Устройство для адаптивного управления двухкоординатным станком

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ ДВУХКООРДИНАТНЫМ СТАНКОМ, содержащее регулятор подач, блок коммутации, последовательно соедит ненные датчик колебаний, блок ограничения вибраций, задат.чик мощности резания, первый элемент сравнения, подключенный вторым, входом ко второму выходу блока ограничения вибраций, последовательно соединенные датчик i MCJaiHOCTH резаниа, усилитель и второй элемент сравнения, подключенный вторым входом к.выходу первого элемента сравнения и ко второму входу блока ограничения вибраций, последовательно соединенные первый задатчик скорости подач и первый привод подач и последовательно соединенные второй задатчик скорости подач и второй привод подач, подключенный выходом к первому входу системы СПИД, соединенной вторым входом с выходом первого привода подач, первым выходом с входом датчика мощности резания, а вторым выходом - с выходом датчика колебаний, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности и расширения его функциональных возможностей , оно содержит ключ, первый квадратор и последовательно соединенные второй квадратор, сумматор, блок извлечения квадратного корня и блок умножения, подключенный вторым входом к выходу второго элемента сравнения ивходу ключа, подключенного (Л управляющим входом к выходу второго элемента сравнения и входу ключа, соединенного управляющим входом с выходом усилителя, а выходом - с выходом блока умножения и с входом регулятора подач, подключенного первым и вторым выходами соответственно к первому и второму входам блока коммутации , подключенного первыг-t выходом к входу первого задатчика скоо рости подач, а вторым выходом - к входу второго квадратора, выход перел вого задатчика скорости подач подклюоо |С чен через первый квадратор к второму входу сумматора. 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 3(51) (05 В 13/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

И АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (л1) 3418490/18-24 (22) 07.04.82 (46) 07.01.84. Бюл. )) 1 (72) А.В.Коробко (71) Ульяновское головное специальное конструкторское бюро тяжелых и фре зерных станков (53) 62-50(088.8) (56) 1. Коваль M. È.у Коробко А. В. Ана лиз эффективности адаптивных систем предельного регулирования. "Станки и инструменты", 1981, 9 6.

2. Авторское свидетельство СССР

684513, кл. С 05 В 19/39, 1977 (прототип). (541 (57) УСТРОИСТВО ДЛЯ АДАПТИВНОГО

УПРАВЛЕНИЯ ДВУХКООРДИНАТНЫМ СТАНКОМ, содержащее регулятор подач, блок коммутации, последовательно соединенные датчик колебаний, блок ограничения вибраций, задатчик мощности резания, первый элемент сравнения, подключенный вторым входом ко второму выходу блока ограничения вибраций, последовательно соединенные датчик мбщности резания, усилитель и второй элемент сравнения, подключенный вторым входом к выходу первого элемента сравнения и ко второму входу блока ограничения вибраций, последовательно соединенные первый задатчик скорости подач и первый привод подач и последовательно соединенные второй задатчик скорости подач и второй привод подач, подключенный выходом к первому входу системы СПИД, соединенной вторым входом с выходом первого привода подач, первым выходом— с входом датчика мощности резания, а вторым выходом — с выходом датчика колебаний, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения его функциональных возможностей, оно содержит ключ, первый квадратор и последовательно соединенные второй квадратор, сумматор, блок извлечения квадратного корня и блок умножения подключенный вторым вхо1

C дом к выходу второго элемента срав- g нения и входу ключа, подключенного управляющим входом к выходу второго элемента сравнения и входу ключа, соединенного управляющим входом с С выходом усилителя, а выходом — с выходом блока умножения и с входом регулятора подач, подключенного первым и вторым выходами соответственно к первому и второму входам блока коммутации, подключенного первым выходом к входу первого задатчика скорости подач, а вторым выходом — к входу второго квадратора, выход первого эадатчика скорости подач подключен через первый квадратор к второму входу сумматора.

1065824

Изобретение относится к автоматическому управлению и регулированию, в частности к адаптивному управлению металлорежущими станками.

Известны устройства для стабилизации мощности резания с ограничением вибраций несущей системы станка (1) .

Недостатком известного устройства, является то, что обработка с системой адаптивного управления по разметке при помощи. одновременного дви- 10 жения от двух приводов подачи возможна лишь только под углом 45 что снижает функциональные возможности устройства. Кроме того, отсутствует автоподстройка общего коэффициента усиления. При резании коэффициент передачи процесса резания изменяется в широких пределах, вследствие чего изменяются показатели динамического и .статического качества системы регулирования.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для адаптивного управления станками, содержащее регуГ ятор яподач, блок коммутации послеб

I 25 доватезпьно соединенные датчик колебаний, блок ограничения вибраций, задатчик<мощности резания, первый элемент с равнения, подключенный вторым входом -н. второму выходу блока ограничения вибраций, последовательно сое -З0 диненные„датчик мощности резания, усилительб,и второй элемент сравнения, подключенный вторым входом к выходу первого элемента сравнения и к второму входу блока ограничения вибра- 35 ций, последовательно соединенные первый задатчик скорости подач и первый привод подач, и последовательно соединенные второй задатчик скорости подач и второй привод подач, подклю - 40 ченный выходом к Первому входу системы СПИД, соединенной вторым входом с выходом первого привода подач, первым выходом .-.с входом датчика мощности резания, а вторым выходом — 45 с выходом датчика колебаний (2) .

