Устройство для обучения огранщика

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБУЧЕНИ ОГРАНЩИКА, содержащее пульт обучае мого, блок задания программы обуче ния и последовательно включенные блок сравнения, блок ключей и блок регистрации, отличающеес я тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства за счет учета специфики процессии , в него введены блок определения оптимальных параметров обучения на дифференцируквдем усилителе постоянного тока и последовательно включенные блок определения текущих параметров обучения, первый функдио нальный преобразователь, блок определения усилий обучаемого и второй функциональный преобразователь, выход которого соединен с входом пульта оператора, первый выход которого подключен к второму входу блока определения усилий обучаемого, второй выход - к второму входу блока ключей, а третий выход - к третьему входу блока определения усилий обучаемого и первому входу блока определения текущих параметров обучения, второй вход которого соединен с первым выходом блока задания программы обучения , а выход - с первым входом блока сравнения, второйвход которого подключен через блок определения оптимальных параметров к выходу первого функционального преобразователя , второй вход которого соединен с вторым выходом блока задания программы обучения.

835 А

СО103 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 3(51) G 09 В 9/p р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЬЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3551409/18-24 (22) 11.02,83 (46) 15.09.84, Бюл. М 34 (72) А.П.Наугольных, А.В.Костров, В.А.Коляда, 10.П.Дмитриев, Е.Н.Закс и М.b.Ñóõèíèí (71) Московский завод Кристалл, Нучно-исследовательский институт управляющих машин и систем и Пермский политехнический институт (53) 681 ° 3.071 (088.8) (56) 1.Большая советская энциклопедия. Т. 7, М., Советская энциклопедия, 1972, с. 250-251.

2.Епифанов В. И. и др. Технология обработки алмазов в бриллианты, М., Высшая школа, 1976, с. 220-221.

3.Авторское свидетельство СССР ее 407382, кл. G 09 В 9/00, 1971 (прототип). (54) (57) 1. УСТРОИСТВО ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ

ОГРАНЩИКА, содержащее пульт обучаемого, блок задания программы обучения и последовательно включенные блок сравнения, Глок ключей и блок, регистрации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства за счет учета специфики процессии, в него введены блок определения оптимальных параметров обучения на дифферечцирующем усилителе постоянного тока и последовательно включенные блок определения текущих параметров обучения, первый функцио" нальный преобразователь, блок определения усилий обучаемого и второй функциональный преобразователь, выход которого соединен с входом пуль. та оператора, первый выход которого подключен к аторому входу блока определения усилий обучаемого, второй выход — к второму входу блока ключей, а третий выход — к третьему входу блока определения усилий обучаемого и первому входу блока определения текущих параметров обучения, второй вход которого соединен с первым выходом блока задания программыобучения, а выхОд - с первым входом блока сравнения, второй вход которого подключен через блок определения оптимальных параметров к выходу первого функционального преобразователя, второй вход которого соединен с вторым выходом блока задания программы обучения.

1113835

2. Устройство по п.l, о т л ич а ю щ е е с я тем,что в нем блок определения текущих параметров обучения содержит последовательно вклю . ченные инверторы,. группы, сумматоры первой группы, умножители первой группы, первый инвертор, сумматоры второй группы, умножитель, второй . инвертор, третий функциональный преобразователь и первый сумматор, причем входы инверторов группы и сумматоров первой группы являются соответствующими входами блока, а выход пер-.

Изобретение относится к тренажерам для обучения пользования рабочим инструментом и может быть использовано для обучения навыками определения мягкого направления шлифования 5 кристалла алмаза.

Известно устройство (гранильный станок), содержащее шпиндель. станка, ;чугунную планшайбу, квадрант с делительной головкой, направляющую со 10 стойкой и цанговые зажимы (1) .

Однако включение такого .Устройства в учебный процесс для преобретения навыков определения мягкого направления шлифования отрицательно влияет на обучающегося. У обучающегося возникает чувство неуверенности, боязни из-за возможности поломки, утери дорогостоящего продуктакристалла алмаза. Кроме того, обучение на реальном техническом объекте - гранильном станке — приводит к нерациональному использованию высокопроизводительного оборудования, исключающегося иэ производственного цикла, и к потерям дорогостоящего продукта.

