Устройство для дробления стружки на станках с программным управлением

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДРОБЛЕНИЯ СТРУЖКИ НА СТАНКАХ С ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ, содержащее генератор импульсов, выходом соединенный через первый делитель частоты с первы входом первого счетчика импульсов, выход которого подключен к информационному входу регистра блока памяти , реверсивный счетчик, выход кото рого соединен с вторым входом первого делителя частоты с переменным коэффициентом и через блок сравнения - с нулевым входом управляющего триггера, второй счетчик импульсов вход которого соединен с входом дат чика обратной связи, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения области его применения за счет возможности использования устройства на станках с шаговым сило вым приводом, введены второй делитель частоты с переменным коэффициентом , два элемента И и формирователь и «1ульсов , вход которого соединен с входом второго счетчика, с установочными входг ми первого делителя частоты, а выход регистра блока памяти: - с информационным входом первого счетчика импульсов,, прямой выход управляющего триггера подключен к входу первогх элемента И, инверсный выход - ft первому входу второго элемента И, вторые входы первого и второго элет«внтов И соединены с выходом второго счетчика, третьи входда - с бходом устройства, а выхода - соответственно с cyMiwpyniiiHM и вычитающим входами реверсивного счетчика импульсов , второй выход которого с оединен с единичным входом управляющего ри гера.

СОЮЭ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) .П1) 3ДП 0 05 В 19/1

Г ! f a

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ABTOPCHOMY СВИ ДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3427970/18-24 (22) 20.04.82 (46) 07.02.84. Бюл. Р 5 (72) A.é.Îõîòèí, В.A.Íîâè÷èõèí и П.И.Пландин (53) 621 ° 785-529.(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР, Р 885974, кл. G 05 В 19/18, кл. В 25/02, 1979. 2. Авторское свидетельство СССР

)) 1004974, кл. G 05 В 19/18, .1981 .(прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДРОБЛЕНИЯ

СТРУЖКИ НА СТАНКАХ С ПРОГРАММНЫМ

УПРАВЛЕНИЕМ, содержащее генератор . импульсов, выходом соединенный через первый делитель частоты с первым входом первого счетчика импульсов, выход которого подключен к информационному входу регистра блока памяти, реверсивный счетчик, выход которого соединеВ с вторым входом первого делителя частоты с переменным коэффициентом и через блок сравнения — с нулевым входом управляющего . триггера, второй счетчик импульсов, вход которого соединен с входом датчика обратной связи, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения области его применения эа счет возможности использования устройства на станках с шаговым силовым приводом, введены второй делитель частоты с. переменным коэффициентом, два элемента И и Формирователь импульсов, вход которого соединен с входом второго счетчика, с установочными входами первого делителя частоты, а выход регистра блока памяти - с информационным входом первого счетчика импульсов,, прямой выход управлякщего триггера подключен к первому входу первого элемента И, инверсный выход - fc перво- й) му входу второго элемента И, вторые входы первого и второго элементов И соединены.с выходом второго счетчика, третьи входы - с Входом устройства, а выходы — соответственно с суммирующим и вычитаюшим входами реверсивного. счетчика импульсов, второй выход которого соединен с единичным входом управляю)него три

1072001

Изобретение относится к вспомога. тельным устройствам, используемым на металлорежущих станках, в частности на станках токарной группы.

Известно устройство для дробления стружки на токарных станках с

5 программным управлением, содержащее генератор частоты, счетчик, дешифратор, делители частоты, элементы И, задатчик коэффициентов деления и триггер Ñ11.

Однако такое устройство достаточно сложно при реализации и требует переналадки при смене режимов резания.

Наиболее близким техническим ре- 15 шением к предлагаемому является устройство для дробления:стружки на станках с программным упранлением, содержащее генератор, делители частоты, задатчик коэффициентов деления, 20 блок управления, двигатель подачи, суппорт станка, обрабатываемую деталь и шину входа программы Х23 °

Иедостатком известного устройства является ограниченность области применения, так как в случае использона. ния устройства на станках с шаговым силовым приводом возможно ухудшение точности работы системы за счет стартстопного режима работы двигателя подачи.

Яроме того, использование известного устройства усложняет программирование, так как в программе необхОД о записать не только код скор -35 тк подачи, но и скорость вращения шпинделя станка. При этом обрабатываемые поверхности детали врк использовании устройства недостаточко точны вследствие стартстопного режима работы привода подачи.

