Устройство для программного управления станком

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ СТАНКШ, содержащее пос;педовательно соединенные блок ,определения превышения пргрешности шага, элемент И, элемент задержки, счетчик импульсов, первый регистр, дешифратор и блок индикации, а также последовательно соединенные датчик резьбонарезания,.блок сопряжения, интерполятор и привод станка второй выход блока определения превышения погрешности шага соединен с вторым входом интерполятора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения технологических возможностей устройства, в него введены датчик перемещения суппорта, кинематически связанный с приводом станка, и блок компенсации погрешности шага, выходом подключенный к входу блока определения превышения погрешности шага и к третьему входу интерполятора, nepBbBvi входе - к выходу элемента Ч и к второму входу первого регистра, Q вторым входом - к выходу элемента задержки,.а третьим входом - к вы (Л ходу первого регистра. со СП сд ffi sl

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПФ (21) 3410019/18-24 (22) 22 ° 12.81 (46) 15 08 ° 83. Бюл. Р 30 (72) В.Ф. Пименов, В.С. Волков, И.Л. Величанский и Л.A. Витук (53) 621.-503.55(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 601665 кл. G 05 В 19/19, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

9 864248, кл. G 05 В 19/405, 1980 (прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ CTAHKON, содержащее последовательно соединенные блок ,определения превышения погрешности вага, элемент И, элемент задержки,,I счетчик импульсов., первый регистр, дешифратор и блок индикации, а также последовательно соединенные дат„.,Я0.„1035567 A @1) а 05 В 19/18; G, В 19/405 чнк резьбонарезания, блок сопряжения, интерполятор и привод станка, второй выход блока определения превышения погрешности шага соединен с вторым входом интерполятора, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью повышения технологических возможностей устройства, в него введены датчик перемещения суппорта, кинематически связанный с приводом станка, и блок компенсации погрешности шага, выхо. дом подключенный к входу блока определения превышения погрешности шага и к третьему входу интерполятора, первым входом.- к выходу элемента И и к второму входу первого регистра, вторым входом — к выходу элемента Pg задержки,.а третьим входом — к выходу. первого регистра.

1035567

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок компенсации погрешности шага содержит второй регистр и последовательно соединенные третий регистр, четвертый регистр и,блок вычисления, вторым

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может, быть использовано в устройствах числового программного управления токарными станками, имеющими возмож-.. 5 ность автоматического резьбонарезания по программе.

Известно устройство программного управления станками, содержащее последовательно соединенные датчик 10 резьбонарезания, блок сопряжения, интерполятор, счетчик, дешифратор, блок индикации, блок определения превышения погрешности шага, а также ключ, первый триггер, второй триггер, дополнительный счетчик, элемент задержки и привод Г1J.

Недостатками. данного устройства являются невозможность проконтролировать каждый шаг резьбы и в связи с этим невозможность определения накопленной погрешности шага,.определяющей качество резьбы.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство программного управления токарным станком, содержащее ключ, элемент задержки, счетчик, дешифратор, соединенный выходами с входами блока индикации, и последовательно включен- 30 ные датчик резьбонарезания, блок сопряжения, интерполятор и привод, при этом второй вход и выход интерполятора соединены, соответственно, с первым выходом блока определения 35 превышения погрешности шага и с первым входом счетчика. Повышение надежности устройства в работе обеспечено тем, что в него введены последовательно включенные первый регистр 40 и блок определения накопленной погрешности шага, соединенный выходом с входом блока определения превышения погрешности шага, второй выход которого через последовательно соединенные ключ и элемент задержки подключен к второму входу счетчика, подсоединенного выходами к входам дешифратора через первый регистр, второй вход которого подключен к выходу ключа, соединенного вторым входОм с вторым выходом блока сопряжения 2 J. входом подключенный к выходу второго регистра, третьим входом — к третьему входу блока компенсации погрешности шага, а четвертым входом — к второму входу блока компенсации погрешности шага.

В устройстве возможен контроль в режиме резьбонарезания каждого шага резьбового прохода, вывод величины шага на цифровую индикацию, вычисление накопленной погрешности шага и при ее превышении определенной величины задание режимов вывода резца из резьбовой канавки.

Однако в таком устройстве нет компенсации погрешности шага; при контроле шага не учитываются динамические погрешности привода подач, вызванные неравномерной скоростью вращения шпинделя и,ошибками в программировании режимов резьбонарезания, что снижает точность резьбонарезания.

Цель изобретения — повышение технологических возможностей устройства путем компенсации погрешности шага резьбы и контроля шага с учетом влияния динамических погрешностей при- . вода подач.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для программного управления станком, содержащее последовательно соединенные блок определения превышения погрешности шага, элемент И, элемент задержки, счетчик импульсов, первый регистр, дешифра,тор и блок индикации, а также последовательно соединенные датчик резьбо-, нарезания, блок сопряжения, интерполятор и привод станка, второй выход блока определения превышения погреш- .

I ности шага соединен с вторым входом интерполятора, введены датчик перемещения суппорта, кинематически связанный с приводов станка, и блок компенсации погрешности шага, выходом подключенный к входу блока определения превышения погрешности шага и к третьему входу интерполятора, первьм входом — к выходу,элемента И и к второму входу первого регистра, вторым входом — к выходу элемента задержки, а третьим — к выходу первого регистра.

Кроме того, блок компенсации погрешности шага содержит второй регистр и последовательно соединенные третий регистр, четвертый регистр и блок вычисления, вторым входом подключенный к выходу второго регистра, 1035567 третьим входом — к третьему входу блока компенсации погрешности шага, четвертым входом — к второму входу блока компенсации погрешности шага.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для программного управления станком; на фйг. 2 — функциональная схема блока вычисления; на фиг. 3 — функциональная схема блока определения превышения погрешности шага.