Йзвестно также устройство, предназначенное для овладения навыками определения мягкого направления шлифования, содержащее приспособление для огранки, установленное на столе ограночного станка, и блок задатчиков 121.

ОДнако формирование с помощью укаэанного устройства навыков определения мягкого направления шлифования происходит в условиях обучения на реальном техническом объекте ограночном станке и на реальном дорогостоящем продукте — кристалле ал- 40 маза. Такое обучение вызывает у обучаяцегося чувство неуверенности, боязни из-эа износа дорогостоящего кристалла алмаза, иэ-за опасности возникновения брака,.поломки. Возни 45 ного сумматора является выходом блока.

3. Устройство по п.l, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что в нем блок определения усилий обучаемого содержит последовательно включенные квадраторы, второй сумматор, четвертый функциональный преобразователь и умножители второй группы, выходы которых являются выходом блока, входы квадраторов и умножителей второй группы являются соответствующими входами блока. какщее при этом напряженное состояние обучающегося снижает. акТивность

его работы, что противоречит принци-, пу дидактики - .принципу сознательности и активности. Более того, обучение на указанном устройстве осуществляется беэ учета другого принципа дидактики — принципа систематичности и последовательности. Так, степень сложности определения мягкого направления шлифования зависит от степени несовпадения теоретических оптимальных направлений шлифования от действительных. Невозможность на данном устройстве управлять величиной этого несовпадения исключает последовательный переход от менее сложных действий обучающихся к более сложным. Кроме того, не имеющие непосредственное отношение к обработке навыков определения мягкого направления шлифования приспособления, инструменты и вспомогательное оборудование отвлекают внимание обучающегося, снижают наглядность обучения, что приводит к нарушению принципа дидактики — принципа наглядности

Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее пульт обучаемого, блок задания программы обучения, последовательно включенные блок сравнения, блок ключей и блок регистрации (3i.

Однако данное устройство имеет ограниченные дидактические всэможности из-за невозможности учета специфики изучаемой дисциплины, что необходимо для оптимальной профессиональной подготовки огранщиков алмазных кристаллов.

Целью изобретения является расширение дидактических воэможностей устройства за счет учета специфики профессии.

1113835 ки, установленное на столе ограноч=

Указанная цель достигается тем, ного станка, лок б ок 2 задания програм-1 что в устройство, содержащее пульт мы о учения, вх б входы блока 3 датчиков обучаемого блок задания программы

I соединены с соответст твующими выхода обучения и последовательно включенчей и ми приспосо ления б я 1 входы которого.

CoBP æ С COOTBBTCTBQMLgHHH ВЫХОДаблок регистрации, введены блок .опре- соединены с с па амет ов об — ми функционально

4 укицего чения на дифференциальном усилит л постоянного тока и последовательно выходами блока усили о включенные блок определения текущих нк ио- 10 первый вход ко параметров обучения, первый функцио- 0 нальный пр образователь, блок о реей б свойства кристалла, и

7 еле я о р та оператора, первый выход которого 15 ка опред (. ягкого направподключен к второму входу блока определения усилий обучаемого, втор и соединен с первым внения выход которого соединен б 9 и с первым входом л блока опред л ни усилий обучаемого первому входу блока определения пара 7ров Обучения второй вход которого соединен с первым выр д .ббллоок адани рогр бу нен с третьеим входом блока 5 опреусилий бучаеьюго оп е еления деления го подключен через блок опр д входом блока 11 определения текущих оптимальных паРаметРов обуч н параметров обучения, например направвыходу первого функционального преого. Ю образователя второй вход котор 30 рого соединен с перв .в одом блосоединен с вторым выходом блока эака 2 а выход — с вторым входом.блоI дания программы обучения. ка 8 сравнения.и первым входом преобазователя б, второй вход .которого

