Устройство для автоматического управления задающей подачей копировального станка

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3459 6 05 В 13/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3404283/18-24 (22) 10.03.82 (46 ) 15.09. 83.. Бюл. 9 34 (72) А.С. Востриков, В.С. Мучкин, Я.H Троицкий и В. И. Сивачек (71 ) Новосибирский электротехнический институт (53 ) 62-50 (088 ° 8) (56 ) 1. Вавилов А.А. и др. Силовые электромеханические следящие системы.копировально-фрезерных станков. М., "Машиностроение", 1964, с. 22-39.

2. Авторское, свидетельство СССР по заявке Р 3217547/5-08, кл. В 23 35/00, 1981 (прототип). (54 ) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТНЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ. ЗАДАЮЩЕЙ ПОДАЧЕЙ

КОПИРОВАЛЬНОГО СТАНКА, содержащее последовательно соединенные измеритель модуля:сюаибки, первый сравнивающий элемент, блок коррекции и

„„SU„„1041989 A коммутатор и последовательно соединенные задатчик мощности, второй сравнивающий элемент и логический

--:-блок, подключенный выходом к второму

:входу коммутатора, первым входом—

--к входу регулятора мощности, а вторым входом — к выходу первого сравнивающего элемента, соединенного .вторым входом с выходом задатчика

:допустимого значения ошибки, второй .вход второго сравнивающего элемента подключен к выходу измерительного преобразователя мощности, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью -повышения точности устройства, оно .содержит последовательно соединенные -запоминающий элемент и усилитель-ограничитель, подключенный первым входом к выходу коммутатора, вторым . входом — к выходу регулятора мощности, а выходом — к управляющему вхо ду копировального станка.

1041989

Изобретение относится к автома- дет к образованию волнистости на тическому управлению металлорежу- обрабатывасмой поверхности и явится щими станкагли и предназначено для причиной нейостаточво высокой точносиспользоваггия на копггровально-шли- ти и качества обработки. фовальных станках. Цель изобретения — повышение точИзвестно устройство для автома- 5 ности устройства. тического управления задающей пода- Указанная цель достигается тем, чей копировального станка, входящее что устройство для автоматического в состав силового следящего привода, управления задающей подачей копиросодержащее последовательно соединен- вального станка содержит последсваные индуктивный датчик, фазочувст- 1О тельно соединенные запоминающий вительный усилитель и выпрямитель элемент и усилитель-ограничитель, сигнала задающей подачи, которые подключенный первым входом к выходу совместно выполняют функцию измери- коммутатора, вторым входом — к вытеля модуля ошибки следящей системы, ходу регулятора мощности, а вывариатор (задатчик) скорости задаю- )$ ходом — к управляющему входу копищей пОдачи и электронный усилитель, ровального станка. 4 два входа которого. соединены с выхо- На чертеже приведена блок-схема дами выпрямителя и вариатора, а вы- предлагаемого устройства. ход является выходом устройства, Схема содержит устройство 1 для содержащее также ограничитель мощ- 20 автоматического управления задающей ности, подключенный к входу элек- подачей, копировальный станок 2 (КС), тронного усилителя. Это устройство измеритель 3 модуля ошибки (ИМО), предназначено для изменения скорос- - .задатчик 4 допустимого значения ти задающей подачи в зависимости ошибки (ЗО), первый сравнивающий элеот величины модуля ошибки силовой 2 мент 5 (СЭ1), блок коррекции 6 (БК), следящей системы и для ограничения коммутатор 7 (К ), измерительный премощности с целью сокращения поломок образователь 8 активной мощности инструмента при увеличении сил ре- (ИПМ ), задатчик 9 мощности (ЗМ), зания в процессе обработки (1 ). второй сравнивающий элемент 10 (СЭ2), Однако известное устройство регулятор 11 мощности (РМ}, логичесобеспечивает требуемое качество ЗО кий блок 12 (ЛБ), запоминающий эле процесса управления только по одно- мент 13 (ЗЭ) и усилитель-ограничиму выходному параметру процесса тель 14. копировальной обработки — по ошиб- Устройство работает следующим ке следЯщей системы, что пРиводит к образом потеРе производительности, точности 3. « «Коммутатор 7 в качестве которо-и качества обработки. го — гожет использоваться «правляемый

Наиболее близким техническим реключ аналоговых сигналов, откл.очает шением к предлагаемому является уст- выход блока 6 от регулирующего уро>йство WH aaToMaxzvecttoro «npat3ze aeHt, oxpaHичения вход « 0. Поэтому ния задающей подачей копировального 4гЭ уровень ограничения этого усилителя станка, содержащее последовательно максимальное значение, соотсоединенные измеритель модуля ошибки, во ствующее максимальной величйне первый сравнивающий элемент, регуля- cNopocTH задающей подачи. Такое же тор ошибки и коммутатор и последова- значение имеет выходной сигнал УО. тельно соединенные задатчик мощности, „ Начало обрабс=ки детали характеривторой сравнивающий элемент и логичес- зуется появлениегл силы Резания, кокий блок, подключенный выходом к торая увеличивает момент HaãpÓçки второму входу коммутатора, первым на валу двигателя главного движевходом — к входу регулятора мощности, „-ияг в результате чего увеличиваета вторым входом — к выходу первого ся активная мощность, потребляемая с(г сравнивающего элемента, соединенного " двигателем из электрической сети. вторым входом с выходом задатчика Э; а мощность измеряется при помощи допустимого значения ошибки, второй ИПМ.,С"игнаг постоянного то,;а, провход второго сравнивающего элемента порционалг ный измеренной мощности, подключен к выходу измерительного осле вычитания сиги ла мощности преобразователя мощности (2 ). .«5 холостого хода подается с выхода

