Патент ссср 407283

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

407283

Союз Советских

Соцмалнстииескнх

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 31.12.70. (21) (! 609910/18-24) с присоединением заявки ¹â€” (32) Приоритет—

Опубликовано 21.11.73. Бюллетень ¹ 46

Дата опубликования описания 12.08.74 (51) М.Кл, С 05Ь 13/02

Государственный комитет

Совета Мииистрае СССР ое делам изобретений и открытий (53) УДК 62-50(088.8) (72) Автор ы изобретения

Л. С. Брон, Л. 1О. Лищинский и В. И. Рабинович (71) Заявитель

Ордена Трудового Красного Знамени Экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков (54) СИСТЕМА КОМБИНИРОВАННОГО АДАПТИВНОГО

УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ СВЕРЛЕНИЯ

Изобретение относится к области автом атики, а именно к системам комбинированного ада ппивного управления процесоом сверления в агрегатных и сверлильных станках, Известна система управления процессом сверления, содержащая датчик крутящего момечта, к первому и второму входам которого подключены соответственно сверло и шпи ндель, который подключен к выходу привода главного движения и выходу гид|роцилиндра подачи, который соединен со входом блока путевых команд, электрогидравлический преобразователь и ограничитель подачи.

Недостатки известной системы заключаются в следующем: — постоянно заниженная в процессе обработки скорость резания, что приводит к низкой производительности; — заниженная минутная подача по сравнению с возможной в процессе резания, имс ющая место вследствие прохождения участков недохода на подаче врезания, лимипи рующей продольную устойчивость инструмента и кру. тящий момент при врезании; — огсутствие отрицательной обратной связи по скорости перемещения исполнительного органа, что приводит к пониженной чув ствительности и точности системы; — пониженное бьгстродействие системы вследствие р асположения датчанка крутящего момента со стороны привода шпинделя; — сложность настройки системы на заданный крутящий момент, 5 Целью изобретения явля тся оппимизация процесса обработки деталей и расширение технологических возможностей системы.

Эта цель достигается применением системы I

2ь выход коммутатора входного сигнала, первый вход которого соединен с первым задатчиком, а второй вход — с первым выходом блока управления коммутаторами, второй выход которого непосредственно и третий через огра25 1lичитель скорости резания прнооединены соответственно к первому и второму;входам коммутатора скорости резания, к третьему входу которого подключен второй задавчик, а выход коммутатора скорости резания соедиЗо нен с приводом главного движения; ко второ407283

3 му входу блока сравнения подключен первый выход датчика угловой скорости, второй выход которого через ограничитель подачи соединен с перBbIYIIH входами блоков управления коммутаторами и коммутатором режима работы, а вход датчика угловой скорости соединен с выходом измерительного ги дромотора, который подключен между электрогидравлическим преобразователем и гидроцилиндром подач и; к третьему входу блока сравнения через нелинейный преобразователь подключен первый выход датчика крутящего момента, второй, выход которого соединен со вторым входом блока управления коммутатором режима работы через блок контроля касания и со входом ограничителя крутящего момента, выход которого соединен со вторым входом блока управления ко.. мутаторами и с третьим входо|м блока управления коммутатором режима работы, четвертый вход которого подключен к.выходу блока путевых команд, а его выход — к первому входу коммутатора реж има работы,. а выход блока сравнения через усилитель подключен ко второму входу коммутато ра режима работы, выход которого присоединен к электр огидр авллческому преобразователю.

На чертеже представлена блок-схема си стемы комбинированного адаптивного управления процессом сверления, содержащая коммутатор 1 скорости:резания, коммутатор 2 входного сигнала, блок 8 управления коммутаторами, инструмент (сверло) 4, шпиндель 5, коммутатор 6 режима работы, электрогидравлический преосразователь 7; блок 8 управлени я коммутатором режима работы, датчик 9 крутящего момента, блок 10 кочгроля касания, ограничитель 11 крутящего мсмепта, пслинейный преобразователь 12, усилитель 18, измерительный гндромотор 14, гидроцилнндр подачи 15, датчик 16 угловой скорости, ограничитель подачи 17, задатчики 18 и 19, ограничитель 20 скорости резания, блок сравнения 21, пр ивод 22 главного дви кения, блок 28 путевых команд, 24 — обрабатываемая деталь.

