Устройство для дробления стружки на станках с числовым программным управлением

 

Изобретение относится к обработке металлов на токарных станках и может быть использовано в машиностроении для дробления сливной стружки при обработке деталей на токарных станках с числовым программным управлением (ЧПУ). ЦЕЛЬ - РАСШИРЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ УСТРОЙСТВА ЗА СЧЕТ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОСТОЯНСТВА ДЛИНЫ ОТРЕЗКОВ СТРУЖКИ ПРИ ОБРАБОТКЕ ТОРЦОВЫХ, КОНИЧЕСКИХ ИЛИ СТУПЕНЧАТЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ. ПОСТАВЛЕННАЯ ЦЕЛЬ ДОСТИГАЕТСЯ ЗА СЧЕТ ВВЕДЕНИЯ В УСТРОЙСТВО СЧЕТЧИКА ИМПУЛЬСОВ 1, ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ ВЕЛИЧИНЫ ВЫСТОЯ 2, ВТОРОГО СЧЕТЧИКА ИМПУЛЬСОВ 3, ПЕРВОГО ДЕШИФРАТОРА 4, ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ ПЕРИОДА МЕЖДУ ВЫСТОЯМИ 5, УПРАВЛЯЮЩЕГО ТРИГГЕРА 6, ДЕЛИТЕЛЯ ЧАСТОТЫ 7 СИСТЕМЫ ЧПУ, которая включает в себя блок технологических команд 9, генератор задающей частоты 10 и блок интерполяции 11, второй дешифратор 12, первую 13, вторую 14, третью 15 и четвертую 16 схемы ИЛИ, а также делителя частоты 17, первого 18, второго 19 и третьего 20 формирователя коротких импульсов, схему И 21, четвертого формирователя коротких импульсов 22, третьего счетчика импульсов 23, третьего дешифратора 24, блока управления 25, четвертого счетчика 26, пятой схемы ИЛИ. Кроме того, блок управления 25 содержит линейку из первого, второго, третьего и N-го триггеров 31. 3 ил. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„,SU !5022 (51) 4 В 23 В 25/02

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4220929/25-08 (22) 06ъ04.87 (46) 23,08 89; Бкл. У 31 (72) В.Н.Черепанов, В.В.Алагуров и В.Г.Чазов (53) 621.952-269,316,6(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 766756, кл. В 23 В 25/02, 1978.

2 (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ДРОБЛЕНИЯ СТРУЖКИ

НА СТАНКАХ С ЧИСЛОВЫМ ПРОГРАММНЫМ

УПРАВЛЕНИЕМ (57) Изобретение относится к обработке металлов на токарных станках и может быть использовано в машиностроении для дробления сливной стружки при

3 1502206 обработке деталей на токарных станках с числовым программным управлением (ЧПУ), Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения постоянства длины отрезков стружки при обработке -.îðöîâûõ, конических или ступенчатых поверхностей, Поставленная цель достигается за счет введения в устройство счетчика импульсов 1, переключателя величины выстоя 2, второго счетчика импульсов 3, первого дешифратора 4, переключателя периода между выстоями 5, управляющего тригге- 5 ра 6, делителя частоты 7 системы ЧПУ, которая включает в себя блок технологических команд 9, генератор задающей частоты 10 и блок интерполяции 11, второй дешифратор 12, первую 13, вторую 14, третью 15 и четвертую 16 схемы ИЛИ, а также делителя частоты 17, первого 18, второго 19 и третьего 20 формирователя коротких импульсов, схему И 21, четвертого формирователя коротких импульсов 22, третьего счетчика импульсов.23, третьего дешифратора 24 блока управления 25, четвертого счетчика 26, пятой схемы ИЛИ, Кроме того, блок управления 25 содержит линейку из первого, второго, третьего и N-го триггеров.31, 3 ил,, 2 табл.

