Способ управления копировальным станком для обработки замкнутых контуров

 

№ 144697

Класс 49b, 5ав

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная грггппа Л" 212

Ф. А. Коледа

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ КОПИРОВАЛЬНЫМ СТАНКОМ

ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЗАМКНУТЫХ КОНТУРОВ

Заявлено !9 августа 1960 г. за 676846/25 в Комнтет по делам изобретений н открытий прн Совете Министров СССР

Онублнковано в «Бюллетене нзобретеннй» X 3 за 1962 г.

Существуют способы управления копировалы1ыми станками для обработки замкнутых контуров с использованием сигнала, возникающего в результате контакта щупа-инструмента с копиром

Однако известные способы управления допускают сравнительно большие погрешности копированйя и, кроме того, требуют применения копировальной головки с разбивкой на квадранты.

Предлагаемый способ также относится к способам управления копировальными станками для обработк.. замкнутых контуров с использованием сигнала, возникающего при контакте щупа-инструмента с копиром, и имеет цель повысить точность копирования и упростить систему управления. Согласно изобретению, это достигается тем, что щупу сообщают движение, имеющее характер шагового поиска в двух взаимно-перпендикулярных направлениях, величина и характер перемещения по которым определяется логической схемой по наступлению или отсутствию контакта щупа с копиром за период поиска.

На фиг. 1 изображены схемы перемещений щупа-инструмента (а, б, в) и блок-схема устройства в соответствии с предлагаемым способом; на фиг. 2 — электрическая схема управления копировальным станком типа фрезерного по предлагаемому способу.

При контакте щупа-инструмента А с копиром О возникает сигнал.

Движение щупа-инструмента представляет ряд непрерывных дискретных испытаний П, каждое из которых предусматривает перемещение щупа А в двух взаимно-перпендикулярных направлениях Х и У. В период проведения каждого отдельного испытания П о текущем изменении профиля копира судят по наличию или отсутствию контакта щупа с копиром в каждый момент времени. Таким образом, каждое испытание П состоит из элементов, во время выполнения которых щуп А получает движение, имеющее характер шагового поиска в следующем порядке: шаг назад по ранее пройденному пути а, в направлении Х, № 144б97 шаг 6 в направлении У (вправо или влево); затем шаг вперед С вновь в направлении Х и т. д. (фиг. 1 а).

Наступление контакта К прерывает любой из указанных шагов, при этом должно быть предусмотрено ограничение максимальных величин шагов а, b, с .

Наступление контакта К после шага с, означает, логическое разрешение продолжения испытания в данном направлении. При контакте, возникающем в результате шага b (фиг. 1 б), необходимо изменение направления шага на 90 .

В том случае, если в результате шага с (фиг. 1 в) контакт не наступает, то это означает обход внешней кривизны, т. е. необходимость проведения последующих испытаний в направлении, перпендикулярном предыдущему.

Логическая система, построенная в соответствии с предлагаемым способом позволяет, используя наличие контакта К или его отсутствие, исследовать контур копира щупом-инструментом. Точность копирования будет тем выше, чем меньше шаги b или чем большее количество отдельных испытаний проводится в единицу времени при одном и том же периметре контура.

В соответствии с блок-схемой (фиг. 1 ) работа осуществляется следующим образом.

Перемещение щупа-инструмента А в двух взаимно-перпендикулярных направлениях Х и У осуществляется при помощи электродвигате-лей поперечной и продольной подачи (Дх и Ду), переключения и реверсирование которых обеспечивается соответствующим устройством

ПРД. Шаговый поиск щупа обеспечивается узлами (а, c ) и (b ), которые управляются устройством синхронизации СУ.

При наличии или отсутствии контакта между копиром 0 и щупом

А в узле KVK возникает соответствующий сигнал, который поступает в командное устройство КУ. В это «å устройство поступают из узлов (а"с ) и (b ) сведения о текущем исполнении элемента испытаний

П =а, b, с .

Командное устройство из четырех возможных взаимно-перпендикулярных направлений поиска щупа выбирает одно необходимое направление.

Выбранное направление обеспечивается воздействием соответствующего узла Пх, Пх Пу, Пу на устройство переключения и реверсирования электродвигателей Дх и Ду, когорые подключаются к узлам (а, c ) и (b ) в одной из двух комбинаций с необходимой полярностью

При наличии текущего изменения профиля контура О происходит переизбрание узла П, что приводит к выключению одного двигателя и включению другого, после чего процесс копирования продолжается.

Применительно к фрезерному станку с инструментом в виде концевой фрезы описываемый способ осуществляется посредством схемы (фиг. 2), работающей следующим образом.

Пакет, состоящий из изделия 1 и копира 2, разделенных изолирующей прокладкой 8, закреплен на столе 4 станка.

Щуп-инструмент А (концевая фреза) укреплен на суппорте 5, перемещение которого в двух взаимно-перпендикулярных направлениях Х н У осуществляется от электродвигателей Дх и Ду, обмотки возбужде-, ния которых ОВДх и ОВДу включены в цепь переключений и реверсирования (ПРД).