Коммутатор 1 скоростями резания и задатчик 18 включены в цепь управления бсоступенчато-регулируемого привода 22 главного движения.

В цепь входного опгнала, определяющего величину подачи инструмента 4 на оборот шпинделя 5, соответствующую стабилизир емому крутящему моменту на инструменте, включен задатч ик 19 и коммутатор 2 .входного сигнала. Цепь входного сигнала чЕрез блок сравнения 21, промежуточный усилитель 18 и коммутатср 6 режима работы соединена с обмотками управления электрогидравлического преобразователя 7.

С одной из полостей гидроцилиндра подачи 15 соединен измерительный гидромотор 14, на валу которого установлен электромеханический датчик 16 угловой скорости. I(генераторной оомотке датчика подключена цепь от5

15 20

4 рицательной обратной связи по скорости перемещения штока гидроцилиндра подачи, подключен ная к цепи входного сигнала. Параллельно цепи отрицательной обратной связи по скорости к генер;атор ной обмотке датчика

16 подключена цепь управления ограничителем по дачи 17.

К цепи входного сигнала подключена также цепь отрицательной обратной связи по нагрузке на ин струмеит 4, которая состоит из датчика 9 крутящего момента и нелинейного преобразователя 12.

Система р аботает следующим образом.

В исходном положении до начала цикла коммутатор 1 скорости резания, коммутатор 2 входного сигнала и блок 8 управления коммутаторами, находятся в первом положении.

При этом устанавливаютоя максимальная для данного цикла скорость резания и максимальная минутная подача, tcOîòâåòñTIâóþùèå подаче сверла 4 на ооорот шпинделя 5 привода 22 главного движения, с которой будет начинаться каждое заглубление (проход). При подаче команды на начало цикла по команде коммутатора б режима работы к обмотке управления электрогидравлического преобразователя 7 подключается цепь быстрых ходов.

Производится быстрый подвод инструмента 4 к детали 24. При нажатии на кнопку форсированной подачи блока 8 управления коммутаторам и режима работы, включается фор сированная подача. Сверло 4 подходит на форсированной подаче, при которой происходит врезание. При этом сигнал с выхода датчи!ка

9 крутящего момента увеличивается и при достижении им определенной величины на выходе блока 10 контроля каоания появляется сигнал, по которому через блок 8 управления коммутатором режима работы отключается цепь быстрых ходов ком мутатора б режима работы и подключается цепь входного сигнала на привод подскачи, включая режим слежения. При этом отключается цепь блошка 10 и подключается цепь ограничителя 11 крутящего момента.

При возрастании крутящето момента на сверле 4 по мере увеличения заглубления растет сигнал в цепи отрицательной обратной связи по нагрузке, который через нелинейный преобразователь 12,:предназначенный для формирования сигнала обратной связи по треоуемому закону, поступает через блок сравнения 21 на вход усилителя 18 привода падачи, и через него и коммутатор 6 режима р,аботы — на обмотку управления электрогидравлического преобразователя 7.

В результате уменьшается расход рабочей жидкости, подаваемой через электрогидравлический преобразователь 7 и измерительный гидромотор 14 и гидроцили ндр подачи 15.

Уменьшаются подача и скорость вращения измЕрительного гидромотора и установленного:на его валу датчика 16 угловой скарости.

Уменьшение подачи приводит к уменьшению крутящего момента на инструменте 4, При до407283 стижении минимальной установленной подачи ср абатывает ограничитель подачи 17.