Ров обучения содержит последователь35 Прямоугольная система координат

ХОУ расположена на столе.ограночного группы, первый инвертор, сумматор станка так что начало координат с совпадает с центром шпинделя ограночИНВЕРТОР тРЕтИй фУНКЦИОНаЛЬНЫй ПРЕ-, а координаты отсчитываются образователь и первый сумматор при-. с от етстве о в попереч ом и продольном направлениях относительно торов первой группы являются соотобучающегося. ветствующими входами блока, а выход первого сумматора является выходом ачения: Х03 - прямоугольная систеблока. ма координат; П вЂ” приспособление

Блок определения усилий обучаемо- 45 огранки;

ГО СОДЕРЖИТ ПОСЛЕДОВатЕЛЬНО ВКЛЮЧЕН- ЭОна кОнтакта кристалла а ма ные квадраторы, второй суммат р, вертый функциональный преобраэоваI тель и умножители второй группы, выУ

50 1

Ф входы квадраторов и умножители втоРой гРУппы ЯвлЯютсЯ соотве ствУюЩН- вующая на приспособление для Огран ми входами блока. ки Fg — поперечная составляющая

У

На фиг. 1 показана схема устройсилы; Fq — продольная составляющая ства; на фиг. 2 — в пРЯмоУгольной 55 силы; . — угол между направлением системе координат ХОУ векторная диа- приспособления для огранки и направ грамма составляющих силы, действую- . лением силы, действующей на приспоЩей на пРиспособление ДлЯ огРанки; собление для огранки. на фиг. 3 — блок определения текущих

;Иэ фиг. 2 следует параметров Обу ения, реализованный с помощью моделирующих устройств; 60

F=c—

3 на фиг. 4 — блок определения усилий Лga 1

x + обучаемого, реализованный с помощью моделирукщих устройств.

Г =F-, (

Предлагаемое устройство (фиг. 1) ч= содержит приспособление 1 для огран- 65

1113835

"а(ХЬ-на)+9а(Ув 9о)

K= -окал, (3) aKxs нсд "айъ- За)

Блок 2 (фиг. 1) состоит из задат- . чика 12 кристаллографического направ- 5 ленин кристалла и задатчика 13 прочностных свойств кристалла. Задатчик

12 служит для задания кристаллографического направления кристалла, задатчик 13 - для задания прочностных характеристик кристалла. Задатчики

12 и 13 могут быть реализованы с помощью потенциометрического датчика.

Блок Э состоит иэ датчика 14 давления, датчика 15 положения кристал- 15 ла и датчика 16 окончания управления, Датчик 14 вырабатывает сигнал, пропорциОнальный давлению кристалла на поверхность ограночного диска. Датчик .15 вырабатывает сигналы, пропор- 20 циональные координатам упора приспособления для огранки и зоны контакта.

Датчик 16 вырабатывает сигнал в момент окончания выполнения обучающимся упражнениям. 25

В качестве датчика 14 может быть использован частотный датчик, в качестве датчика 15 — линейный потенциометрический датчик, а в качестве датчика 16 — конденсаторное реле времени.

Преобразователь 4 предназначен для имитации по сигналам, поступающим на его входы с соответствующих выходов блока 5, силы, действующей на приспособление для огранки, и может быть реализован с помощью .двух имитаторов, имитирующих усилия во взаимно перпендикулярных направлениях

У и, — имитатора.17 поперечной составляющей силы и имитатора 18 40 продольной составляющей силы.

Имитаторы 17 и 18 имитируют соответственно поперечную (по оси М ) и продольную (по оси Э ) составлякщие силы, действующей на приспособление 45 для огранки, и могут быть реализованы с помощью исполнительного электромагнитного механизма.

Приспособление 1 и блок 3 объединены в пульт 19 обучаемого. 50

Блок 11 по сигналам, пропорциональным координатам зоны контакта кристалла с ограночным диском и упора приспособления для огранки, и сигналу, пропорциональному кристалло графическому направлению, в соответствии с- уравнением (3) определяет текущее направление шлифования. Данный блок может быть реализован с помощью моделирукщего вычислительного устройства.

Блок 11 (фиг. 3) содержит инвертор 20, умножители 21 и 22, сумматор 23, инвертор 24, умножитель 25, сумматор 26, инвертор 27, умножитель 65

28, сумматор 29, умножитель 30, инвертор 31, функциональный преобразователь 32, сумматоры 33 и 34.

