Устройство для управления процессом резания фрезерного станка

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

455320

Союз Советских

Социалистимеских

Реслублик (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 04.01.72 (21) 1734623/18-24 с присоединением заявки ¹â€” (32) Приоритет—

Опубликовано 30.12.74. Бюллетень № 48

Дата опубликования описания 14.03.75 (51) М.Кл. б 05Ь 13/02

Государственный комнтет

Совета Министров СССР во делам наобретеннй н отнрытнй (53) УДК 621.9.529.506 (088.8) фЦЦ ; -:.;.::.::,- ;;; i

В. В. Дронов, О. В. Медведев, Ю. А. Поляков, И. Б. ни= ——

В. В. Сокол, Я. Г. Гольдин и В. А. Казанский (72) Авторы изобретения

Новгородский филиал Ленинградского ордена Ленина электротехнического института им. В. И. Ульянова (Ленина) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ РЕЗАНИЯ

ФРЕЗЕРНОГО СТАНКА

Изобретение относится к области автоматического управления и предназначено для использования в системах программного управления металлорежущими станками.

Известны устройства для управления процессами резания фрезерных станков, содер>кащие последовательно соединенные интерполятор, координатные приводы подачи, узел подачи станка, датчик момента резания и решающий блок обеспечения заданной точности, выход которого подключен к входу интерполятора.

Предлагаемое устройство отличается тем, что в него введены источники сигналов результирующей скорости подачи и скорости резания, выходы которых вместе с выходом датчика момента резания подключены к соответствующим входам решающего блока обеспечения стойкости инструмента.

Это позволяет повысить точность и производительность работы станка.

На чертеже показана функциональная схема устройства.

Оиа содер>кит интерполятор 1 с входом 2 управления скоростью подачи, источник 3 сигнала результирующей скорости подачи, источник 4 сигнала результирующей скорости резания, координатные приводы 5 подачи, зону б резания, узел 7 подачи станка, датчик 8 момента резания, решающий блок 9 обеспечения заданной точности и решающий блок 10 обеспечения заданной стойкости инструмента, блок 11 управления приводом вращения фрезы, привод 12 вращения фрезы; 1 > — входы решающих блоков, 14 — вход задания максимального усилия резания решающего блока обеспечения заданной точности, 15 — задающий вход решающего блока обеспечения заданной стойкости инструмента, 1б — программный т О вход интерполятора.

Устройство работает следующим образом.

Через входы И в оба решающих блока 9 и

10 введены постоянные резания, как то: диа1з метр фрезы, твердость материала, количество зубьев фрезы и т. д. Интерполятор 1 определяет скорость подачи по координатам «Х», «У» и «Z», исходя из геометрии резания, записанной в программе и введенной через основной

>о вход интерполятора. Одновременно интерполятор имеет вход 2, через который осуществляется от решающего блока 9 управление результирующей скоростью подачи. При изменении сигналов на этом входе скорости движения по

25 координатам меняются, но отношение между этими скоростями сохраняется, так как отношение определяется геометрией резания. Такое управление, например, можно осуществить, если воздействовать управляющим сигзо налом на задающий генератор интерполятора.

455320

15

2,5

З0

Возможны и другие варианты управления результирующими скоростями подач.

Сигналы с интерполятора воспринимают приводы подач.

Одновременно интерполятор вычисляет результирующую скорость по формуле

)/ P 2+ /2++2

Выход интерполятора подключен на вход решающего блока, обеспечивающего заданную стойкость инструмента, исходя пз критерия максимальной производительности, сигналы на выходе которого воздействуют на блок 11 управления приводом вращения. Одновременно на другой вход блока 10 поступает сигнал с датчика скорости вращения фрезы, функционально связанного с приводом вращения фрезы.

В зоне резания установлены различные датчики, в том числе и датчик 8 момента. Информация с датчика момента поступает на входы решающих блоков 9 и 10. Основной контур (7 — 8 — 10 — 11) поддерживает скорость вращения фрезы, исходя из критерия максимальной производительности режима резания, прн этом при расчете используются заданный критерий, постоянные резания, информация о моменте, информация о скорости резания и скорости подачи, а также дополнительные переменные, как уровень вибраций, температура в зоне резания и т. д.

Второй контур (7 — 8 — 9 — 1 — 7) поддерживает требуемую точность. Это осуществляется решающим блоком 9, исходя из допустимых деформаций СПИД. На вход блока 9 вводятся значения допустимого момента, постоянные резания, а также переменные с дополнительных датчиков.

Таким образом, в устройстве существуют два контура, первый контур обеспечивает оптимизацию, исходя из заданной стойкости инструмента, а второй контур — исходя из допустимых деформаций СПИД. Одновременное функционирование этих двух контуров достигается через связь 1 — 10 — 11. Эта сложная ооратная связь по результирующей скорости образует новый длинный контур с обратной связью (10 — 11 — 7 — 8 — 9 — 1 — 10). В результате работа обоих контуров становится взаимосвязанной, они влияют друг на друга и осуществляют взаимную коррекцию. Так если блок 10 изменяет скорость резания, исходя из критерия максимальной производительности, то блок 9 меняет подачу, исходя из условия сохранения точности.

Предмет изобретения

Устройство для управления процессом резания фрезерного станка, содержащее последовательно соединенные интерполятор, координатные приводы подачи, узел подачи станка, датчик момента резания и решающий блок обеспечения заданной точности, выход которого подключен к входу интерполятора, а также решающий блок обеспечения стойкости инструмента, к выходу которого подключен блок управления приводом вращения фрезы, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и производительности работы станка, оно содержит источники сигналов результирующей скорости подачи и скорости резания, выходы которых вместе с выходом датчика момента резания подключены к соответствующим входам решающего блока обеспечения стойкости инструмента.

455320

Составитель В. Казаков

Техред Г. Васильева Коррсктор Т. Добровольская

Редактор И, Грузова

Обл. тип, Костромского управления издательств, полиграфии п книжной торговли.Заказ 125 Изд. ¹ 1968 Тираж 760 Подппспое

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5