RU2715580C1 - Grinding process operating cycle control method - Google Patents

Grinding process operating cycle control method Download PDF

Info

Publication number
RU2715580C1
RU2715580C1 RU2019137641A RU2019137641A RU2715580C1 RU 2715580 C1 RU2715580 C1 RU 2715580C1 RU 2019137641 A RU2019137641 A RU 2019137641A RU 2019137641 A RU2019137641 A RU 2019137641A RU 2715580 C1 RU2715580 C1 RU 2715580C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
grinding
grinding process
image
parameters
workpiece
Prior art date
Application number
RU2019137641A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Николаевич Реутов
Сергей Дмитриевич Шиляев
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Мезон"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "Мезон" filed Critical Закрытое акционерное общество "Мезон"
Priority to RU2019137641A priority Critical patent/RU2715580C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2715580C1 publication Critical patent/RU2715580C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B19/00—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group
    • B24B19/02—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding grooves, e.g. on shafts, in casings, in tubes, homokinetic joint elements
    • B24B19/06—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding grooves, e.g. on shafts, in casings, in tubes, homokinetic joint elements for grinding races, e.g. roller races
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/02—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation according to the instantaneous size and required size of the workpiece acted upon, the measuring or gauging being continuous or intermittent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B51/00—Arrangements for automatic control of a series of individual steps in grinding a workpiece

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: invention relates to machining of metals, in particular, to control of machining process at grinding machines during manufacturing, for example, of bearing rings. In the process of grinding, commands are generated, coming from the active monitoring device, by means of which the value of parameters of the process of grinding the processed article is measured. Simultaneously, in real time, parameters of machined part geometrical image are fixed in time and energy image of grinding spindle of machine tool. Values of process parameters of processed article are compared with reference corresponding parameters and control command is sent to change of grinding process. In order to create a geometrical image of the machined part in time, a diameter dimension is selected, and to create an energy image of the grinding spindle of the machine – value of current consumed by it.
EFFECT: as a result, labor intensity of statistical control of grinding process is reduced and quality of manufactured products is increased.
3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов резанием, в частности к управлению процесса обработки на шлифовальных станках, оснащенных приборами активного контроля и предназначенных, например, для изготовления колец подшипников.The invention relates to the processing of metals by cutting, in particular to controlling the processing process on grinding machines equipped with active monitoring devices and intended, for example, for the manufacture of bearing rings.

Известен способ управления круглым врезным шлифованием при работе в цикле, включающим, содержащем этап врезания и этап съема основного припуска, включающий измерение значения скорости съема припуска и соответствующее изменение скорости врезной подачи. На этапе врезания обработку осуществляют с постоянной врезной подачей, соответствующей максимальной скорости съема припуска, на этапе съема основного припуска врезную подачу уменьшают по линейному закону до допустимого бесприжогового значения скорости съема припуска к моменту окончания цикла шлифования (см. патент РФ №2034692 по кл. МПК В24В 51/00, 1995).A known method of controlling circular cutting grinding when working in a cycle, comprising, containing the step of cutting and the step of removing the main allowance, including measuring the speed of removal of the allowance and the corresponding change in speed of the mortise feed. At the insertion stage, the processing is carried out with a constant mortise feed rate corresponding to the maximum allowance removal rate, at the main allowance removal stage, the mortise feed rate is reduced linearly to the permissible non-cut-off value of the allowance removal rate by the end of the grinding cycle (see RF patent No. 2034692, class IPC B24B 51/00, 1995).

Указанный способ предназначен для круглого наружного врезного шлифования деталей.The specified method is intended for round external mortise grinding of parts.