В качестве сумматоров 23, 26, 29, 33 и 34 и инверторов 20, 24, 27 и 31 может быть принят суммирующий операционный усилитель постоянного тока, в качестве умножителей 21, 22, 25, 28 и 30 — блоки перемножения на квадраторах, в качестве преобразователя

32 — нелинейный функциональный преобразователь, воспроизводящий заданную нелинейную зависимость, Инвертор 20 изменяет знак сигнала, поступающего по входу блока 11 и выходу блока 3 задатчиков с датчика 15 и пропорционального абсциссе зоны контакта Х, на противоположный.

Инвертор 27 изменяет знак сигнала, поступающего на вход блока 11 и выход блока 3 эадатчиков с датчика 15, пропорционального ординате зоны контакта У, на противоположный.

Сумматор 19 суммирует сигнал, поступающий по входу блока 11 и выходу блока 3 датчиков с датчика 15, пропорциональный абсциссе упора )(q с сигналом, поступающим на второй вход с выхода инвертора 19 и пропорционат.ьным абсциссе зоны контакта

Х

Сумматор 26 суммирует сигнал, поступающий на вход по входу блока 11 и выходу блока 3 датчиков с датчика

15 и пропорциональный ординате упора с сигналом, поступающим на второй вход с выхода иквертора 27 и пропорциональным ординате зоны контакта

Ча

Умножитель 21 умножает выражение (X ь †Хо ), поступающее на вход с выхода сумматора 34, на сигнал, поступающий по входу блока 11 и выходу блока 3 датчиков с датчика 15 и пропорциональный абсциссе зоны контактаХ.

Умножитель 22 умножает выражение (Кь -X< ), noñòónàþùåe с выхода сумматора 34, на сигнал, поступающий на второй вход по первому входу блока 11 и выходу блока 3 датчиков с датчика 15 и пропорциональный ординате зоны контакта 3 .

Умножитель 25 умножает выражение (" Ь вЂ” Ча ), поступающее с выхода сумматора 26, на сигнал, поступающий на .вход по входу блока 11 и выходу блока 3 датчиков с датчика 15 и пропорциональный абсциссе зоны контакта Х .

Инвертор 24 изменяет знак выражения Х а (У g — У о, ), поступающего на его вход с выхода умножителя 25, на противоположный.

Умножитель 28 умножает выражение (У -9 > ), поступающее с выхода сум1113835 матора 26, на сигнал, поступающий по входу блока 11 и выходу блока 2 датчиков с датчика 15 и пропорциональный ординате зоны контакта 3 <., Сумматор 23 суммирует выражение

У o (X — К а ), поступающее на вход с выхода умножителя 22, с выражением— (I(g — 9 а ), поступающим на вход с выхода 24.

Су атор 29 су "ирует в ражение 10 ()(— 1а ), поступающее с выхода умножителя 21, с выражением

3, (ЧЬ вЂ” Ыа ), поступающим с выхода умножителя 28.

Умножитель 30 умножает выражение

Ха (Xg )() +Ца (j< J),ПОСту паюшее на его вход с выхода суммато4 ра 29, на выражение„ (х х ) „, поступаюшее с выхода сумматора 23. 20

Инвертор 31 изменяет знак выражеg а (Х y - к а) 1 а l× s - 4 а) постуб а(уъ-та)- аЛЪ- 3a) ния

"а("Ь )Ia)+ )а1 1Ъ "ci ) ражения

Зо

J a (Д Ь - а) — Ха(Чъ - J a) поступающего на его вход с выхода инвертОра 31, определяет в соответствии с уравнением (3) угол. . между направлением приспособления для огранки и направлением силы, действуняцей на приспособление для огранки.

Сумматор 33 суммирует сигнал, поступающий с выхода преобразователя

32 и пропорциональный углу между направлением приспособления для

40 огранки и направлением силы, действующей на приспособление для огранки, с сигналом, поступаюшим по второму входу блока 11 и входу блока 2 с задатчика 12 и пропорциональным 45 заданному кристаллографическому направлению кристалла, и формирует сигнал, пропорциональный текущему направлению шлифования.

