Устройство адаптивного управления станком

 

Союэ Советских

Ссцмалмстнческих республик (11) Q ) 1. 179

Н АВТОУСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВМ (63) Дополнительное к авт. свил-ву(Щ Заявлено 16.06,76(Я) 2373356/18-24 с присоединением заявки № (53) М. Кл, QO5 В 13/ОО (23) Приоритетйвудврствеювй ввмвтвт

Ввватв Вевтрвв СССР вв двввм вввврвтенв9

«.втхрытвй

{43) Опубликовано 15.06. 78Зюллетеиь ЭЙ 22 (я) gag 62-80 (088.8) (46) Дата опубликования опнсаниаач.oS. МЗ

И, И. Хомяков, В. Н. Колокольчиков и Е. В. Белевич (Иф Ааторы иж3бфетеиии Госунарственный проектно технологический н екс ернментальный институт ОРй:ТАНКИНПРОМ (1I) Заивитель

{54) УСТРОЙСТВО АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИ Я СТАНКОМ

Изобретение относится к устройствам адаптивного управления, в частности к адаптивным устройствам управления процессом резания, и может найти применение для станков тока ной и шлифовальной групп. звестио устройство адаптивного управления, содержащее электрогидравлический контур регулирования продольной подачи суппорта, два пневмоэлектромеханических контура управления размером статической настройки н динамометрическнй узел fl}. Однако снимаемый суммарный сигнал, характеризующий нроцесс резания; не позволяет определять фактическую погрешность заготовки и обработанной поверхности детали, составляющие величины погрешности их изготовления, возникающие в процессе резания, что исключает точность и быстродействие работы. Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство адаптивного управления станком, содержащее датчик фактического размера заготовки, задатчнк усилия резания, блок питания, задатчик подач и, последовательно соединенные первый сумматор, первый усилитель, второй сумматор, привод, и последовательно соединенные третий сумматор, второй усилитель и исполнительный двигатель (2) .

Это известное устройство характеризуется ограннченным диапазоном регулирования скорости продольной подачи, отсутствием контроля фактически получаемого размера детали, невозможностью изменения уровня регулирования по ступеням обработки; кроме того, оно не позволяет определять фактическую погрешность заготовки и составляющие величины погрешности их изготовления эа счет снимаемого суммарного сигнала о процессе резания, что приводит к потере точности и быстродей о ствия устройства.

Целью изобретения является повышение.точности и быстродействиО. В предлагаемом устройстве это достигается тем, что оно содержит фильтр, задатчнк класса точности размера обработанной поверхности н последовательно соединенные датчик фактического размера обработанной поверхности, разделяющий фильтр, третий усилитель, четвертый сумматор, блок коррекции, выход которого соединен с другим входом второго сумматора, выход задатчика класса точности размера обработан- . ной поверхности соединен с другим входом четвертого сумматора, другой выход разделяющего фильтра соединен с другим входом третьего сумматора, а выход датчика фактического размера заготовки и датчика фактического раз611179 меры обработанной поверхности через фильтр связан с другим входом первого сумматора.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемога устройства.

Оно содержит резцедержавку 1 с магнитоэлектрическими датчиком 2 фактического размера заготовки и датчиком 3 фактического размера обработанной поверхности активного контроля, установленными последовательно и взаимосвязанными, выход которых связан посредством фильтра 4 с первым сумматором 5 схемы динамической настройки, выход которого подключен к первому усилителю 6, питающемуся от блока 7, а вход — к задатчику 8 усилия резания. Выходы первого усилителя 6 и задатчика 9 подач подключены к второму сумматору 10, выход которого связан с вхо- 1 дом электрогидропривода 11.

Датчик 3 связан с входом разделяющего фильтра 12 схемы статической настройки, один из выходов которого подключен к третьему сумматору 13 схемы систематической погрешности, связанному через .второй усилитель 14 с входом исполнительного двигателя 15, выход которого подключен к другому входу третьего сумматора 13. Другой выход разделяющего фильтра 12 связан со схемой случайных погрешностей, состоящей из третьего усилителя 25

16 и задатчика 17 класса точности размера обработанной поверхности, выходы которых связаны с четвертым сумматором 18, подключенным через блок 19 коррекции к одному из входов второго сумматора 10 схемы динамической настройки.