Известен способ управления шлифованием, включающий переключение подачи шлифовального суппорта в функции текущего припуска, контролируемого основным контуром системы управления шлифованием, и определение припуска на выхаживание детали на этапе послеоперационного контроля, осуществляемого на основе статистических оценок среднего значения размера детали и размаха малой выборки деталей, контролируемых дополнительным контуром системы управления, входящим в локальную вычислительную сеть. На этапе послеоперационного контроля осуществляют контроль шероховатости поверхности детали, по отклонению значения которой от заданного определяют момент разладки процесса шлифования и момент начала статистической оценки среднего значения размера детали, осуществляемой по малой выборке путем сравнения с верхними и нижними границами статистического регулирования (см. патент РФ №2 355 556 по кл. МПК В24В 51/00, 2009).A known method of controlling grinding, including switching the feed of the grinding support as a function of the current allowance controlled by the main contour of the grinding control system, and determining the allowance for nursing the part at the stage of postoperative control, based on statistical estimates of the average value of the size of the part and the size of the small sample of parts controlled by the additional the control system circuit included in the local area network. At the stage of postoperative control, the surface roughness of the part is controlled, the deviation of the value of which determines the grinding process debugging time and the start of the statistical estimation of the average value of the size of the part carried out in a small sample by comparison with the upper and lower limits of statistical regulation (see RF patent No. 2 355 556 according to class IPC V24V 51/00, 2009).

Недостатком данного способа является высокая трудоемкость выполнения статистического контроля технологического процесса.The disadvantage of this method is the high complexity of performing statistical control of the technological process.

Известен также способ управления рабочим циклом поперечной подачи при шлифовании, включающий переключение подачи шлифовального суппорта в функции текущего припуска, контролируемого основным контуром системы управления, и определение припуска на выхаживание детали на этапе послеоперационного контроля, осуществляемого на основе статистических оценок среднего значения и размаха малой выборки деталей, контролируемых дополнительным контуром системы управления, согласно изобретению в момент окончания обработки определяют конечную скорость снятия припуска. На основе конечной скорости снятия припуска определяют погрешность изготовления деталей в динамике в момент окончания обработки, а по малой выборке - среднее значение и размах погрешности изготовления деталей в момент окончания обработки, по отклонению которых определяют момент разладки процесса шлифования и момент начала статистической оценки - среднего значения и размаха погрешности изготовления, определяемых в статических условиях послеоперационного контроля в дополнительном контуре системы управления, на основе которых осуществляется параметрическая идентификация погрешности изготовления в момент окончания обработки детали и оказывают корректирующее воздействие путем изменения припуска на выхаживание в основном контуре системы управления (см. патент РФ №2454310 по кл. МПК В24В 51/00, 2010).There is also a method of controlling the working cycle of the transverse feed during grinding, including switching the feed of the grinding support as a function of the current allowance controlled by the main contour of the control system, and determining the allowance for nursing a part at the postoperative control stage, based on statistical estimates of the average value and the magnitude of the small sample of parts controlled by an additional circuit of the control system according to the invention at the end of processing determine the final growth stock removal. Based on the final speed of stock removal, the error in manufacturing parts in the dynamics at the time of processing completion is determined, and the average value and the range of the error in manufacturing parts at the end of processing are determined from a small sample, the deviation of which determines the timing of the grinding process and the start of statistical evaluation - the average value and the magnitude of the manufacturing error, determined in static conditions of postoperative control in the additional circuit of the control system, on the basis of which Parametric identification of the manufacturing error at the time the part is finished is applied and have a corrective effect by changing the nursing allowance in the main loop of the control system (see RF patent No. 2454310 according to IPC V24V 51/00, 2010).

Недостатком является трудоемкость выполнения статистического контроля технологического процесса.The disadvantage is the complexity of performing statistical control of the technological process.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ управления поперечной подачей при врезном шлифовании на круглошлифовальных и внутришлифовальных станках с числовым программным управлением (ЧПУ) на этапах чернового и чистового шлифования и выхаживания, включающий формирование команд о скорости съема припуска, поступающих от прибора активного контроля (ПАК). С помощью ПАК измеряют и сравнивают значение скорости съема припуска Vc с обрабатываемого изделия со значением скорости подачи шлифовального круга Vn, заданным ЧПУ станка и поступающим в ПАК с помощью интерфейса, и при изменении разницы скоростей Δy=Vn-Vc на данном этапе шлифования от заданной ПАК величины выдают в ЧПУ станка с помощью ПАК управляющую команду на уменьшение или увеличение скорости подачи шлифовального круга (см. патент РФ №2551326 по кл. МПК В24В 51/00, 2014).Closest to the claimed technical solution is a method of controlling the lateral feed during plunge grinding on circular grinding and numerically controlled grinding machines (CNC) at the stages of rough and finish grinding and nursing, including the formation of commands about the stock removal speed coming from the active control device (PAK ) Using PAK, the value of the stock removal speed V c from the workpiece is measured and compared with the feed rate of the grinding wheel V n specified by the CNC of the machine and fed to the PAK using the interface, and when the difference in speeds Δ y = V n -V c on this the grinding stage from a given PAK value is issued to the machine CNC using the PAK control command to reduce or increase the feed speed of the grinding wheel (see RF patent No. 2551326 according to IPC V24V 51/00, 2014).