Изобретение относится к обработке металлов на токарных станках и может быть использовано в мап1иностроении для дробления сливной стружки при об" 25 работке деталей на токарнЫх станках с числовым программным управлением (ЧПУ). . Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства 30

sa счет обеспечения постоянства длины отрезков стружки нри обработке торцовых, конических или ступенчатых поверхностей, На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2— блок-схема блока управления, на . фиг.3 - схема траектории движения резца при периодических кратковремен- ных остановах режущего инструмента. а0

Устройство содержит первый счетчик

1 импульсов, переключатель 2 величины выстоя и последовательно соединенные второй счетчик 3 импульсов, первый дешифратор 4, переключатель 5 пе- 4 риода между выстоями, управляющий триггер 6, первый выход которого подключен к второму входу делителя 7 частоты системь .8 ЧПУ, которая содер жит блок 9 технологических команд и 50 .последовательно соединенныв генератор

l0 задающей частоты, делитель 7 частоты, блок 11 интерполяции, второй дешифратор 12, первую 13, вторую 14, третью 15 и четвертую 16 схемы HJIH, делитель 17 частоты, первый 18, второй 19 и третий 20 формирователи коротких иипульсов,.схему И 21 и последовательно соединенные четвертый формирователь 22 коротких импульсов, третий счетчик 23 импульсов, третий дешифрат р 24, блок 25 управления, четвертый счетчик 26 пятую схему

ИЛИ 27, причем первый выход блока 9 технологических команд системы 8

ЧПУ подключен к первым входам первой

13, второй 14 и третьей 15 схем ИЛИ, второй выход - к первому входу четвертой схемы ИЛИ 16 и к входу четвертого формирователя 22 коротких импульсов, третий выход — к второму . входу четвертой схемы ИЛИ 16 и к входу третьего формирователя 20 коротких. импульсов, выход генератора 10 задающей частоты подключен к первому входу делителя 7 частоты, выход последнего подключен к первому входу схемы

И 21 и к второму входу четвертого счетчика 26, первый и второй выходы блока интерполяции системы ЧПУ под" ключены соответственно к второму и третьему входам третьего счетчика 23 импульсов, вход второго дешифратора

12 подключен к выходу первого счетчика 1 импульсов, а выход - к входу переключателя 2 величины выстоя, второй вход второй схемы ИЛИ 14 подключен к выходу переключателя 2 величины выстоя, а выход - к второму входу.-управляющего триггера 6, второй вход первой схемы KIH 13 подключен к выходу первого формирователя 18 коротких импульсов, а выход — к первому входу второго счетчика 3 импульсов, второй вход третьей схемы ИЛИ 15 подключен к выходу второго формирователя 19 коротких импульсов, а выход — к перво-.

5 15022 му входу первого счетчика 1 импульсов, ньмод четвертой схемы ИЛИ 16 подключен к третьему входу четвертого счетчика 26, к нторому входу схемы И .

21 и к четвертому входу третьего счетчика 23 импульсов, второй вход пятой схемы ИЛИ 27 подключен к выходу схемы И 21 а выход — к второму входу второго счетчика 3 импульсов, второй вьмод управляющего триггера 6 подключен к входу первого формирователя 18 коротких импульсов и к второму входу делителя 17 частоты, выход которого подключен к нторому !5 входу первого счетчика 1 импульсов, выходы третьего 20 и четвертого 22 формирователей коротких импульсов подключены соответственно к второму и третьему входам блока 25 управле- 20 ния, кроме того, последний содержит линейку из N триггеров (первого 28, второго 29, третьего 30 триггеров и

М-триггера 31), причем счетные входы триггеров подключены к соответ- 25 ствующим линиям первого входа блока

25 управления, R-входы подключены к второму входу, S-входы — к третьему вход, а выходы триггеров образуют линии выхода блока 25 управления, 3р

Система 8 ЧПУ и входящие в нее блок 9 технологических команд, генератор 10 задающей частоты, делитель

7 частоты, блок 11 интерполяции опи саны н техническом описании на систему ЧПУ "Н22-1М".

Устройство работает следующим образом.

