Цифровая вычислительная машина для подготовки программы к станкам с программным управлением
Класс 21с, 46,о
42тп, 14
Жв 127721
СССР
0ПИСАНИЕ ИЗ0ВРЕТКНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ООд тГНаа гРдППа .Ч 91
Б. В. Анисимов, Ю. М. Довженко и Е. С, Кузин
4ИФРОВАЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ МАИИНА ДЛЯ ПОДГОТОВКИ
ПРОГРАММЫ К СТАНКАМ С ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ
Заявлено 8 ики!и !959 r. за Хо 630376/26 в Комитет по дс.вам пзооретепии и открытий при Совете Министров СССР
Опубликовано в «Бюллетене изобретений» Х» 8 за !960 г.
Существующие устройства для подГОтОВки прОГpail. .III к с1анкал1 с программным управлением либо решают узкую задачу подготовки программы для ограниченного типа профилей, либо являются устрОиствами, которые должны работать совместно с универсальной вычислительной машиной. Такая комбинация приводи к HåpaöHîíaëû. ому использованию оборудования, так как ряд возмои:ностей универса.пьно,l машины не испоЛьзуется, а для выдачи и вво „a п1.оме)куточной ннфорМаннн ПРИХОДИТСЯ ПРИМЕНЯТЬ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ B: Предлагаемая машина отличается от известныk тем. Что для сокр» щения времени подготовки программы и экономии зборудования в машину введено интерполирующее устройство. связанное с с сновным а ри фл1етиг1ески м устройстВом через буфер нь1Й накопитель. Для полу»1 с ния плавного изменения скорости движения инструменга, облегчения программирования и сокращения оборудования в ин герполирующем стройстве в качестве регистров применены динами -1еские дс po)KKH магнитного барабана, закоммутированнь1е с дв)м)1 сумматорами госледсВгтельного действия таким образом. что осуществляется линейно-квадратичное интерполирование параметрически заданных кривых. Для сокращения оборудования в схемах управления накопителем примен 1Iû два FlåaaâHсимых шаговых искателя, служащих для переключения усилителей записи и воспроизведения с одной дорожки:HI HHTHolo барабана на другую. Для ускорения процесса решения задачи на Выходс машины применен лентопротяжный механизм с г;ереключен11 м скоростей, что позВоляет IlpH изменении шага интерполирования рсlиать 3;!дачу в оптимальном масштабе времени. На фиг. 1 приведена функциональная схема описываемой нифровой вычислительной машины; на фиг. 2 — график, пояснякиций гроцесс № 12772l ин 1>ер11оляции; ня фиг. 3 - — ф 1 нкциональная схема интерполяторя; на фиг. 4 — расположение информации в динамических регистрах магнитного барабана; на фиг. 5 — схема олока электронного переключателя с шаговыми искателями. С помощью входного устройства 1 в машину вводится вся исходная информация (числовой материал и пропрамма решения задачи). Оперативный накопитель с усилителями 2 служит для запоминания той части исходной информации, которая рассчитывается в настоящий, момент, стандартных подпрограмм и промежуточных !результатов вычислений. Устройство управления 3 осуществляет управление работой ма-! вины по заданной программе. Пульт 4 служит для контроля и ручного управления работой машины. Арифметическое устройство 5 — унипсрсального тица — слу>кит для осуществления того этапа вычислений, ня котором требуется применение разнообразных арифметических и логических операции..- тот этап заключается в укрупненной обработкс исходной информации и подl отовке данных для интерполирования. Объем вычислений на этапс невелик, поэтому скорость работы арпфме. ического уст|ройства выбирается небольшой. Вы-1исление точек траектории центра фрезы на основании параметров, определенных в арифметическом устройстве, и перевод резуль;.,oil 1! ун11тарный код осуществляются в специализированном вычислительном устройстве (интерполяторе) б . Интерполирование не требует сложного состава операций и производится по жесткой программе. Благодаря этому достигается высокая скорость работы интерполятора пр11 малых затратах оборудования. Скорость работы арифметического устройства и интерполятора подобраны так, чтобы среднее время, затрачиваемое на расчеты в арифметическом устройстве, было равно среднему времени вычислений, производимых в интерполяторе. Однако указываемое равенство может