Система управления станком для шлифования кулачковых валов

 

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в специальных копировально-пшифовальных станках для обработки некруглых поверхностей, в частности кулачков распределительных валов двигателей внутренне,го сгорания. Цель изобретения - повьппение точности обработки за счет обеспечения равномерной ин

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

С(ЮАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

69) (11) 1 9 А1 (51) 4 В 24 В 51/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3773793/31-08 (22), 20,07,84 (46) 07,01.87, Бюл. Ф 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (7!) Киевский политехнический инстит )т им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) IO,Â,Ïåòpàêîâ и А,Е,Гольштейн (53) 621 ° 924.1 (088,8) (56) Патент США Ф 4299061, кл. 51/101 К, 1980. (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СТАНКОМ ДЛЯ

ШЛИФОВАНИЯ КУЛАЧКО ВЬИ ВАЛОВ (57) Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в специальных копиравально-шлифовальных станках для обработки некруглых поверхностей, в частности кулачков распределительных валов двигателей внутреннего сгорания. Цель изобретения — повышение точности обработки за счет обеспечения равномерной ин128 тенсивности съема металла по профилю кулачка в течение всего цикла обработки, Станок содержит регулируемый гидродвигатель 1, угловая скорость вращения ° которого регулируется регулятором 2. Гидродвигатель 1 установлен на копировальном качающемся суппорте 3 и связан с копирйым шпинделем 4, установленным на опорах суппорта 3. Обрабатываемая деталь 5 установлена в центрах, а копирный шпиндель 4 взаимодействует с копирным роликом 6, На валу гидродвига" теля 1 размещен датчик 7 угловой скорости обрабатываемой детали 5 и датчик 8 угла ее поворота. На станине

9 станка закреплен датчик 10 положения стола 11, с которым взаимодействует упор 12, закрепленный на столе

11.,Шлифовальному кругу 13 сообщается поперечная подача от привода (на чертеже не показан) и вращение от электродвигателя 14. Система управления станком содержит следящую сис" тему, состоящую иэ усилителя 15 и

1389 сравнивающего устройства 16, на вход которого подается сигнал от блока 17 задания аналога угловой скорости через цифроаналоговый преобразователь ,(ЦАП) 18 и блок 19 умножения íà постоянный коэффициент, Датчик 8 угла поворота детали 5 связан с сумматором 20 через блок 21 определенич взаимного углового расположения кулачков детали, который, в свою очередь, связан с датчиком 10 положения стола 11, Блок 17 охвачен обратной связью через блок 22 коррекции угла поворота, входы которого подключены к блоку 23 расчета коэффициента пропорциональности и к блоку 24 расчета глубины резания. Блоки 23 и 24 связаны соответственно с датчиком 2 радиуса шлифовального круга 13 и датчиком 26 силы резания, определяемой, например, по току двигателя 14, Выходы блока 27 ввода исходных данных связаны с входами блока 19 умножения, блока 22 коррекции угла поворота и блока 24 расчета глубины резания.! ил.

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в специальных копировально-шлифовальных станках для обработки некруглых поверхностей, в.частности кулачков распределительных валов двигателей внутреннего сгорания.

Цель изобретения — повьппение точности обработки за счет обеспечения равномерной интенсивности съема металла по профилю кулачка в течение всего цикла обработки.

На чертеже изображена функционально-кинематическая схема станка для шлифования кулачковых валов с системой управления, Станок содержит регулируемый гидродвигатель 1, угловая скорость вращения которого .регулируется регулятором 2. Гидродвигатель 1 установлен на копировальном качающемся суппорте

3 и связан с копирным шпинделем 4, установленным на опорах суппорта 3, Обрабатываемая деталь 5 установлена в центрах, а копирный шпиндель 4 взаимодействует с копирным роликом

25 б. На валу гидродвигателя 1 размещен датчик 7 угловой скорости обрабатываемой детали 5 и датчик 8 ее угла поворота, На станине 9 станка закреплен датчик 10 положения стола 11, с которым взаимодействует упор 12, закрепленный на столе 11. Шлифовальному кругу !3 сообщается поперечная подача от привода (не показан) и вращение от электродвигателя 14, Система управления станком содержит следящую систему, состоящую из усилителя 15 и сравнивающего устройства 16, на вход которого подается сигнал от блока 17 задания аналога угловой скорости через цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), 18 и блок