Недостаток этого известнсгс устрой- ИПМ на вычитающий вход СЭ вхо СЭ2 на выства состоит в том.что на его выходе ходе которого формируется р=зность в м оменты переключения управления с между действительным з .ал ным значен;:...:"-м мощи и помощи ЗМ э:-водного контура на другой могут воз- ности и заданным при помощ никнуть скачки управляющего воздейст=.бО лонныг уровнег .. Э=а р азность посту" вия. Если процесс управления буде.т пает на в;;.o... рогу... ,;:. ã лятсг"- 11 мощг .оспроисходить на границе области перс- ти, которы| - гыр.. у т ы вы абатывает управляюключения логического устройства, то щее воздействие ействие так, чтобы в протакие переключения вызовут колебания цессе Резания подгержнвать мощакасссти задающей подачи. Это приве- gy ность на заданном уровне. ИзмеРЯ1041989 итель В. Нефедов

М.Надь

Корректор A. Тяско

Заказ 7127/48 Тираж 87.4 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 емая активная мощность пропорциональна силам резания и ее стабилизация позволяет вести обработку детали с высокой интенсивностью съема припуска, определяемой на груз кой на режущий инструмент.

Поскольку контур управления по ошибке, составленный из УО, следящей системы копировального станка 2, ИМО, СЭ1, БК и коммутатора 7, остается разомкнутым, то ошибка сле-дящей системы изменяется прямо пропорционально скорости задающей подачи и скорости изменения радиусавектора профиля копира. Замыканием и размыканием этого контура управляет логический блок 12. В логическом блоке происходит проверка соотношения разностей, вырабатываемых в

СЭ1 и СЭ2. В зависимости от функции переключения, реализованной в схеме ЛБ, он вырабатываe= либо сигнал ."Лог.1", вызывающий включение коммутатора, либо сигнал "Лог„О", вызывающий его выключение. Например, функцию переключения ЛБ можно выб- . рать так, что сигнал "Лог.1" появляется в те моменты, когда отрицательное рассогласование на выходе

СЭ1 по модулю больше положительного рассогласования на выходе СЭ2, Следовательно, в эти моменты вре- . мени будет замыкаться контур управ-. ления по ошибке через ксммутатор 7.

В результ";re тако=о замыкания начи-.нает уменьшаться уровень ограничения УО, вместе с которым уменьшается и скорость задающей подачи ° Благодаря этому уменьшается ошибка следящей системы и рассогласование на выходе СЭ1. Бк вырабатывает управляющее воздействие на изменение скорости задающей подачи с учетом статических и динамических свойств контура управления по ошибке. Однако вместе с этим начинает. уменьшаться и измеряемая мощность, а рассогласование на выходе СЭ2 увеличиваться . Поэтому через некоторое время, условия переключения изменяются, коммутатор отключается и размыкает контур управления по ошибке. Последнее значение управляющего сигнала сохраняется на запоми- нающем элементе 13, который после . отключения коммутатора 7 постепенно разряжается, что вызывает плавное увеличение уровня ограничения УО и скорости задающей подачи ° Если после

Состав

Редактор Л. Алексеенко Техред этого ошибка следящей системы не будет возрастать, то уровень ограничения восстановится до максимального значения и дальнейшая работа системы будет происходить по контуру стабилизации мощности. Если же ошибка следящей системы будет возрастать, то опять подключится регулятор ошибки.

В этом случае возможно возникновение .многократных переключений, но благо10 даря действию запоминающего элемента скорость задающей подачи будет плавно и незначительно изменяться около такого ее значения, при -котором обеспечивается равенство рассогласований на выходах СЭ1 и СЭ2.

На протяжении всего процесса переключения управляющее воздействие не изменяется скачкообразно, что обеспечивает хорошее качество протекания переходных процессов по всем переменным объектам управления. Другим фактором, улучшающим динамические свойства системя, является то, что контур стабилизации мощности остается постоянно замкнутым и процесс регулирования в нем начинается сразу при выходе усилителя из зоны ограничения.

Работа устройства показывает, что.оно обеспечивает более качествен3 ное управление двумя выходными параметрами процеcñà копировальной обработки. В моменты подключения рег .лятора ошибки обеспечивается равенст-во по модулю рассогласований на

35 выходах СЭ1 и СЭ2, и поскольку эти рассогласования имеют различные знаки, то возможно их взаимокомпенсирующее воздействие на величину погрешности образования формы детали, бла40 годаря чему увеличивается точность обработки, несмотря на наличие рассогласований по обоим контурам управления. Кроме этого, отсутствует скачкообразное изменение скорости задающей подачи. Поскольку рывки задающей подачи являются:причиной возникновения волнистости Йа поверхности детали, а при больших скачках скорости это может. привести к появлению прижогов, то устранение рывков задающей подачи улучшает в конечном итоге качество обработки.

Таким образом, предлагаемое уст.— ройство за счет улучшения динамичес55 .ких свойств системы управления обеспечивает повышение ее точности.