Самонастраивающаяся система активного контроля размеров и режима обработки деталей при врезном шлифовании

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

И> 4 В 24 В 51 ОО

Ф р...„

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ, /Я

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3967153/3 1-08 (22) 10.09.85 (46) 30.04.88. Бюл. № 16 (71) Тольяттинский политехнический институт и Волжский автомобильный завод (72) В.H.Михелькевич, А.Г.Pешетов и В.Д.Шелеметьев (53) 621Ä91(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

942971, кл. В 24. В 49/00, 1980. (54) САМОНАСТРАИВАЮЩАЯСЯ СИСТЕМА АКТИВНОГО КОНТРОЛЯ РАЗМЕРОВ И РЕЖИМА

ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ПРИ ВРЕЗНОМ ШЛИФОВАНИИ (57) Изобретение относится к станкостроению и предназначено для применения на шлифовальных станках. Целью изобретения является повышение точности обрабатываемых деталей по диаметральному размеру и форме, а также повышение производительности автоматизируемых шлифовальных станков.

Самонастраивающаяся система активного контроля содержит первичный пре,. .@„„1391862 А1 образоватсль 1, который контролирует размер обрабатываемой детали 2. Первичный преобразователь соединен пос— ледовательно с вторичным преобразо— вателем 3, выход которого соединен с входом формирователя команд 4, блока дифференцирования 5 и усилителя 6, Выходы формирователя команд соединены соответственно с вторым входом управляемого преобразователя напряжения 7 и с электромагнитом дросселя отвода суппорта гидропривода 8. Выход блока дифференцирования

5 соединен с одним входом вычитающего устройства 9, другой вход которого соединен с выходом задатчика О

<0 скорости съема припуска 10. Выход вычитающего устройства 9 соединен с первым входом управляемого преобразователя напряжения 7, выход которо- С

ro подключен к электродвигателю 11, соединенному с регуЛируемым дросселем 12. Выход гидропривода 8 попе- >" речной подачи соединен с суппортом (,1 )

13 шлифовального станка. 1 з.п. A-лы, (g)

3 ил. М 4

1391862

Изобретение относится к станкостроению и предназначено для применения на шлифовальных станках.

Целью изобретения является повышение точности. обрабатываемых дета.лей по диаметральному размеру и форме эа счет высокого коэффициента пе- редачи управляемого преобразователя напряжения и отсутствия дополни- 10 тельных преобразующих звеньев, а так ,же повышение производительности авто-! матиэируемых шлифовальных станков.

На фиг. 1 представлена блок-схема самонастраивающейся системы активно,го контроля; на фиг. 2 — принципи-! . альная электрическая схема управляе.мого преобразователя напряжения; на фиг. 3 — график изменения скорости .съема припуска в зависимости от ве- 20 личины припуска.

Самонастраивающаяся система актив ного контроля содержит первичный преобразоватиль 1, которыи контроли рует размер обрабатываемой детали 2, 25

Первичный преобразователь соединен . последовательно с вторичным преобразователем 3, выход которого соединен с входами формирователя 4 команд, блока 5 дифференцирования усилителя 30

6. Выходы формирователя 4 команд соединены соответственно с вторым входом управляемого преобразователя

7 напряжения и с электромагнитом дросселя отвода сунпорта гидропривода 8. Выход блока 5 дифференцирования соединен с одним входом вычитающего устройства 9, другой вход которого соединен с выходом задатчика 10 скорости съема припуска. Выход вычитающего устройства 9 соединен с первым входом управляемого преобразователя

7 напряжения,. выход которого подключен к электродвигателю 11, соединенному с регулируемым дросселем 12.

Выход гидропривода 8 поперечной подачи соединен с суппортом 13 щпифовального станка.