Целью изобретения является расширение области применения за счет возвюжкостк использования устройства на станках с шаговым силовым приводом. 45

ФУказамкая цель достигается тем, что s устройство для дробления струж- . ки на ставках с программным управлением, содержащее генератор импульсов,50 выходом соединенной через первый делитель частоты с первым входом первого счетчика импульсов, выход которох o подключен к информационному входу регистра блока памяти, реверсивный счетчик, выход которого coe- 55 динен с вторым входом первого делителя.частоты с переменным коэффици.ентом и через блок сравнения - с нулевым:входом управляющего триггера, второй счетчик импульсов,.вход 60 которого соединен с входом датчика обратной связи, введены второй делитель частоты с переменным коэффициентом, два элемента И и формирователь импульсов, вход которого 65 соединен с входом второго счетчика, с установочныки входами первого делителя частоты, а выход регистра блока памяти — с информационным входом первого счетчика импульсов, прямой выход управляющего триггера подключен к перрому входу первого элемента И, инверсный выход - к первому нходу второго элемента И, вторые входы первого и второго элементов И соединены с выходом второго счетчика, третьи входы - с входом устройства, а выходы - ооответственно с суммирующим к вычктакщим нходамн реверсивного счетчика импульсов, нторой выход которого соединен с единичным входом управляющего триггера.

На фиг. 1 представлена сТРуктуР" ная схема предлагаемого устройства, ка фиг. 2 - потенциальные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство для дробления стружки на станках содержит генератор 1 импульсов; делитель 2 частоты, формирователь 3 импульсов, управляющий триггер 4, делитель 5 частоты с переменным коэффициентом деления, блок 6 памяти, счетчик 7 импульсов, реверсивный счетчик 8, блок 9 сравнения, элементы И 10 и 11, второй счетчик 12 импульсов, входные шины 13-15, блок 16 управления, шагоный двигатель 17, суппорт 18, обраба тываемую деталь 19. Блок 9.совпадения реализован по стандартной схеме ИСКЛЮЧАКЦЕЕ ИЛИ. На заку 13 поступает статический код.

Устройство работает следующим образом.

В режиме без дробления стружки (фиг. 2а) на шину 14. "Включение дробления" подан низкий логический уровень с выхода системы ЧПУ, закрывающий элемент И 10 и 11.

На установочный вход реверсивно" го счетчика 8 по шине 13 поступает код, соответствующий требуемой подаче режущего инструмента, при этом коэффициент деления делителя 5 с переменньм коэффициентом деления установится равным входному коду, поступающещт по шине 13.

Частота импульсов f, поступающих по шине 15 от датчика обратной связи . (не указан) пропорциональна числу, оборотов шпинделя При этом . нередкий фронт каждого импульса пос-. тупает на вход записи делителя 5 с переменным коэффициентом деления и блока б памяти, переписывая информацию н блок памяти с выхода счетчика 7 и устанавливая коэффициент ,деления делителя 5 с переменным ко эффицкентом деления равным числу, записанному в реверсивном счетчике 8. Задний фронт каждого импульса

1072001 с датчика оборотов шпинделя с помощью формирователя 3 сбрасывает в ноль содержимое счетчика 7.

Количество импульсов М, поступив ших на вход счетчика 7:,с выхода . делителя 5 с переменным козффнциен1 том деления, в промежутке между двумя импульсами частоты равно

h1 (1) где Т ««ïåðéoä частоты с выхода датчика оборотов, период импульсов с выхода генератора 1, К- - число, записанное в реверсивном счетчике 8 по шине 13.

Передний фронт импульсов, поступающих по шине 15, перепишет числом М из счетчика 7 в блок 6 памяти, который установит коэффициент деления делителя 5 с переменным коэффициентом деления равный числу М.

Прн этом частота импульсов на выходе делителя 5 с переменным коэффициентом деления будет равной

Таким образом, частота, поступающая на вход блока 16 управления, будет пропорциональна числу оборотов шпинделя и при изменении последней также будет меняться, прн этом скорость подачи режущего инструмента (в миллиметрах на оборот вращения шпинделя ) будет оставаться неизжн- ной во всем диапазоне изменения частоты вращения шпинделя.