Преобразователь 6 по сигналу, поступающему с выхода блока 11 и пропорциональному текущему направлению шлифования, и сигналу, поступающему по выходу блока 2 с задатчика

13 и пропорциональному прочностным характеристикам кристалла, формирует сигнал, пропорциональный прочностным свойствам кристалла на текущем направлении шлифования..Преобразователь 6 может быть реализован с помощью схемы воспроизведения функции, симметричной относительно оси ординат, Блок 7 по сигналу, поступающему на его вход с выхода преобразовате25 пающего на его вход с выхода умножителя 30, на противоположный.

Преобразователь 32 с помощью выля 6 прочностных свойств кристалла и пропорциональному прочностным свойствам кристалла на текущем направлении шлифования, формирует и запоминает сигнал, соответствукщий мягкому направлению шлифования этого кристалла. Блок 7 может быть

I реализован с помощью дифференцирукицего усилителя постоянного тока.

Блок 8 сравнивает сигнал, поступающий на вход с блока 7 и пропорциональный мягкому направлению шлифования этого кристалла, с сигналом, поступаюшим с блока 11 и пропорциональным текущему направлению шлифования, и в случае их несоответствия вырабатывает сигнал о нарушении точности выполнения обучакщимся упражнения. В качестве блока 8 может быть принято устройство для сравнения абсолютных значений двух напряжений °

Блок 9 по сигналу, поступающему на его вход с датчика 16, разрешает индицировать обучающемуся результаты выполнения им упражнения, поступающие с выхода блока 8. Блок 9 может быть реализован с помощью полупроводниковых логических элементов.

Блок -10 служит для информации обу чающемуся по сигналу, поступающему на его вход с выхода блока 8, о качестве выполненного упражнения. Блок

10 может быть реализован с помощью светового табло, состоящего иэ светового индикатора.

Блок 5 по сигналу, поступанв ему по первому выходу блока 3 датчиков с датчика 14 и пропорциональному давлению кристалла на поверхность ограночного диска, сигналу, поступа. ющему с выхода преобразователя 6 и пропорциональному прочностным свойствам кристалла на текущем направлении шлифования, и сигналам, постуг,ающим по выходу блока 3 с датчика

15 и пропорциональным координатам зоны контакта, в соответствии с уравнениями (1) и (2) определяет значение поперечной Р„ и продольной

Г составляющих силы, действующей

HB приспОсОбление для Огранки В KB честве блока 5 может быть принято моделирукнцее вычислительное устройство.

Блок 5 (фиг. 4) состоит из квадраторов 35 и 36, нелинейного функционального преобразователя 37, умножителей 38.и 39 и сумматора 40.

Квадратор 35 возводит в квадрат сигнал, поступающий на его вход по входу блока 5 и выходу блока 3 с дат чика 15 и пропорциональный ординате зоны контакта 3

Квадратор 36 возводит в квадрат сигнал, поступаюший по входу блока 5 и выходу блока 3 с датчика 15 и про1113835 порциональный абсциссе эоны контакта)(а

Сумматор 40 суммирует выражения

9 и )(о,, поступающие на его входы с квадраторов 35 и 36.

Преобразователь 37 служит для вос- 5 произведения степенной зависимости, равной 1/2 выражения (У + К ц ), Ф поступакщего на его вход с выхода сумматора 40.

Умножитель 38 умножает выражение 10

A/Б хе, посхупаюаее с выхода преобразователя 37, на сигнал, поступающий по второму входу блока 5 с выхода преобразователя 6 и пропор- 5 циональный прочностным свойствам кристалла на текущем направлении шлифования, на сигнал, поступающий по входу блока 5 и выходу блока 3 с датчика 14 и пропорциональный

20 давлению кристалла на поверхность ограночного диска, и на сигнал, поступающий по входу блока 5 и выходу блока 3 с датчика 15 и пропорциональный ординате зоны контакта У o .