Управляемый преобразователь 7 напряжения содержит компараторы 14, 15 и 16, транзисторы 17 и 18, диоды

19 и 20, оптотиристоры 21 и 22. Ин.вертирующий вход первого компаратора 14 соединен с неинвертирующими входами второго 15 и третьего 16 ком параторов и место 23 соединения является входом управляемого преобразователя 7 напряжения. Кроме тоro, инвертирующий вход первого компаратора 14 через первый диод 19, включенный в обратном направлении, соелинен с выходом третьего компаратора

16, а через второй диод 20, включенный в обратном направлении — с неинвертирующим входом второго компаратора 15. Выход первого компаратора

14 соединен с базой первого транзистора 17. Змиттер транзистора 17 соединен с эмиттером второго транзистора 18, инвертирующим входом третьего компаратора 16 и с шиной нулевого потенциала. Коллектор первого транзистора 17 соединен с катодом диода первого оптотиристора 21, анод которого соединен с источником

24 питания. Кроме того, анод диода первого оптотиристора 21 через диод второго оптотиристора 22, включенного в прямом направлении, соединен с коллектором второго транзистора

18. База транзистора 18 подключена к выходу второго компаратора 15. Анод первого оптотиристора 21 соединен с катодом второго оптотиристора 22, с неинвертирующим входом первого компаратора 14, с первым полюсом исполнительного электродвигателя 11 пос— тоянного тока с последовательным возбуждением, Второй полюс исполнительного электродвигателя соединен с шиной нулевого потенциала ° Катод первого оптотиристора 21 соединен с анодом второго оптотиристора 22 и источником 25 переменного напряжения.

Самонастраивающаяся система работтает следующим образом.

Цикл обработки детали 2 начинает ся, когда регулируемый дроссель 12 находится в закрытом состоянии. Шлифовальный круг подводится к детали

2 на скорости форсированной подачи и в точке 26 (фиг. 3) он врезается в обрабатываемую деталь. В точке 27 (фиг. 3) электросхема станка переключает скорость подачи суппорта 13 с форсированной подачи на черновую.

Одновременно подается сигнал, разрешающий работу управляемого преобразователя 7. Скорость съема металла

V возрастает от значения V м = 0 до

V „ . Скорость съема металла выбирается из условий ограничений по стойкости шлифовального круга предельных значений упругих деформаций системы СПИД, предельного уровня вибрации и т.д. При достижении напряжением на выходе вторичного преобра1 391862 зователя 3 значения, соответствующего припуску S, производится пере ключение режима с черновой обработки на чистовую. С этого момента осуществляется второй этап самонастройки скорости подачи суппорта 13 в соответствии с заданной программой

V„(S) изменения скорости съема металла на участке съема припуска от S до S = О.

Для формирования программы изменения скорости припуска напряжение с выхода вторичного преобразователя 3 подается на последовательно соединен- 15 ные усилитель 6 и задатчик 10 скорости съема припуска. Напряжение на выходе усилителя 6 изменяется по закону U = КьS, где К вЂ” коэффициент передачи усилителя 6, при этом за- Zp датчик 10 на участке съема припуска от S< до S = О формирует участок программы V„(S) в виде напряжения

Uso (8) °

Задатчик 10 скорости съема при- 25 пуска формирует также следующий учас ток, так что напряжение на выходе задатчика 10 равно U = KV „ при текущем припуске S >i S>. Напряжение

U3 с выхода вторичного преобразова- 30 теля 3 поступает в блок 5 дифференцирования, на выходе которого форми 10 ь

Руется cnrHan U K>V мпрю с1t где К вЂ” коэффициент преобразования 35 блока дифференцирования. В вычитающем устройстве 9 осуществляется сравнение сигнача фактической скорости

V с программными значениями сигналов задаваемых скоростей V, (S). Получан - 40 щаяся на выходе 9 разность сигналов подается на вход управляемого преобразователя 7 напряжения, который управляет скоростью вращения исполнительного двигателя 11. Последний 45 механически связан с регулируемым дросселем 12 и при своем вращении

I плавно открывает или закрывает (в зависимости от направления вращения) рабочее сечение дросселя и тем самым 50 регулирует скорость подачи суппорта

13. При значении напряжения на выходе вторичного fIpt .образователя 3 Н = О формировпте:и, команды выдает команду на отк.чюч ние управляемого пре- 55 образователя 7 напряжения и в гидропривод Я поперечной подачи на отвод суппорта 1 кг детали 2.