Недостатком данного способа трудоемкость выполнения статистического контроля технологического процесса и не прослеживается выявление причин брака в процессе обработки.The disadvantage of this method is the complexity of performing statistical control of the technological process and the identification of the causes of marriage during processing is not traced.

Задача изобретения - снизить трудоемкость выполнения статистического контроля технологического процесса механообработки, сократить брак благодаря своевременному обнаружению особой причины, улучшить качество выпускаемой продукции.The objective of the invention is to reduce the complexity of performing statistical control of the technological process of machining, reduce marriage due to the timely detection of a specific reason, to improve the quality of products.

Поставленная задача решается следующим образом. Способ управления рабочим циклом процесса шлифования включает рабочий цикл шлифования. В течение всего цикла формируют команды, поступающие от прибора активного контроля (ПАК), с помощью ПАК измеряют значение показателей процесса шлифования обрабатываемого изделия. Синхронно в режиме реального времени фиксируют показатели геометрического образа обрабатываемой детали во времени и энергетический образ шлифовального шпинделя. Сравнивают значения показателей процесса шлифования обрабатываемого изделия с эталонными соответствующими показателями и выдают управляющую команду на изменение процесса шлифования.The problem is solved as follows. A method of controlling the working cycle of the grinding process includes a grinding work cycle. Throughout the cycle, commands are generated that come from the active control device (PAC), using the PAC, the values of the grinding process parameters of the workpiece are measured. Synchronously in real time, indicators of the geometric image of the workpiece in time and the energy image of the grinding spindle are recorded. Compare the values of the indicators of the grinding process of the workpiece with the corresponding reference indicators and issue a control command to change the grinding process.

Для создания геометрического образа обрабатываемой детали во времени выбран размер диаметра.To create a geometric image of the workpiece in time, the diameter size is selected.

Для создания энергетического образа шлифовального шпинделя выбрана величина тока.To create the energy image of the grinding spindle, the current value is selected.

Технический результат заключается в том, что, оценивая результаты показателей указанным способом через ЭВМ, появляется возможность оперативно и объективно судить о состоянии технологической системы, начиная от исходной заготовки до готовой детали, накапливать эту информацию, исключая монотонные ручные операции.The technical result consists in the fact that, evaluating the results of indicators in this way through a computer, it becomes possible to quickly and objectively judge the state of the technological system, from the initial workpiece to the finished part, to accumulate this information, excluding monotonous manual operations.

На представленном графическом изображении показаны геометрический образ (зависимость размера внутреннего диаметра кольца подшипника в процессе шлифования) и энергетический образ (зависимость величины тока при обработке) системы в режиме текущего времени обработки при одном цикле.The graphic image shows the geometric image (the dependence of the size of the inner diameter of the bearing ring during grinding) and the energy image (dependence of the current value during processing) of the system in the mode of the current processing time in one cycle.

Способ управления рабочим циклом процесса шлифования включает рабочий цикл шлифования. Как пример, показан цикл процесса шлифования внутреннего диаметра кольца подшипника 6306. В течение всего цикла формируют команды, поступающие от прибора активного контроля (ПАК), с помощью ПАК измеряют значение показателей процесса шлифования обрабатываемого изделия. После оцифровки сигнал о текущем размере обрабатываемой поверхности от ПАК передается по каналу связи на ЭВМ с дискретностью, например, 0,1 секунды. В результате формируется геометрический образ. Синхронно в режиме реального времени фиксируют показатели тока от датчика тока, установленного на одной из фаз, питающих привод шлифовального шпинделя, которые поступают на ЭВМ по другому каналу с той же дискретностью. В результате формируется энергетический образ. Сравнивают значения показателей процесса шлифования обрабатываемого изделия с эталонными показателями и выдают управляющую команду на изменение процесса шлифования.A method of controlling the working cycle of the grinding process includes a grinding work cycle. As an example, the cycle of the grinding process of the inner diameter of the bearing ring 6306 is shown. Throughout the entire cycle, commands are generated from the active control device (PAC), and using the PAC, the values of the grinding process parameters of the workpiece are measured. After digitization, the signal about the current size of the processed surface from the PAC is transmitted via a communication channel to a computer with a resolution of, for example, 0.1 second. As a result, a geometric image is formed. Synchronously in real time, current indicators are recorded from a current sensor installed on one of the phases supplying the grinding spindle drive, which are supplied to the computer through another channel with the same resolution. As a result, an energy image is formed. Compare the values of the grinding process of the workpiece with the reference indicators and issue a control command to change the grinding process.