1Р

Устройство содержит датчик 1 резьбонарезания,. блок 2 сопряжения, интерполятор 3, счетчик 4, первый ре,гистр 5, дешифратор 6, блок 7 индикации, блок.8 определения превыше- 15 ния погрешности шага, элемент И 9 (ключ), элемент 10 задержки, привод . 11 станка, датчик 12 (импульсный) перемещения суппорта, блок 13 компенсации погрешности шага, второй

14, третий 15, четвертый 16 регистры, блок 17 вычисления, состоящий из двух сумматоров 18, 19 и преобразователя 20 числа в дополнительный код с отрицательным знаком. Блок 8 содержит регистр 21 минимальной величины шага 5ш „, преобразователь 22 числа в дополнительный код с отрицательным знаком, двухвходовые сумматоры 23„ -23, дискриминатор 24 отрицательного знака, регистр 25 максимальной величины шага 5що .

В регистры 21 и 25 вносятся минимально и максимально допустимые величины шага по программе или вручную 35 с пульта оператора. B сумматорах 23 производится попарное вычитание 5 g6 (д и 6 Π— Бя . Если разность имеет отрицательный знак, что свидетельствует о превышении погрешности шага 4р допустимых пределов, дискриминатор

24 отрицательного знака выдает сигнал Логический 0, запрещающий прохождение импульсов Начало отсчета через ключ 9, представляющий собой двухвходовой элемент И, и одновременно задает интерполятору 3 режимы вывода резца из канавки.

Оба выхода блока 8 равнозначны.

Сумматоры 18 и.19, преобразователь 20 построены на микросхемах ти,па К155.

Блок 2 сопряжения, предназначен для согласования различных уровней напряжений при передаче по кабелю сигналов между датчиком резьбонарезания и логической схемой интерполятора; Блок сопряжения имеет два выход" ных канала импульсовд по первому каналу идут импульсы начала отсчета, с частотой один импульс на оборот 60 вала датчика; по второму каналу следует определенное количество импульсов, пропорциональное углу поворота вала датчика, в интервалах между импульсами начала отсчета. 65

Устройство работает следующим образом.

Тактовые импульсы от датчика 1 через блок 2 поступают на интерполятор 3. В зависимости от величины шага, задаваемой третьим регистром 15, интерполятор 3 отбирает определенное число импульсов и выдает их на привод 11, кинематически связанный с импульсным датчиком 12 перемещения, выдающим на счетчик 4 измерительные импульсы действительного перемещения суппорта станка (не показано),что позволяет учитывать динамические погрешности шага резьбы. Импульс Начало отсчета с выхода блока 2 сопряжения поступает на вход элемента

И 9, с выхода которого импульс поступает на вход Запись . регистра 5 и на элемент 10, формирующий импульс сброса счетчика 4, задержанный относительно импульса Начало отсчета, причем время задержки и длительность импульса в сумме не должны превышать периода тактовых импульсов датчика 1. После окончания действия задержанного импульса Начало отсчета начинается запись измерительных импульсов в счетчик 4, а последующим импульсом Начало отсчета величины шага, записанного в счетчике 4, она переносится в регистр 5.

Таким образом, содержимое регистра 5, равное 5 я (действительная величина шага), постоянно выводится через дешифратор б на блок 7 и одновременно поступает) на вход преобразователя 20 блока 17, на второй вход сумматора 18 поступает из регистра

14 величина шага, заданная в программе (Q ), а на первый вход того же сумматора с регистра 16 поступает величина шага, заданного в.интерполяторе (9 „, ) за время предыдущего шага резьбй и записанная в регистр 16 импульсом Начало отсчета следующего шага. При поступлении на четвертый вход устройства задержанного импульса Начало отсчета следующего шага вычислительное устройство компенсирует следующий шаг резьбы (5 ) на величину погрешности, допущенной при нарезании предыдущего шага нт пр а 5мнч

Величина Sqz>, записанная в регистр

15, поступает на интерполятор 3 и одновременно на блок 8. При воздействии импульса с выхода элемента 10 на входы резания переносов обоих сумматоров 18 и 19 на первом входе сумматора 19 появляется сумма (В „т +

+ 5 ) и одновременно на выходе сумматора 19 — величинами „ = „„ +5>>поступающая в регистр 15 и определяющая следующий шаг резьбы с

1035567

Vl. 5

Составитель И. Швец

Техред К.Мыцьо

Корректор Л. Бокшан

Редактор Н. Швыдкая

Эаказ 5831/48

Тираж 874 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретениЯ и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 учетом коррекции погрешности предыдущего шага..

Таким образом, устройство предотвращает воэможность накопления по-, грешности шага. В случае сбойной ситуации при превышении величины определенных допустимых пределов блок 8 запрещает прохождение импульcos Начало отсчета через ключ

9, и на циФровом индикаторе блока 7 остается показание величины шага, на котором произошел сбой. Одновременно блок 8 задает интерполятору 3 режимы вывода резца из резьбовой канавки. По сравнению с базовым объектом (устройство ЧПУ Маяк-221 согласно 1.АДХ0.035.065) предлагаемое устройство позволяет компенсировать измеренную погрешность шага предыдущего витка резьбы во время нарезания последующего витка, измерять шаг резьбы с учетом динамических погрешностей привода. подач, в случае превышения скомпенсированным шагом определенных допустимых пределов задавать режимы вывода резца из реэьбовой канавки. Применение данного устройства позволяет повысить класс точности нарезаемых реэьб.