Устройство оптимизации режима работы колебательной системы ультразвукового станка
О П И С А Н И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Со оз Советских Социалистических Республик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.04.75 (21) 2125364/10 с присоединением заявки Ме (23) Приоритет Опубликовано 30.03.77. Бюллетень Х 12 Дата опубликования описания 13.04.77 (51) М. Кл. - В 06В 1/00 с-., -:-. = Гссуларстоенный комитет Совета Министров СССР по аелам нэобретеннй н открытей (53) УДК 534.232.8 (088.8) (72) Авторы изобретения И. М. Семенов и A. М. Гучкин (71) Заявитель Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М. И. Калинина (54) УСТРОЙСТВО ОПТИМИЗАЦИИ РЕЖИМА РАБОТЫ КОЛЕБАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ УЛЬТРАЗВУКОВОГО СТАНКА Изобретение относится к ультразвуковой технике. Известны устройства оптимизации работы колебательной системы станка, в которых производится измерение сдвига фаз между током и напряжением в обмотке магнитострикционного преобразователя, а результат измерения используется для регулировки частоты задающего генератора (1). Недостатком таких устройств является то, что в реальном станке частота механического резонанса не совпадает с частотой электрического резонанса в контуре обмотки магнитостриктора. Ближайшим по сущности технического решения является устройство оптимизации режима работы колебательной системы ультразвукового станка, содержащее управляемый ультразвуковой генератор, магнитострикционный преобразователь и датчик колебаний (2). В таких устройствах о резонансном режиме судят по амплитуде выходного сигнала датчика колебаний, которая сама зависит не только от близости режима работы станка к резонансному, но и подводимой мощности, места расположения на станке датчика, температурного режима и ряда других факторов, влияющих на точность измерения. Чтобы повысить производительность станка при изменяющихся условиях работы в предлагаемое устройство введены фазовый детектор, соединенный с выходом датчика колебаний, и датчик тока, подключенный входом к обмотке магнитострикционного преобразователя, а вы5 ходом к фазовому детектору. На чертеже приведена блок-схема устройства. Схема содержит ультразвуковой генератор 1, магнитострпкционный преобразователь 2, колебательную систему 3, датчик тока 4, дат10 чик колебаний 5 и фазовый детектор 6. Управляемый ультразвуковой генератор 1 соединен с обмоткой магнитострикционного преобразователя 2. Выходным элементом системы является магнитострикционный преоб15 разовагель 2 с присоединенной к псму колебательной системо" 3. Датчик тока 4 и датчик колебаний 5 подключены к входам фазового детектора б. Выход фазового детектора соединен с входом управляемого ультразвукового 20 ген ер а тор а. Работа предлагаемого устройства основана на том, что колебательная система станка вместе с рабочим инструментом представляет со25 бой массу, связанную со станиной станка прп помощи упругого элемента. Если на такую механическую систему воздействовать силой, пз меняющейся по гармоническому закону, то в ней возникнут колебания той же частоты, но 30 имеющие сдвиг по фазе. Так как свободные 552121 Составитель Н. фомичев Техред Г. Алиева Редактор С. Заика Корректор Н. Аук Заказ 691/1 Изд. ЛЪ 307 Тираж 709 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 колебания массы в этой системе описываются уравнением вида тх+ сх+х = О, где т —; х — перемещение; с — постоянный коэффициент, то при частоте вынуждающей силы, равной резонансной частоте механической системы, сдвиг по фазе будет составлять 90 . Так как ток магнитостриктора пропорционален величине возмущающей силы, то фазовый детектор 6, измеряющий сдвиг фазы между сигналами датчиков 4 и 5, создает на выходе сигнал, равный сдвигу фаз между вынуждающей силой и колебаниями механической системы. Фазовый детектор 6 построен таким образом, что его выходной сигнал равен нулю при сдвиге фаз в 90 . В этом случае выходная величина пропорциональна отклонению частоты генератора от резонансной частоты механической системы. Учитывая, что датчик тока может быть включен в цепь питания обмотки магнитострикционного преобразователя (в разрыв питающего провода), а датчиками колебаний снабжено подавляющее количество современных станков, то подключение предлагаемого устройства может быть выполнено без 5 внесения изменений в конструкцию станка. Формула изобретения Устройство оптимизации режима работы колебательной системы ультразвукового станка, 10 содержащее управляемый ультразвуковой генератор, магнитострикционный преобразователь и датчик колебаний, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности станка при изменяющихся условиях рабо15 ты, в нем введены фазовый детектор, соединенный с выходом датчика колебаний, и датчик тока, подключенный входом к обмотке магнитострикционного преобразователя, а выходом к фазовому детектору. 20 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авт. св. № 215633, кл. В 06 В 1/08, 1966. 2. Авт. св. № 315476, кл, В 06 В, 1/00, 1969 (прототип).