На графике энергетического образа отчетливо прослеживается момент касания перед началом как черновой обработки, так и чистовой обработки цикла шлифования в виде небольшого всплеска величины потребляемого тока. Между черновым и чистовым шлифованием можно наблюдать два небольших повышения силы тока, обусловленных процессом алмажения шлифовального круга перед чистовой обработкой. График позволяет оценить потребляемую энергию при выполнении каждой структурной составляющей технологического цикла применительно к конкретной обрабатываемой детали.The graph of the energy image clearly shows the moment of touching before starting both roughing and finishing of the grinding cycle in the form of a small surge in the current consumption. Between rough and finish grinding, two small increases in current strength can be observed due to the grinding wheel grinding process before finishing. The graph allows you to estimate the energy consumed during the execution of each structural component of the technological cycle in relation to a particular workpiece.

На графике геометрического образа можно наблюдать последовательное изменение размера диаметра обрабатываемой поверхности и величины отклонения его от эталонной геометрической формы. По графику легко определить величину размера диаметра исходной заготовки и конечный размер диаметра кольца.On the graph of the geometric image, one can observe a sequential change in the size of the diameter of the processed surface and the value of its deviation from the reference geometric shape. According to the schedule, it is easy to determine the size of the diameter of the initial billet and the final size of the diameter of the ring.

Применяя данный способ управления рабочим циклом процесса шлифования можно наглядно наблюдать последовательное изменение размеров обрабатываемой поверхности и величины отклонения поверхности от эталонной геометрической формы. По полученным графикам на ЭВМ легко определить величину исходной заготовки и конечный размер обрабатываемой поверхности, что позволит снизить трудоемкость выполнения статистического контроля технологического процесса механообработки. Кроме того, возможно сокращение брака благодаря своевременному обнаружению особой причины, а, следовательно, возможность улучшить качество выпускаемой продукции.Using this method of controlling the working cycle of the grinding process, one can clearly observe a sequential change in the dimensions of the surface being machined and the magnitude of the deviation of the surface from the reference geometric shape. According to the obtained graphs on a computer, it is easy to determine the size of the initial workpiece and the final size of the surface to be treated, which will reduce the complexity of performing statistical control of the machining process. In addition, it is possible to reduce marriage due to the timely detection of a specific reason, and, therefore, the ability to improve the quality of products.

Claims (3)

1. Способ управления рабочим циклом процесса шлифования на шлифовальном станке, включающий формирование в течение всего цикла шлифования команд, поступающих от прибора активного контроля, с помощью которого измеряют значения показателей процесса шлифования обрабатываемого изделия, сравнение показателей и выдачу управляющей команды на изменение показателей процесса шлифования, отличающийся тем, что синхронно в режиме реального времени фиксируют показатели геометрического образа обрабатываемой детали во времени и энергетический образ шлифовального шпинделя станка и сравнивают их с эталонными соответствующими показателями.1. A method of controlling the working cycle of the grinding process on a grinding machine, including the formation during the entire grinding cycle of commands received from the active control device, with which measures the values of the grinding process of the workpiece, measure the performance and issue a control command to change the grinding process, characterized in that synchronously in real time record the geometric image of the workpiece in time and energy al grinding machine spindle and compared them with corresponding reference values. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для создания геометрического образа обрабатываемой детали во времени выбирают величину диаметра обрабатываемого изделия.2. The method according to p. 1, characterized in that to create a geometric image of the workpiece in time, select the diameter of the workpiece. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для создания энергетического образа шлифовального шпинделя станка выбирают величину потребляемого им тока.3. The method according to p. 1, characterized in that to create the energy image of the grinding spindle of the machine select the amount of current consumed by him.
RU2019137641A 2019-11-21 2019-11-21 Grinding process operating cycle control method RU2715580C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019137641A RU2715580C1 (en) 2019-11-21 2019-11-21 Grinding process operating cycle control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019137641A RU2715580C1 (en) 2019-11-21 2019-11-21 Grinding process operating cycle control method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2715580C1 true RU2715580C1 (en) 2020-03-02