При включении рабочего движения копировальный суппорт перемещается со скоростью, равной предельному значению продольной подачи; когда датчик 2 начинает определять фактическии размер детали, сигнал с него после35 нал случайных погрешностей поступает в тре60 довательно проходит через фильтр 4, первый сумматор 5, первый усилитель 6 и второй сумматор 10 и поступает на электрогидропривод

11, который производит торможение перемещения суппорта. При врезании резца, сигнал с датчика 3 начинает контролировать размер об- 40 рабатываемой поверхности, алгебраически складывается. с сигналом датчика 2. Разность сигналов датчиков 2 и 3, характеризующая фактическое усилие резания, проходя фильтр 4, где происходят фильтрация и сглаживание пу- <> льсации, поступает на первый сумматор 5 для сравнения с сигналом задатчика 8 усилия резания и далее, проходя первый усилитель 6, питающийся от блока 7, подается на один из входов второго сумматора 10, где происходит выбор уровня регулирования в зависимости от о поступающего сигнала с выхода первого усилителя 6 и задатчика 9 подач. Одновременно с этим с датчика 3 снимается сигнал, характеризующий фактически получаемый размер обрабатываемой поверхности детали, который по,( ступает ны фильтр 12, где происходит разделение сигнала датчика 3 на сигнал систематической погрешности обработки и сигнал, характеризующий случайные погрешности изготовления, действующие в процессе резания. Сигтий усилитель 16, сравнивается с сигналом задатчика 17 класса точности размера обработанной поверхности в четвертом сумматоре 18 и подается на блок коррекции для внесения коррекции в закон изменения скорости продольной подачи в зависимости от реально получаемой точности диаметральных размеров обрабатываемой поверхности и отклонений геометрической формы профиля поперечного сечения детали. После этого сигнал с выхода блока 19 коррекции поетупает на один из входов второго сумматора 10, где происходит коррекция уровня регулирования скорости продольной подачи в зависимости от фактического размера обрабатываемой детали и формы профиля поперечного сечения; затем с второго сумматора 10 он подается на электрогидропривод 11, позволяющий изменять величину скорости продольной подачи копировального суппорта станка т. е. происходит управление процессом обработки детали. Сигнал систематической погрешности механической обработки сравнивается в третьем сумматоре 13 с сигналом, поступающим с исполнительного двигателя 15 компенсации данной погрешности, и усиливается во втором усилителе 14, управляющем исполнительным двигателем 15.

Эффективность применения предлагаемого устройства выражается в обеспечении повышения точности, быстродействия, стабильности и надежности работы за счет разделения суммарного сигнала, характеризующего процесс резания, и получения информации о фактической погрешности заготовки и конечном размере обрабатываемой детали.

Формула изобретения

Устройство адаптивного управления станком, содержащее датчик фактического размера заготовки, задатчик усилия резания, блок питания, задатчик подач и последовательно соединенные первый сумматор, первый усилитель, второй сумматор, привод, и последовательно соединенные третий сумматор, второй усилитель и исполнительный двигатель, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия устройства, оно содержит фильтр, задатчик класса точности размера обработанной поверхности и последовательно соединенные датчик фактического размера обработанной поверхности, разделяющий фильг третий усилитель, четвертый сумматор, и блок коррекции, выход которого соединен с другим входом второго сумматора, выход задатчика класса точности размера обработанной поверхности соединен с другим входом четвертого сумматора, другой выход разделяющего фильтра соединен с другим входом третьего сумматора, а выход датчика фактического размера заготовки и датчика фактического размера обработанной поверхности через фильтр связан с другим входом первого сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

611179

Составитель А. Лащев

Техред О. Луговая Корректор Н. Тупица

Тираж 1033 Подписное

Р дактор Л. Тюрина

Заказ 3155/38

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. > д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1. Балакшин Б. С. Адаптивное управление станками. М., «Машиностроение», 1973, с. 580, рис. 8.43.

2. Балакшин Б. С. Адаптивное уп0,1вление станками. М., «Машиностроение», 1973, с. 218, рис. 3.29.