Нажатием одной из кнопок КНь КН, КНЗ, КН4 оператор задает одно из направлений подвода инструмента А к изделию 1. № 144697

Если, например, выбрано направление Пх, то нажатием кнопки

KHi включают соответствующее направляющее реле Р, блок-контакты которого обеспечивают питание катушки и после выключения кнопки КН» При этом двигатель Дх подготовлен к перемещению суппорта

5 станка для осуществления шагов а и с в направлении + Х. Двигатель Дх также подготовлен в шагу b в направлен..н + У.

Включение реле P), кроме того, подготавливает к работе реле Р» и Р, в случае необходимости изменения направления движения инструмента на +90, а также блокирует реле Рз. Последнее необходимо потому, что изменение направления движения инструмента на 180" не имеет смысла.

Далее нажимают кнопку КО5 (подвод инструмента). Вследствие этого двигатель Дх подает инструмент А до замыкания его с изделием 1. При появлении контакта между изделием и инструментом включается реле Р6 и двигатель Дх отключается. Врезани рабочей части инструмента А (фрезы) происходит за счет энергии, накопленной в упругом элементе Ух, при выбеге двигателя Дх. В качестве упругого элемента может быть применена, например, пружина или гидравлический цилиндр.

После выработки изделия до нарушения контакта между инструментом и изделием отключается реле Р,- При этом зарядка конденсатора С5 обеспечивает кратковременное включение реле Рз, и двигатель Дх получает импульс для сообщения инструменту небольшого дальнейшего перемещения. Такой процесс осуществляется до тех пор, пока инструмент А не коснется копира 2. В этом случае реле Р5 включает реле Р,, при этом последнее обеспечит получение шага а инструмента. Питание катушки реле Р после отключения реле Р, осуществляется от конденсатора С» В период шага а заряжается конденсатор С, разряд которого после прекращения шага а поддерживается некоторое время включенным реле Р,. Вследствие этого включается двигатель Ду, который обеспечивает следующий шаг b . По окончании шага b, аналогично процессу при окончании шага а, (прекращение касания инструмента с изделием) следует короткий импульс подачи от реле Рз и т. д. до появления контакта инструмента с шаблоном.

Дальнейшая работа осуществляется аналогично в соответствии с профилем шаблона.

В схеме предусмотрены два сигнальных реле Pio и Р», из которых реле Pio дает кратковременный сигнал по окончании шага b, а л— по окончании шага с .

Формирование сигнала очередного направления перемещения инструмента осуществляется в цепях реле Рд и Р з при поступлении одного из следующих сигналов: окончание шага с — от реле Р», окончание шага b — от реле Р о, отсутствие или наличие контакта инструмента с изделием — от реле Р6, отсутствие или наличие контакта инструмента с шаблоном — от реле Р5.

Сигналы от реле Pio и Р з поступают в цепи реле Р> и Р4, так как реле Р, блокировано. Но цепи реле Р и Р4 уже подготовлены к работе нажатием кнопки Ко. Поэтому реле Р> включаются при наличии сигнала от Pio, а реле P — сигнала от Р з. Это приводит к соответствующему изменению направления движения щупа-инструмента.

Например, при включении реле Р реле Pi отключается и блокируется реле Р4, а реле Р, подготавливается к работе. Эти переключения приводят к тому, что двигатель Ду включается в цепь (а, с ), а двигатель Дх — в цепь (в ), тем самым изменяется полярность двигателя Дх, а следовательно, и направление перемещения инструмента. № 144697

Предложенный способ управления копировальным станком позволяет обеспечить необходимую точность в пределах допуска на обработку, так как наличие, логической релейной схемы определяет характер перемещений исполнительного органа (щупа-инструмента) независимо от квадранта, в котором находится обрабатываемая в каждый данный момент точка изделия.

Описанная выше схема станка иллюстрирует изобретение, которое может. быть использовано и для станков, предназначенных для других видов обработки замкнутых контуров по копиру.

Поэтому изобретение может найти применение в металлообрабатывающих станках.

Предмет изобретения

Способ управления копировальным станком для обработки замкнутых контуров при использовании в качестве управляющего сигнала контакта щупа-инструмента с копиром, отли чающий с я тем, что, с целью повышения точности копирования и упрощения системы управления, щупу сообщают движение, имеющее характер шагового поиска в двух взаимно-перпендикулярных направлениях, вели вша и характер перемещений по которым определяется логической схемой по наступлению или отсутствию контакта щупа с копиром за период поиска. ноя

= Кеконичеснпя с8оэь — Электрическая связь

Фаг. 1 № 144697

Составитель описания Л. К. Филиппов

Редактор М П. Золотарев Техред А. А. Кудрявицкая Корректор H. И. Кулешова

Поди. к печ. 24 111-62 r. Формат бум. 70Х108 /)6 Объем 0,52 изд. л.

Зак. 2207 Тираж 1100 Цена 4 коп.

ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, М. Черкасский пер, д. 2/6.

Типография ЦБТИ, Москва, Петровка, 14.