Family

ID=69768203

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019137641A RU2715580C1 (en) 2019-11-21 2019-11-21 Grinding process operating cycle control method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2715580C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2802691C1 (en) * 2022-10-03 2023-08-30 Закрытое акционерное общество "Мезон" Method for control of hole diameter during grinding

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU270526A1 (en) * С. М. Тульпа, И. Е. Фрагин, Н. П. Ковылин , Ю. И. Качнов DEVICE FOR AUTOMATIC REGULATION
US4603392A (en) * 1981-11-27 1986-07-29 Amada Company, Limited Controlling method and apparatus for grinding machines
RU2344918C1 (en) * 2007-04-02 2009-01-27 Анатолий Николаевич Кочин Method for determination of metal-cutting machine accuracy
RU2551326C2 (en) * 2013-06-18 2015-05-20 Михаил Иосифович Этингоф Control over cross feed at in-feed grinding at rotary and internal grinders with numerical programme control by size instructions of active control device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU270526A1 (en) * С. М. Тульпа, И. Е. Фрагин, Н. П. Ковылин , Ю. И. Качнов DEVICE FOR AUTOMATIC REGULATION
US4603392A (en) * 1981-11-27 1986-07-29 Amada Company, Limited Controlling method and apparatus for grinding machines
RU2344918C1 (en) * 2007-04-02 2009-01-27 Анатолий Николаевич Кочин Method for determination of metal-cutting machine accuracy
RU2551326C2 (en) * 2013-06-18 2015-05-20 Михаил Иосифович Этингоф Control over cross feed at in-feed grinding at rotary and internal grinders with numerical programme control by size instructions of active control device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2802691C1 (en) * 2022-10-03 2023-08-30 Закрытое акционерное общество "Мезон" Method for control of hole diameter during grinding

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4920785B2 (en) Numerical control method and apparatus
CN105629884B (en) Carry out the numerical control device of withdrawing control
US20220134459A1 (en) Method for automatic process monitoring in continuous generation grinding
US20200033842A1 (en) Grinding quality estimation model generating device, grinding quality estimating device, poor quality factor estimating device, grinding machine operation command data adjustment model generating device, and grinding machine operation command data updating device
JP2020023040A (en) Grinding quality estimation model generation device, grinding quality estimation device, operation command data adjustment model generation device of grinding machine and operation command data updating device of grinding machine
US7664565B2 (en) Method for compensating wear of a finishing tool
US5251405A (en) Method for circumferential grinding of radially non-circular workpieces
US11597056B2 (en) Apparatus and method for assisting grinding machine
JPS5830110B2 (en) Kensaku Kakoseigyosouchi
JP4733947B2 (en) Method and apparatus for aligning a workpiece with pre-cut teeth on a gear finishing machine
JP2020015129A (en) Grinding wheel surface state estimation model creation device, grinding wheel surface state estimation device, operation command data adjustment model creation device for grinder and operation command data updating device for grinder
EP1380385B1 (en) Method of simultaneously grinding a plurality of grinding portions on a workpiece
RU2715580C1 (en) Grinding process operating cycle control method
JP7403282B2 (en) Monitoring device and method for spindle rotation speed in machine tools, machine tools
CN108500732B (en) Method for controlling operation of machine tool
JPH06335841A (en) Numerical control device and numerically controlled working method
JP2011045940A (en) Cylinder grinding method and device used for the same
CN111660142B (en) Machine tool with automatic correction function during tool replacement
US20170182630A1 (en) Fine Machining Method and Machine Tool Unit
JP2011245592A (en) Grinding method and grinding machine
JP2000343425A (en) Grinding machine
JP2021074841A (en) Processing quality prediction system
JP2021074842A (en) Processing quality prediction system
RU2551326C2 (en) Control over cross feed at in-feed grinding at rotary and internal grinders with numerical programme control by size instructions of active control device
JP2021171871A (en) Chattering detection system