Умножитель 39 умножает выражение

1/вГ Д т а, поступакецее с выхода преобразователя 37 на сигнал, поступающий по входу блока 5 с выхода преобразователя 6 и пропорциональный 3 прочностным свойствам кристалла на текущем направлении шлифования, на сигнал, поступающий по входу блока 5 и выходу блока 3 с датчика 14 и пропорциональный давлению кристалла на 35 поверхность ограночного диска, и на сигналы, поступающие по входу блока

5 и выходу блока 3 с датчика 15 и пропорциональные абсциссе зоны контакта Х <„. 40

Квадраторы 35 и 36 могут быть реализованы с помощью диодных блоков нелинейных функций.

В качестве сумматора 40 может быть принят суммирующий операционный усилитель постоянного тока, в качестве преобразователя 37 — нелинейный функциональный преобразователь, воспроизводящий заданную нелинейную зависимость, в качестве умножителей 38 и 39 — блоки перемножения на квадраторах.

Устройство работает следующим образом.

Инструктор производственного обу. чения перед обработкой навыков определения мягкого направления шлифования задает с помощью входящих в блок 2 задатчика 12 некоторое кристаллографическое направление, характеризующее данный обрабатывае- 60 мый кристалл алмаза, а с помощью.задатчика 13 — прочностные характерис-. тики данного кристалла.

Отработка навыков определения мягкого . направления шлифования происходит в устройстве без использования кристалла алмаза.и ограночного диска.

Обучаемый устанавливает приспособление для огранки по уровню в горизонтальной плоскости, а затем по нониусу — требуемый угол наклона основных граней к плоскости рундиста.

После этой настройки приспособление для огранки устанавливается в рабочее положение. Это первоначальное положение, характеризукщееся (фиг. 2) координатами зоны контакта (точка А ) кристалла алмаза с поверхностью ограночного диска и координатами упора (точка Ь ), определяет первоначальное направление шлифования.

В момент контакта кристалла алмаза с рабочей поверхностью ограночного диска датчик 14, входящий в состав блока 3, вырабатывает сигнал, пропорциональный давлению кристалла на поверхность ограночного диска. Одновременно с этим датчик 15, входящий в состав блока 3, вырабатывает сигнал, пропорциональный координатам упора приспособления для огранки и зоны контакта.

Блок 11 по сигналам, пропорциональным координатам зоны контакта кристалла с ограночным диском и упора приспособления для огранки, поступающим по выходу блока 3 с датчика 15,и сигналу, пропорциональному кристаллографическому направлению, поступающему по выходу блока 2 с задатчика 12, в соответствии с уравнением (3) определяет текущее значе-. ние направления шлифования. При этом инвертор 20 изменяет знак сигнала, поступающего с датчика 15 и пропорционального абсциссе зоны контакта на противоположный. Инвертор

27 изменяет знак сигнала, поступающего с датчика 15 и пропорционального ординате зоны контакта 3о на противоположный. Сумматор 34 суммирует сигнал, поступающий с датчика

15 и пропорциональный абсциссе упора Х д, с сигналом, поступающим с выхода инвертора 20 и пропорциональным абсциссе зоны контакта -Xq .

Сумматор 26 суммирует сигнал, поступающий с датчика 15 и пропорциональный ординате упора Ц(, с сигналом, поступающим с выхода инвертора

27 и пропорциональным ординате зоны контакта У . Умножитель 21 умножает выражение (К g — Х c. ), поступающее с выхода сумматора 34, на сигнал, поступающий на второй вход с датчика 15 положения кристалла и пропорциональный абсциссе эоны контакта >

Второй умножитель 22 умножает выражение (К вЂ” К ), поступакщее на первый вхо> с Выхода первого сумматора 34,.на сигнал,.поступающий с датчика 15.и пропорциональный орди1113835

12 нате зоны контакта Jо . Умножитель

25 умножает .выра кение (О g 5,..), поступающее с выхода сумматора 26, на сигнал, поступанщий с датчика 15 и пропорц"нальн"й абсциссе зоны 5 контакта Х ц . Инвертор 24 .изменяет знак выражения Х а (р, — 9 ), поступакщего íà его вход с выхода умножителя 25, на противоположный.