При работе системы 8 ЧПУ, когда н управляющей программе отсутствуют технологические команды управления режимом стружкодробления, на выходах блока 9 технологических команд, отсутствуют сигналы, Отсутствие сигнала на первом выходе блока 9 техно- 45 логических команд удерживает в исходном нулевом состоянии через схему

ИЛИ 13 счетчик 3 импульсов, через схему ИПИ 15 счетчик 1 импульсов, а иерез схему ИЛИ 14 удерживает уп- 5р равляющий триггер б в единичном состоянии. Отсутствие сигналов на втором и третьем вьмодах блока 9 технологических команд через схему ИЛИ 16 удерживает ачетчик 23 импульсов и счет5 чик 26 в исходном нулевом состоянии и одновременно разрешает прохождение импульсов через схему И 2 1, С появлением и управляющей программе обработОб

6 ки детали технологической командч»а включение режима стружкодробления на первом выходе блока 9 технологических команд системы 8 ЧПУ появляется сиг- нал, который снимает блокировку со счетчиков 1 и 3 нмпудьсон и с управ"ляющего триггера 6, Импульсы отработки с выхода делителя 7 частоты системы 8 ЧПУ поступают через схему И 21, F схему ИЛИ 27 на второй вход счетчика

3 импульсов, который суммирует приходящие импульсы, Выделив со счетчика

3 импульсов необходимое к<,пичество. импульсов с помощью дешифратора 4 переключатель 5 периода между выстоями выдает сигнал, который перебрасывает управляющий триггер 6 иэ исходного единичного состояния в нулевое. Положение переключателя 5 периода между выстоями выбирают н зависимости от диаметра обрабатываемой детали и ха— рактера резания, По перепаду сигнала на перном прямом выходе управляющего триггера 6 срабатывает формирователь

19 коротких импульсов, который через схему ИЛИ 15 устанавливает счетчик 1 импульсов н исходное нулевое состояние, Одновременно с первого прямого выхода управляющего триггера 6 выдается запрещающий сигнал н делитель 7 частоты системы 8 ЧПУ, а с второго инверсного выхода выдается разрешающий сигнал на второй вход делителя 17 частоты.

На выходе делителя 7 частоты системы 8 ЧПУ отсутствуют импульсы от " работки, идущие для последующего преобразования и выдачи на исполнительные шаговые двигатели станка, Одновременно с этим импульсы с генератора 10 задающей частоты системы 8 ЧПУ, проходя через делитель 17 частоты, пав ступают на второй суммирующий вход счетчика 1 импульсов. Выделив со счетчика 1 импул сов с помощью дешифратора .12 необходимое количество импульсов, переключатель 2 величины ныстоя выдает сигнал, который перебрасывает управляющий триггер 6 из нучс- ого н единичное исходное состояние, Положение переключателя величины выстоя вы" бирают иэ условия слома стружки. По перепаду сигнала на втором инверсном выходе управляющего триггера срабатывает формирователь 18 коротких импульсов, который через схему ИЛИ 13 устанавливает счетчик 3 импульсов в исходное нулевое состояние. Одновременно, 1 502206 с первого прямого выхода управляющего триггера Ь снимается блокирующий сигнал, а со второго инверсного вьжода блокируется делитель 17 частоты. Импульсы отработки с выхода делителя 7 частоты системы 8 ЧПУ поступают на вход блока 11 интерполяции и выдаются на исполнительные шаговые двигатели станка, Одновременно импульсы с выхода делителя 7 частоты системы 8

ЧПУ через схему И 21, схему ИЛИ 27 поступают на вход счетчика 3 импульсов, В дальнейшем работа устройства повторяется до тех пор, пока присутствует сигнал на первом вьмоде блока 9 технологических команд системы 8 ЧПУ, При обработке конической поверхности или подрезании торца детали при движении режущего инструмента к цент- 2р ру детали в управляющую программу обработки включается команда иа автоматическое увеличение периода обработки детали дополнительно к уже присутствующей команде о включении режима стружкодробления, С ее появлением на третьем выходе блока 9 технологических команд системы 8 ЧПУ появляется сигнал, который через схему ИЛИ 16 снимает блокировку со счетчика 23 им- 3О пульсов и счетчика 26, а также вьщает запрещающий сигнал на схему- И -21„ По перепаду сигнала на третьем выходе блока технологических команд запускается формирователь 20 коротких им- .— пульсов, который устанавливает блок

25 управления в нулевое состояние.