нарушаться на отдельных участках решения задачи. Это будет приводить к временным простоям арифметического устройства 5 или интерполятора б. Чтобы свести эти простои до минимума, н;ч1аш11нс им ETCH cill циализированный HHI(ollHTE !H 7 — оуфсрная IIBMHTI . Исходные данные для интерполирования, вычисленные в арифметичес«ом устройстве, записываются в буфер:1ую память. Оттуда они выбираются в интерполятор 6 но мере окончания предыду1цих вычисчений. Выходное устройство 8 служит для записи окончательных результатов вычислений на магнитную ленту. Коммутация между блоками в описываемом устройстве обеспечивает IIIIIEйно-квадратичное интерполирование пярамстрически заданных кривых: Л =-:= а1Р + b, t + С У вЂ” — а,Р - -!М вЂ” с Z -== a;t -1- Ь;,/+ C где: х, у, z — координаты, характер>"зующие положение режущего инструмента; / — время. Это означает, что каждое из уравнений системы (1) кусочно апроксимируется отрезками прямых (фиг. 2). Узловые т1>чки этой ломаной определяются путем параболического интерполирования. Между узло>зыми точками осуществляется линейная интерполяция. Применение линейно-квадратичного интерполирования позволяе1 при заданной точности вычислений существенно сократить обьем вычисле11ий в арифметическом устройстве и, кроме того, значительно сократить объем вы 1ислений в интерполяторе и существенно уменьшить раз1>5!дну!О сетя иHTEр110лятора. Интерполирование по времени (параметричес«ое задание ф нкций) обеспечивает однотипность вычислений для всех трех координат, дону¹ 127721 рали 19 (фиг. 5) с головками 20 магнитного барабана 21 осуществляется с помощью двух шаговых искателей 22 и 28 и блока электронного переключателя 24. Каждая ламель шагового искателя соединена с одной из магнитных головок. Поскольку в общем случае положения шаговых искателей 22 и 28 разные, то к электронному переключателю оказываются подсоединенными сразу четыре головки. С помощью электронного переключателя можно осуществлять быстрое подключение одной из этих головок к числовой магистрали. Переключение шагового искателя 22 может производиться во время работы шагового искателя 28, а шагового искателя 28 во время работы шагового искателя 22. Такая система переключения магнитных головок сокращает количество оборудования и ооеспечивает достаточно высокую скорость обращения к накопителю. В выходном устройстве 8 (фиг. 1) предусматривается возможность ступенчатого изменения скорости движения ленты в широком диапазоне. Это позволяет решать задачу подготовки программы в оптимальном масштабе времени т = """ — (V,,,„— скорость движения ленты во пр при записи; Г„„„„. — скорость движения ленты при воспроизведении), т. е, выбирать т таким, чтобы время решения задачи было MHHHMBJI>ным. Предмет изобретения l, Цифровая вычислительная машина для подготовки программы к станкам с программным управлением, содержащая арифметическое устройство, устройство управления, накопитель с усилителями, устройства ввода и вывода, отличающаяся тем, что. с целью сокращения времени подготовки программы и экономии оборудования, в машину введено интерполирующее устройство, связанное с основным арифметическим устройством через буферный накопитель. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью получения плавного изменения скорости движения инструмента, облегчени": программирования и сокращения оборудования, в интерполирующем устройстве применены в качестве регистров динамические дорожки магнитного барабана, закоммутированные с двумя сумматорами последовательности действия таким образом, что осуществляется линейно-квадратичное интерполирование параметрически заданных кривых. 3 Устройство по п. 1, от л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью сокрашения оборудования, в схемах управления накопителем применены два независимых шаговых искателя, служащих для переключения усилителей записи и воспроизведения с одной дорожки магнитного барабана на другую. 4. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью ускорения процесса решения задачи, на выходе машины применен лентопротяжный механизм с переключением скоростей, позволяющий при изменении шага интерполирования решать задачу в оптимальном масштабе времени.