При работе устройства в режиме дробления стружки (фиг. 28 ) по шине 14 подана логическая единица н импульсы переноса с выхода счетчика 12 поступают на суммирующий или ! вычитающий входы реверсивного счет.чика 8 соответственно через элемент И 10 или 11. При этом порядок работы элементов И определяется состоянием выходов триггера 4. Начальное состояние триггера 4 беэразличное. В момент подачи информации по шине 13 содержимое реверсивного счетчика 8 будет соответствен-. но статическому коду, поступившему на его входы. При этом информация, поступающая,на оба входа блока 9 совпадения будет соответствовать одйому и тому же числу, в результа- те чего на выходе блока 9 совпадения установится низкий потенциал, опрокидываний триггер 4 в состояние, когда на его прямом выходе бу -.. дет присутствовать логическая единица, разрешающая прохождение импульсов с выхода счетчика 12 через элемент И 11 на вычитающнй вход реверсивного счетчика 8.

Прн этом после записи числа К в реверсивный счетчик 8.на выходе блока 9 совпадения установится низкий логический уровень (так как во4ы на обоих входах блока 9- совпадения будут одинаковы), который опрокинет

10 триггер 4 и установит.íà его прямом выходе высокий уровень, соответствующий логической единице. При этом частота. импульсов, поступающих иа вход блока 16 управления, как и ра.

15 нее будет равна

1е„, f К,, где f)y - частота импульсов с выхода датчика оборота шпияделя.

Одновременно с этим счетчик 12 осуществляет суммирование количества импульсов с датчика оборотов шпинделя и при превышении емкости счетчика перенос с его входа через элемент И 11 поступает на вычитающий вход реверсивного счетчика 8, уменьшая его содержание на единицу.

Очевидно, что при этом частота импульсов, поступающих на вход бло- .. ка 16 управления, станет равной

f f (К I )

Таким образом, скорость подачи режущего инструмента (в миллиметрах на оборот шпинделя) уменьшается по сравнению с запрограьиированной и останется на новом уровне до следующего переполнения счетчика 12, пос» ле чего скорость подачи снова уменьшится

1 вм» m &f1 (К-2>

Процесс изменения скорости пода40 чи проходит аналогично рассмотренному до тех пор, пока содержимое реверсивного счетчика 8 не станет равным нулю, что соответствует прекращению подачи режущего инструмента

45 (так как. К О). Прн этом на выходе займа реверсивного счетчика 8 уста- новится низкий логический уровень, который установит триггер 4 в исход», ное состояние, при этом на его ия0 версном выходе установится высокий уровень, соответствующий.логической единице. Тогда после очередного,переполнения счетчика 12 импульспереполнения через элемент И 10 йоступит на сувеюирующий вход реверсивного счетчика 8, увеличя его содержимое на единицу, и на вход блока 16 уп" равления поступит частота, равная

1 „„, 1 „, (Kg I ) °

Следующий импульс переполнения

60 счетчика 12 вновь увеличит содержимое счетчика 8 на единицу и процесс будет протекать аналогично до тех пор, пока число, записанное в реверсивном счетчике 8, после очередного переполнения счетчика 12 яе станет

1072001

Рма. Й равно числу, подаваемому на его установочные входы по шине 13. При этом блок 9 совпадения вновь опрокинет триггер 4 и следующие импульсы переполнения счетчика 12 будут уменьшать содержимое реверсивного счетчика 8 до нуля.

Таким образом, предлагаемое устройство в режиме дробления стружки осуществляет программированное плавное изменение скорости подачи режу,щего инструмента от максимального запрограммированного значения до нуля.

При этом величина скалываемой стружки.не будет зависеть от скорос. ти вращения шпинделя, но при всех

его рабочих скоростях будет определяться лишь эапрограьвярованной скоростью подачи ружего инструмента.

Использование предлагаемого устройства позволяет повысить надежность работы системы ЧПУ с шаговым силовым приводом, так как в данном случае не может произойти потери нескольких импульсов, управления

ВИИИПИ Заказ 123/39 .Тираж 844 Подписное

МЮ ЮЮ Юю ЮЮ Ю4\ ° Ю ФВ

Филиал ПОП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 шаговым двигателем эа счет работы привода в стартстопном режиме с резкими остановками в процессе дробления стружки.

Кроме того, за счет плавного изменения скорости подачи режущего инструмента от номинальной скорости до нуля и далее плавного ее увеличения до номинального запрограммированного значения, повышается

10 частота обрабатываемой поверхности в режиме обработки с дроблением стружки.

Преимуществом предложенного уст15 ройства является также возможность нарезания точных резьб, так как в устройстве осуществляется жесткая синхронизация скорости подачи режущего инструмента импульсами с датчика оборотов шпинделя, причем да» же при случайном изменении скорости вращения шпинделя скорость подачи режущего инструмента,(в миллиметрах подачи на оборот вращения шпинделя) останется неизменной.