При нулевой кодовой комбинации на первом входе вчетчика 26 коэффициент деления его минимален. Импульсы отра- 40 ботки с выхода делителя 7 частоты системы 8 ЧПУ через счетчик 26, схему

ИЛИ. 27 поступают на второй суммирующий вход счетчика 3 импульсов, При перемещении режущего инструмента к 45 центру детали импульсы с второго выхода блока 11 интерполяции системы 8

ЧПУ поступают на третий суммирующий вход счетчика 23 импульсов. Выделив со счетчика 23 импульсов,с помощью: дешифратора 24 необходимое количество импульсов, соответствующее первому переключению на увеличение периода обработки детали, сигнал с выхода дешифратора 24 устанавливает на

55 первую линию выхода блока управления единичной потенциал, который увеличивает коэффициент деления счетчика

26. Блок 25 управления формирует требуемый для данного типоразмера обрабатываемых деталей коэффициент деления счетчика 26, устанавливая тем самым соответствующее количество диапазонов диаметров с постоянными периодами обработки между циклами стружкодробления, Увеличение коэффициента деделения счетчика 26 приводит к увеличению периода обработки детали при установленном переключателем 5 неизменном периоде между выстоями, В дальнейшем, вьщелив со счетчика 23импульсов с помощью дешифратора 24 необходимое количество импульсов, соответствующее следующим переключениям на увеличение периода обработки детали, сигналы с выхода дешифратора 24 последовательно устанавливают на линиях выхода блока 25 управления единичный потенциал.

При этом увеличивается коэффициент деления счетчика 26 до максимального значения, Максимальный коэффициент деления счетчика 26 совместно с выбранным переключателем 5 значением

1 счетчика 3 импульсов соответствует максимальному увеличению первоначально выбранного периода обработки детали, По окончании обработки конической поверхности или подрезании торца детали снимается команда на увеличение периода обработки детали, что приводит к установке через схему ИЛИ 16 в ис ходное нулевое состояние счетчика 23 импульсов, блокировке счетчика 26 и ж выдаче разрешающего сигнала на .схему

И 21, При обработке конической поверхности или подрезании торца детали при движении режущего инструмента от центра детали в управляющую программу обработки включается технологическая кокоманда на автоматическое уменьшение периода обработки детали дополнительно к уже присутствующей команде о включении режима стружкодробления. С ее появлением на втором выходе блока

9 технологических команд системы 8

ЧПУ появляется сигнал, который через схему ИЛИ 16 снимает блокировку со счетчика 23 импульсов и счетчика

26, а также выдает запрещающий сигнал на схему И 21, По перепаду сигнала на третьем выходе блока технологических команд запускается формирователь

1 2 коротких импульсов, который устанавливает блок 25 управления в единичное состояние, При единичной кодо1502206

i0 вой комбинации на первом входе счетчика 26 коэффициент деления его максимальный. Импульсы отработки с выхода

5 делителя 7 частоты системы 8 ЧПУ че° .реэ счетчик 26, схему ИЛИ 27 поступают на второй суммирующий вход счетчика 3 импульсов, При перемещении р жущего инструмента от центра детали, импульсы с первого выхода блока 11 интерполяции системы 8 ЧПУ поступают на второй вычитающий вход счетчика 23 импульсов, Выделив со счетчика 23 импульсов с помощью дешифратора 24 необходимое количество импульсов, соот- 15 ветствующее первому переключению на уменьшение периода обработки детали> сигнал с выхода дешифратора 24 устанавливает на N-линии выхода блока управления нулевой потенциал, кото- 2р рый уменьшает. коэффициент деления счетчика 26. Блок 25 управления фориирует требуемый для данного типоразмера обрабатываемых деталей коэффициент деления дополнительного счетчика 25