Умножитель 28 умножает выражение (И, -, ), поступакщее с выхода сумматора 26, на сигнал, поступающий с датчика 15 и пропорциональный ординате зоны контакта У . Сумматор 23 суммирует выражение

У (Хн — Хс, ), поступающее с выхода 15 а умножителя 22, с выражениемХа (У, — Чс, ), поступающим с выхода инвертора 24. Сумматор 29 суммирует выражение )(0, ($ g — 3 х), поступающее с выхода умножителя 21, с выражением 20 с (g -у а ) поступающим с умножйтеля 28. Умножитель 30 умножает выражение Х а (Хь — Х х ) + У„(Уз - За) поступакщее с выхода сумматора.29, 25 на выражение .У,,(Хн-хa -Хц Зн-9а поступающее с выхода сумматора 23. Инвертор 31 изменяет знак выражения

Х а (Х $ - X. a ) + ыа а (Ч g — j а ) 30 поступакщеJ и (.Х 1ь - Ха) Х а(Ч Ч а1 го на его вход с выхода умножителя

30-, на противоположный ° Преобразователь 32 с помощью выражения

Х а(Х в-Ха) Уа(У ь-e <)

35 поступанщего

"т а(ХЬ - X a) Xa(9@- а) на его вход с выхода инвертора 31, определяет в соответствии с уравнением (3) угол оС между направлени- 40 ем приспособления для огранки и направлением силы, действующей на приспособление для огранки. Сумматор 33 суммирует сигнал, поступающий с выхода преобразователя 32 и пропорци- 45 ональный углу между направлением приспособления для огранки и направлением силы, действующей на приспособление для огранки, с сигналом, поступающим с эадатчика 12 и пропорциональным заданному кристаллографическому направлению кристалла, и формирует на своем выходе сигнал, пропорциональный текущему направлению шлифования.

Преобразователь 6 по сигналу, поступанщему с выхода блока 11 и пропорциональному текущему направлению шлифования, и сигналу, поступающему с задатчика 13 и пропорциональному прочностным характеристикам кристал- 60 ла, формирует сигнал, пропорциональный прочностным свойствам кристалла на текущем направлении шлифования.

Блок 5 по сигналу, поступающему с датчика 14 и пропорциональному давлению кристалла на поверхность ограночного диска, сигналу, . поступакщему с выхода. преобразователя 6 и пропорциональному прочностным свойствам кристалла, и сигналам, поступакщим с датчика 15 и пропорциональньи координатам. зоны контакта в соответствии. с .уравнениями.(1) и (2),.определяет значения поперечной

Г„ .и,продольной.F составляющих .силы, действукщей.на приспособление для огранки. При.этом квадратор 35 возводит.в квадрат сигнал, поступающий на его вход с датчика 15 и пропорциональный ординате зоны контакта 3 . Квадратор 36 возводит в квадрат сигнал, поступающий на его вход с датчика 15 и пропорциональный абсциссе зоны контакта Х . Сум2 матор 34 суммирует выражения ц и

Х х, поступакщие íà его входы с соответственно первого 35 и второго

36 квадраторов. Преобразователь 37 воспроизводит степенную зависимость, равную 1/2 от выражения (У„ + Xa ), 1 поступакщего на его вход с выхода сумматора 40. Умножитель 38 умпожаI ет выРажение 6/ S y,„т поступааыее

1 с выхода 1чреобраэователя 37, на сигнал, поступающий с выхода преобразователя 6 и пропорциональный прочностным свойствам кристалла на теку щем направлении шлифования, на сигнал, поступающий с датчика 14 и пропорциональный давлению кристалла на поверхность ограночного диска, и на сигнал, поступакщий с датчика 15 и пропорциональный ординате эоны контакта У з, и в соответствии с уравнением (1) формирует на своем выходе сигнал, пропорциональный поперечной С„составляющей силы, действующей на приспособление для огранки. Умножитель 39 умножает выра" .кение

Имитатор 17 поперечной составлякщей силы и имитатор 18 продольной составлянщей силы, sxoäÿöèå в состав преобразователя 4, по сигналам, поступающим на их входы с соответствующих выходов блока 5, пропорци 14

По ления ление дит ния, изменению величины и направсилы, действующей на приспособ для огранки, обучающийся нахо мягкое направление шлифоваВо время выполнения обучаемым упражнения блок 7 по сигналу, поступающему на его вход с выхода преобразователя. 6 и пропорциональному прочностным свойствам кристалла на текущем направлении шлифования,формирует и запоминает сигнал, соответствующий " мягкому направлению шлифования данного кристалла..