Недостатками указанного устройства являются отсутствие автоподстройки общего коэффициента усиления, неточное преобразование сигнала вибрации, снижение функциональных возможностей устройства.

Цель изобретения — повышение точ,ности работы устройства и расширение области его применения.

Указанная цель достигается тем, что устройство для адаптивного управления двухкоординатным станком: содержит ключ, первый квадратор и последовательно соединенные второй квадратор, сумматор, блок извлече- 60 ния квадратного корня и блок умножения, подключенный вторым входом к выходу второго элемента сравнения и входу ключа, подключенного управ.ляющим входом к выходу второго эле- б5 мента сравнения и входу ключа, соединенного управляющим входом с выходом усилителя, а выходом — с выходом блока умножения и с входом регулятора подач, подключенного первым и вторым выходами соответственно к первому и второму входам блока коммутации, подключенного первым выходом к входу первого задатчика скорости подач, а вторым выходом — к входу второго квадратора, выход первого задатчика скорости подач под ключен через первый квадратор к второму входу сумматора.

На чертеже приведена функциональ-. ная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит регулятор 1 подачи, блок 2 коммутации, датчик 3 колебаний, блок 4 ограничения вибраций, задатчик 5 мощности, первый элемент б сравнения, датчик 7 мощности резания, усилитель 8, второй элемент 9 сравнения, задатчики 10 и

11 скоростей подачи и приводы 12 и

13 подачи, система СПИД 14, ключ 15, квадраторы 16 и 17, сумматор 18, блок 19 извлечения квадратного корня, блок ?О умножения.

11а чертеже приняты обозначения:

Lp — опорное напряжение контура стабилизации мощности," 0 — сигнал обратной связи, О 1, 0 — задающие напряжения приводов подач," 61, Б2. минутные подачи, М вЂ” мощность резания, A — амплитуда вибраций, К1 К, К7 «(p p «)(p К1б2 г «1 «14 коэф фициенты передачи соответствующих блоков, номера которых совпадают с соответствующими индексами.

Устройство работает следующим образом.

При включении устройства сигнал задания опорного напряжения Ug, задатчика 5 мощности через ключ 15 открывает регулятор 1, подачи до насыщения. При включенном через блок

2 коммутации каком-либо приводе подачи (или двух одновременно) напряжение подается на задатчик 10 или 12 скорости подачи, с выхода которого на соответствующий квадратор 1б или

17, сумматор 18, блок 19 извлечения квадратного корня и блок 20 умножения, в котором устанавливается коэффициент, пропорциональный положению движка соответствующего задатчика скорости подачи (или среднему геометрическому от положений движков при включении двух приводов одновременно).

При врезании появляется сигнал обратной связи ц, выключается ключ 15 и в работу вступает блок 20 умножения. Регулятор 1 уменьшает свое напряжение, при этом уменьшается соответствующее задающее напряжение (Jr и подача 5 соответствующего привода подачи, при одновременной

1065824

Составитель A. Лащев

Редактор Ю.Середа Техред М. Тепер Корректор А.дэятко

Заказ 11044 /48 Тираж 847 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 работе двух приводов уменьшается величина результиру. его вектора подачи, равного 5 = 5 i% . Мощность резания стабилизируется на уровне, заданном эадатчиком 5. Общий коэффициент передачи системы при этом определяется выражением К=К К;

2 . 7 1 2

K ° К1< + K14I КОЗ Кф К7 K8

При равенстве коэффициентов передачи приводов К<< =К 3 и вследствие того,,ика Ока= э1 О, 4 Чиэ, à К44 =О„4аЯ =

=О4О4а 4О . Оеээ, ааиии каэОеиииеик первачи равен К=K Kù+K, KZ Д, и так как при резании КОо и К 1 не изменяется, а значение стабилизирующей мощности и примерно постоянно (соответствует заданию 00), то гораздо меньше в этом случае вариации общего коэффициента усиления системы, что улучшает ее динамическое качество и статическую точность.

При одновременной работе двух приводов вследствие независимой установки напряжений 0 возможна ,обработка детали под любым углом.

Технико-экономическая эффектив.ность предлагаемого изобретения заключается в расширении функциональных воэможностей устройства и в стабилизации качества динамических и статических показателей,