26, устанавливая тем самым соответствующее количество диапазонов диаметров с постоянными периодами обработки между циклами стружкодробления, Уменьшение коэффициента деления счетчика

26 приводит к уменьшению периода обработки детали при установленном переключателем 5 неизменном периоде между выстоями. В дальнейшем., выделяя со счетчика 23 импульсов с помощью дешифратора 24 необходимое коли35 чество импульсов, соответствующее следующим переключениям на уменьшение периода обработки детали, сигналы с выхода дешифратора 24 после- 40 довательно устанавливают,на линиях выхода блока 25 управления нулевой потенциал. При этом уменьшается коэффициент деления счетчика 26 до минимального значения..Иинималь45 ный коэффициент деления счетчика

26 совместно с выбранным переключателем 5 значением счетчика 3 импульсов соответствует максимальному уменьшению первоначально выбранного периода обработки детали. По окончании обработки конической поверхности или подрезании торца детали снимается команда на уменьшение периода обработки детали, что приводит к установке через схему ИЛИ 16 в исходное нулевое

55 состояние счетчика 23 импульсов, блокировке счетчика 26 и к выдаче разрешающего сигнала на схему И 21

В дальнейшем с появлс пес упрлпляющей программе обрабо и;и де Tëëè к iманд на увеличение илн уменьшение пав риода обработки детали работа устрсйства повторяется, Блок 25 управления работает следующим образом (<Ьиг ° 2) .

При включении в управляющую программу обработки детали командьi на увеличение периода обработки детали сигнал с второго входа блока 25, воздействуя на К-входы всех триггеров

28-31, устанавливает их в нулевое

I состояние, На выходе блока 25 на всех линиях выхода устанавливается нулевой потенциал. При появлении на первом входе на линии, которая подключена к счетному входу первого триггера 28, сигнала он перебрасывает первый триггер 28 из исходного нулевого состояния в единичное, Дальнейшая работа блока в данном режиме видна из табл,1, При включении в управл ющую программу обработки детали команды на уменьшение периода обработки детали сигнал с третьего входа блока 25, воздействуя на S-входи всех триггеров

28-31, устанавливает их в единичное состояние. На выходе блока на всех линиях выхода устанавливается потенциал логической "1". При появлении на первом входе на N-линии, которая подключена к счетному входу N-триггера сигнала он перебрасывает триггер из исходного единичного состояния в нулевое. Дальнейшая работа блока в данном режиме видна из табл. 2, Работа устройства п ясняется на фиг.3. Например, резцу 32 прн обработке торцовых поверхносте . детали 33 сообщают периодически кратковременные остановы продолжительностью t через интервалы перемещения 1 (1, °,1 )> также соответствующие диапазонам изменения периодов обработки I ° ...,...

-V. При этом периоды обработки 1 при точенни от центра детали уменьшаются т.е. 1„) 1 ) ... )1, а при точении к центру увеличиваются, т.е. 1 < 1 c . ° (14

Количество диапазонов обрабатываемо го диаметра с р зв ными периодами обработки между циклами стружкодробления принято в соответствии с типоразмером оборудов ания дл я обе с печения относительного посTîÿícтва длины отрезков стружки при изменении диаметра обработки и в приведенном ппиме1502 206 ре равно пяти диапазонам (I.....,.,V)) что соответствует следующим диаметрам обработки, мм. 25,0; 50) 0; 100,0;

150,0; 300)0, Для дробления сливной стружки оператор устанавливает режим дробления. стружки. Период обработки в зависимости от обрабатываемого материала и характера обработки может регулиро- 1р ваться в диапазоне 0,08-5,12 мм, Величина останова в зависимости от режимов обработки может регулироваться в диапазоне 2-8 оборотов шпинделя станка. 15