Сигнал с выхода ограничителя подачи через блох 8 управления коммутатором режима ра боты поступает на коммутатор б режима работы, с помощью которого на обмотку упр авления электрогитар авличеокого преобр азователя 7 подается сигнал быстрых ходов. Происходит быстрый отвод инструмента 4 из зоны резания. При возвращении пиноли головки в,исходное положение команда бы строго отвода снимается. Одновременно,по команде с блока 8 управления коммутаторами коммутатор 1 скорости резания, коммутатор 2 входного сигнала и блок 8 переходят во второе положение, обеспечивая на следующем заглубленин меньшую скорость резания и меньшую начальную минутную подачу при помощи задатчиков 18 и 19, сохраняя при этом ту же исхвдную подачу сверла 4 на оборот шпинделя б, что и на предыдущем заглублении. Процесс коммуч1ации управляющих цепей аналогичен в случае, если, не достигнув минимальной установленной подачи, система получила сигнал о перегрузке на сверле 4 и сработал ограничитель 11 крутящего момента. Н а следующих затлублениях процесс повторяется до тех пар, пока коммутаторы 1, 2 и блок 8 не придут на к-ю ступень с минимальной скоростью резания, заданную ограничителем 20 скорости резания.

При этом ограничитель 20 обеспечивает на последующих заглублениях постоянные минимальные с ко рость резания и начальную минутную подачу. При око нчани|и обработки коммутаторы 1, 2 и блок 8 возвращаются в первое положение.

Одновременно подается команда быстрого отвода. При возвращении пиноли в исходное положение снимается команда быстрого отвода и отключается цепь быстрых ходов в коммутаторе б режима работы.

Предмет пзооретения

Система комбинированного адаптивного управления процессом,сверления, содержащая датчик крутящего момента, к первому и второму входам которого подключены соотвеч1ственно сверло и шпиндель, который подключен к выходу привода главного движения и выходу гидроцилиндра подачи, который соеди5

I0

50 нен со входом блока путевых команд, электрогидравчичесхий преобразователь и ограничитель подачи, отличающаяся тем, что, с целью оптимизации процесса обработки деталей и расширения технологических возможностей системы, о на содержит два задатчика, ограничители скороcTH резания и крутящего момента, коммутаторы скорости резания,,входного сигнала и режима работы, блок управления коммутаторами, нелинейный преобразователь, блок контроля касаи и я, блок управления коммутатором режима работы, измерительный гидромотор, датчяк угловой скорсстч, усилитель и блок сравнения, к первому входу которого подключен выход коммутатора входного сигнала, первый вход которого соеди11сн с первым задатчиком, а второй вход — с первым выходом блока управления коммутаторами, второй выход которого непосредственио и трет1ий через ограничитель скорости резания присоединены соответственно к первому и второму входам коммутатора скорости резания, к третьему входу которого подкл1оче!! второй задатчик, а выход коммутатора скорости резания соединен с,приводом главного движения, ко второму входу блока сравнения под ключен первый выход датчика угловой скорости, второй выход которого через ограничитель подачи соеди,нен ".. первыми входами блоков управления коммутатор ми и коммутатором режима работы, а вход датчика уг lовой СI(0pocTII соединен с "ыходс1ч измерительногоо гидромотора, который подклю е;I между электрОгидравлическим преобразователем и гидроцилиндром подачи, к трегьему входу блока сравнения через нелинейный преоор 03 BBòe. Iü псдключе!1 llppBblH Выход датчпка «рутящето момента, второй выход кото.рого соединен со вторым входом блока управления коммутатором режима работы через б.чок контроля касания и со входом ограничителя крутящего момента, выход которого соединен со вторым входом блока управления коммутаторами и с третьим входом блока управления коммутатором режима paoozll, четвертый вход которого подключен к выходу блока путевых команд, а его выход — к первому входу коммутатора режима работы, а выход блока сравнения через усилитель подключен ко второму входу коммутатора режима работы, выход которого присоединен к электрогидравлическому преобразователю.

407283

Составитель Ю. Семушкин

Текред Е. Борисова корректор А. Дзесова

Гедактор Б, Нанкина

Загорская тн ография

Заказ 1285 Изд. М 1063 Тираж 768 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5