19 умножения на постоянный коэффициент, Датчик 8 угла поворота детали

5 связан с сумматором 20 через блок

21 определения взаимного углового расположения кулачков детали, который, в свою очередь, связан с датчиком 10 положения стола 11. Блок 17 охвачен обратной связью через блок

22 коррекции угла поворота, входы

3 12813 которого подключены к блоку 23 расчета коэффициента пропорциональности, блоку 24 расчета глубины резания °

Блоки 23 и 24 связаны соответственно с датчиком 25 радиуса шлифовального круга 13 и датчиком 26 силы резания, определяемой, например, по току двигателя 14, Выходы блока 27 ввода исходных данных связаны с входами блока 19 умножения, блока 22 коррекции 10 угла поворота и блока 24 расчета глубины резания.

Система управления работает следующим образом.

При шлифовании очередного кулачка f5 детали в блок 21 от датчика 1О поступает сигнал, соответствующий угловому смещению шлифуемого кулачка по отношению к первому. Датчик 8 измеряет действительный угол поворота 2Q детали 5 и через блок 21 подает его на сумматор 20. В блоке 22 происходит определение величины а d. корt рекции угла поворота, которая в общем случае зависит от радиуса шлифоваль- 25 ного круга R> действительной глубины резания аналога угловой скорости вращения детали (1, т, е. 6 d. =К (R>) f(t g ), Значение глубины резания t и коэффициента К в цифровом 3О виде поступают в блок 22 из блоков

23 и 24, По определенному таким образом углу Ч =d. + РК, где д, — угол поворота детали, определяемый датчиком 8 и блоком 21, из блока 17 выбирается значение аналога угловой скорости Q(4), которое в ЦАП 18 преобразуется в аналоговую форму, в блоке

19 умножается на постоянный коэффи— циент, равный величине заданной ре- 1О жимами резания контурной подачи. Сле.довательно, на вход следящей системы угловой скорости гидромотора 1 поступает сигнал, пропорциональный требуемому значению угловой скорости вращения детали для поддержания равномерной по профилю кулачка интенсивности съема металла. В блоке 17 запрограммирована величина .аналога угловой скорости Я в зависимости от угла Ы при глубине резания 0 (этап выхаживания). Однако при глубине С О (этап обдирки и чернового шлифования) с целью обеспечения равномерной интенсивности съема металла величина угловой скорости вращения детали (задающей подачи), должна вы89 бираться в зависимости от угла

= !+ь,!,а не угла с! величину коррекции которого Лс в зависимости от параметров режима резания,R и О

U определяют в блоке 22 коррекции угла поворота, формула изобретения

Система управления станком для шлифования кулачковых валов с приводом вращения детали и устройством его регулирования, датчиками угловой скорости и угла поворота обрабатываемой детали, включающая блок ввода исходных данных, соединенные последовательно блок задания аналога угловой скорости, цифроаналоговый преобразователь и блок умножения, второй вход которого соединен с блоком ввода исходных данных, и блок определения взаимного углового расположения кулачков детали, при этом датчик угла поворота детали связан с входом блока определения взаимного углового расположения кулачков детали, а датчик угловой скорости связан с устройством регулирования привода вращения детали, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности эа счет обеспечения равномерной интенсивности съема металла по профилю кулачка в течение всего цикла обработки, в систему управления введен блок коррекции угла поворота, вход которого связан с выходом блока задания аналога угловой скорости, а выход связан с сумматором, введенным в систему управления и вклкченным между блоком задания аналога угловой скорости и блоком определения; взаимного углового расположения кулачков детали, в систему управления также введены блок расчета коэффициента пропорциональности и блок расчета глубины резания, выходы которых соединены с блоком коррекции угла поворота, вход блока расчета коэффициента пропорциональности связан с введенным датчиком радиуса шлифовального круга, вход блока расчета глубины резания связан с введенным датчиком силы резания, при этом выходы блока ввода исходных данных связаны с входами блока умножения блоком коррекции угла поворота, блока расчета глубины резания.