Формула изобретения

Устройство для дробления стружки на станках с числовым программным управлением, содержащее первый счетчик 2п импульсов, переключатель величины выстоя и последовательно соединенные . второй счетчик импульсов, первый дешифратор, переключатель периода между выстоями, управляющий триггер, сис-25 тему ЧПУ) которая содержит блок техно логических команд и последовательно соединенные генератор задающей часто" ты,. делитель частоты, второй вход которого подключен к первому выходу уп-,30 равляющего триггера, блок интерполяции, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения его функциональных воэможностей, оно снабжено вторым дешифратором) первой, второй, третьей и четвертой схемами ИЛИ, делителем частоты, первым, вторым и третьим формирователями коротких импульсов, схемой И, и последовательно соединенными четвертым формирователем коротких импульсов, третьим счетчиком импульсов, третьим дешиф-. ратором) блоком управления, четвертым счетчиком, пятой схемой ИЛИ, прй чем первый Bb!Kop, блока технологичюс» 45 ких команд системы ЧПУ подключен к первым входам первой, второй и третьей схем ИПИ, второй выход - к пер1 вому входу четвертой схемы ИЛИ и к входу четвертого формирователя корОтких импульсов, третий выход — к второму входу четвертой схемы ИЛИ и к входу третьего формирователя коротких импульсов, выход генератора задающей частоты подключен к первому входу делителя частоты, выход делителя частоты системы ЧПУ подключен к первому входу схемы И и к второму входу четвертого счетчика, первый и второй выходы блока интерполяции системы ЧПУ подключены соответственно к второму и третьему входам третьего счетчика импульсов, вход второго дешифратора подключен к выходу первого счетчика импульсов, а выход - к входу переключателя величины выстоя, второй вход второй схемы ИЛИ подключен к выходу переключателя величины.выстоя, а выход — к второму входу управляющего триггера, второй . вход первой схемы ИЛИ подключен к выходу первого формирователя коротких импульсов, а выход - к первому входу второго счетчика импульсов, второй вход третьей схемы ИЛИ подключен к .выходу второго формирователя коротких импульсов, а выход - к первому входу первого счетчика импульсов, выход четвертой схемы ИЛИ подключен к третьему входу четвертого счетчика, к второму входу схемы И и к четвертому входу третьего счетчика импульсов, второй вход пятой схемы ИЛИ подключен к выходу схемы И, а выход — к второму входу второго счетчика импульсов, второй выход управляющего .триггера подключен к входу первого формирователя коротких импульсов и к вто,рому входу делителя частоты, выход которого подключен к второму входу первого счетчика импульсов, выходы третьего и четвертого формирователей коротких импульсов подключены соответственно к второму -и третьему входам блока управления.

14. 1502206

Таблица I

Состояние входа блока Состояние выхода блока

Триггеры г .!

Линии

3 2 1......,,О

О

О ...,...,,О

0.......,,0

О

° ° ° ° ° ° ° °

° ° ° ° ° ° ° ° °

lg...,О .......О .......О

° ° ° ° ° ° ° 1

° ......О

Таблица 2

Состояние входа блока Состояние выхода блока

Триггеры

1 1. ° . ° ° ° °.....Э 2 1 т„...,,....т т т

О О I...

О О О...

О О О...

1 О Q...

О 1 О...

О......

° ° ° ° ° °

О....,, О...,..

О......

О

О...

О...

О...

1.......О ....О

° ° ° 1

О ....О

О О

О 1

1 О

О О

О О

° ° ° ° ° ° ° °

° ° ° ° ° ° ° ° ...,...,О ,...,...О ........О

О 0

О 1 ! I

1 1

1 1

I I

О !

О О

1502206

Составитель А. Грийин

Редактор И. Горная Техред Jl,Îëèéíûê Корректор Т.Палий

Заказ 5007/14 Тирам 831 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

113035, Иосква, Я-35, Рауаская наб. ° д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Умгород, ул. Гагарина, 101