Управляющий сигнал 9 поступает на вход 23. В зависимости от знака управляющего сигнала компаратор 16 посредством диодов 19 и 20 разрешает работу или компаратора 14 (при U> (< О), или компаратора 15 (при

>О), При U ) О на выходе компаратора 15 появляется положительный сигнал, который открывает транзистор

18. Вследствие этого срабатывает оптотиристор 22, который подключает исполнительный электродвигатель 11 к источнику 25 питания U обеспечивая условно положительное напряжение вращения двигателя 11.

При U> О компаратор 16 через диод 19 разрешает работу компаратора

14 и положительное напряжение с выхода этого компаратора поступает на базу транзистора 17. Открываясь, транзистор 17 включает оптотиристор

21, через который осуществляется подключение исполнительного электродвигателя 11 к источнику 25 питания с условно отрицательным направлением вращения двигателя.

Скорость вращения исполнительного электродвигателя 11 регулируется следующим образом.

Возникающая на зажимах якоря электродвигателя 11 постоянного тока

ЭДС подается на неинвертирующий вход компаратора 15, где происходит сравнение ЭДС двигателя и напряжения U>

Если ЭДС электродвигателя 11 оказывается больше управляющего напряжения U» то очередной полупериод напряжения соответствующим оптотиристором пропускается до тех пор, пока скорость двигателя не снизится до заданной величины

Формула из обр ете ния

1 ° Самонастраивающаяся система активного контроля размеров и режима обработки деталей при врезном шлифовании, содержащая первичный и вторичный преобразователи, соединенные последовательно, формирователь команд, гидропривод поперечной подачи, блок дифференцирования, усилитель, задатчик скорости съема припуска, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности и производительности, система снабжена вычитающим устройством, управляемым пр

1391862

2. Система по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что управляемый преобразователь напряжения содержит три компаратора, два транзистора, два диода и два оптотиристора, причем инвертирующий вход первого компаратора соединен с неинвертирующими входами второго и третьего компара30 обраэователем напряжения, исполниельным электродвигателем и регулиуемым дросселем гидропривода поперечной подачи причем выход вторичУ

5 ого преобразователя подключен к входам формирователя команд, блока дифференцирования усилителя, соединенного последовательно с задатчиком скорости съема припуска, выход эадатчика скорости съема припуска соеинен с одним входом вычитающего стройства, другой вход которого соеинен с выходом блока дифференцироваия, выход вычитающего устройства ! соединен с первым входом управляемо;го преобразователя напряжения, вто рой вход которого подключен к перво » у выходу формирователя команд, второй выход которого соединен с гидро- 2п приводом поперечной подачи, выход управляемого преобразователя напряжения подключен к исполнительному, электродвигателю, соединенному с ре, гулируемым дросселем гидропривода, поперечной подачи. тора и место соединения является входом управляемого преобразователя напряжения, инвертирующий вход первого компаратора через первый диод, включенный в обратном направлении, соединен с выходом третьего компаратора, а через второй диод, включенный в обратном направлении — с неинвертирующим входом второго компаратора, выход первого компаратора соединен с базой первого транзистора, эмиттер которого соединен с эмиттером второго транзистора, инвертирующим входом третьего компаратора и с шиной нулевого потенциала, кол— лектор первого транзистора соединен с катодом диода первого оптотиристора, анод которого соединен с источником питания, а через диод второго оптотиристора, включенного в прямом направлении, соединен с коллектором второго транзистора, база которого подключена к выходу второ—

ro компаратора, анод первого оптотиристора соединен с катодом второго оптотиристора, с неинвертирующим входом первого компаратора и с пер вым полюсом исполнительного электродвигателя, второй полюс которого соединен с шиной нулевого потенциала, а катод первого онтотиристора соединен с анодом второго оптотирис-.îðà и с источником переменногс напряжения.

1 391862

Составитель А.Семенова

Техред М.Ходанич Корректор Г.Решетник

Редактор M.Êåëåìåø

Заказ 1851/18 Тираж 678 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4