Блок 8 сравнивает сигнал, поступающий с блока 7 и пропорциональный ональным соответственно поперечной. и продольной составлякщии .силы, .имитируют соответственно поперечную Г„ и продольную Г . составляющие силы, ° действующей на приспособление для . огранки. удерживая левой рукой приспособление в .первоначальном положении, обучаемый с помощью тактильной чувствительности этой руки получает информацию о величине и направлении силы, действующей на приспособление для огранки.

Пссле этого обучаемый изменяет положение приспособления для огранки относительно ограночного диска, при этом изменяются координаты зоны контакта кристалла алмаза с поверхностью ограночного диска и координаты упора приспособления для огранки. В новом положении приспособления для огранки в таком же порядке, как и для первоначального положения, преобразователь 4 воздействует на приспособление для огранки с силой, величина и направление которой соответствуют новому положению приспособления для огранки. Таким образом, обучаемый получает информацию о величине и направлении силы, действующей на приспособление для огранки в его новом положении. Затем обучаемый вновь изменяет положение приспособления для огранки, вновь получает информацию о величине и направлении силы, действующей на приспособление для огранки.

Следовательно, в ходе выполнения управления с помощью кинестеэических ощущений у обучающегося складываются знания об изменении величины и направления силы, действующей на приспособление для огранки, в зависимости от его положения. ных целей; исключить износ оборугования и непроизводственные потери дорогостоящего материала — кристалла алмаза.

Экономический эффект от исполь зования изобретения может быть получен эа счет исключения затрат на износ оборудования и непроизводственные потери кристалла алмаза и за счет ускорения процесса обу п..ния.

55 мягкому направлению шлифования этого кристалла, с сигналом, поступающим с выхода блока 11,и пропорциональным текущему направлению шли фования, и в случае их несоответствия вырабатывает сигнал о нарушении точностй выполнения обучаемым упражнения, поступающий на вход блока 9.

По окончании выполнения упражнения обучаемый оставляет приспособление для огранки в положении, соответствующем найденному им мягкому направлению шлифования крис- . талла, и датчик 16 вырабатывает сигнал, поступающий на вход блока 9

15 и разрешающий индицировать результаты выполнения обучающимся упражнения, поступающие на его вход с выхода блока 8. Таким образом, результаты выполнения упражнения с выхода

2О блока 9 поступают на блок 10, гд индицируются обучакщему и инструктору. Эта информация характеризует качество навыков определения мягкого направления шлифования, приоб25 ретенных при выполнении данного упражнения. Для более точного определения мягкого направления шлифования огранщик должен сохранять постоянным давление кристалла алмаза на поверхность ограночного диска.

Определение мягкого направления шлифования при новых значениях прочностных свойств и кристаллографического направления кристалла, за35 p3BBBeMblx HHOTpjKTopoM пронзводствен ного обучения с помощью соответственно задатчика 13 прочностных свойств и задатчика 12 кристаллографического направления, входящих в состав блока 2, происходит аналогич4О но при соответствующем изменении положения приспособления для огранки.

Предлагаемое устройство по сравнению с известными позволяет обучающемуся значительно быстрее приоб45 рести навыки определения мягкого направления шлифования; отработать навыки в условиях учебного класса; высвободить производственное О6орудование {ограночный станок) от учеб1113835

<Риг. 3

Составитель А;Карлов

Редактор M.Ïåòðoâà Техред Т. Маточка Корректор М.Макс имншияец

Заказ 6624/42 Тираж 446 Подписное

РНИИПИ 1 осударственного.комитета СССР по делам изобретений и открытий

1.!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, r,Óæãoðoä, ул.Проектная,4