Способ регулирования скорости шпинделя

 

Союз Советских

«i>625903

Социалистических

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ресоублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву 612779 (22) Заявлено 01.04.76 (21) 2342313/25-08 (51) М. Кл. - В 23 0 5/08 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.09.78. Бюллетень ¹ 36 (45) Дата опубликования описания 07.09.78 (53) УДК 621.9-014.5 (088.8) (72) Автор изобретения А. Н. Арапов (71) Заявитель Ордена Трудового Красного Знамени Экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ

СКОРОСТИ ШПИНДЕЛЯ

Изобретение относится к области .станкостроения .и касается регулируемых главных приводов металлорежущих станков.

По основному авт. ов. № 612779.известен способ регулирования скорости шпинделя станка .с ЧПУ, главный лривод которого из регулируемого электропривода с обратной связью по скорости двигателя,и отереборной коробки скоростей с электромагнитными многодисковыми, муфтами, заключающийся в регулировании электродвигателя в пределах поддиапазона с постоянной мощностью и переключении поддиапазонов муфтами переборной коробки в процессе резания.

При переключении поддиапазонов скорость шпинделя во,время изменения скорости двигателя,поддерживают постоянной с ломощью импульсного регулирования моментов переключаемых муфт.

Недостатком известного способа является то, что прп переключении в переборкой коробке четырех муфт (переключение двух групп) схема управления становится весьма сложной, поскольку скорость шпинделя должна отслеживаться двумя парами переключаемых муфт.

Целью изобретения является упрощение схемы управления приводом.

Для этого по предлагаемому способу предварительно увеличивают скорость шпинделя и поддерживают ее в заданных пределах посредством соответственного переключения муфты одной пары и импульсного регулирования момента включенной муфты другой пары.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 — кинематическая схема главного привода станка; на фиг. 3 — график чисел оборотов.

15 Привод включает двигатель 1 постоянного тока, первборную коробку 2 .скоростей, ш11IHlHäåëb 8, тахогенераторы двигателя 4 л шпинделя 5. Система управления приводом включает общий пульт б управления, тири20 сторный регулятор 7, блок 8 управления муфтами коробки, сравнивающий элемент 9, суммирующие элементы 10 и 11, усилители

12, 18 и 14, дифференцирующие элементы 15 и 1б, пороговый элемент 17 с релейчым вы25 ходом, Переборная коробка (см. фиг. 2) содержит четыре муфты 18 — 21 и. зубчатые передачи 22 — 25, которые имеют следующие пе30 редаточные отношения:

625903

Z(E

Регулирование скорости в приводе рассмотрим на следующем примере.

Предположим, что скорость двигателя ,равна номинальной (ь„--1000 об/л.ин), а в 1о переборной коробке включены, муфты 18 и

21, замыкающие передачи 22 и 25. Следо,вательно скорость шпинделя,в эту минуту разна 500 об(,чин. (см. фиг. 3).

Регулирование скорости «вверх» осуще- 15 ствляется уменьшением магнитного потока двигателя, скорость которого регулируют, .например с р=1,12 до ж, „,„=2000 об/мин.

При этом скорость шпинделя достигает

1000 об/яин. В этот момент необходимо «пе- 20 реги|ать» двигатель на номинальную скорость и,переключить две группы муфт коробки, отключив, муфты 18 и 21 и включив ,муфты 19 и 20.

Если .произвести одновременное пере- 25 клаочение муфт обеих групп, то при отслеживании постоянсTBB выходной скорости по обрат:-,ой связи элементов 8 — 5 — 9 — 12—

11 — 17 — 8 — 2 (см. фиг, 1) необходимо закладывать в схему специальный алгоритм ЗО для соответствующего импульсного регулирования моментов .всех четырех муфт. Это значительно усложняет схему правления.

Перекгиочение производят так. Одновременно подают на двигатель номинальный магнитный поток и переключают муфTbI iBTopoll гpl п пы, T. е. отключают м1 (1Tv 21

:l включают 20. В этот же момент, включают обратную связь по скорости,шпинделя. 4О

Далее муфта 20 начнет разгонять шпиндель .выше скорости 1000 об/мин, поскольку

cKolpocTb двигателя,B это время выше номинальной, ж„<а,(в „„, Сигнал с тахогенератора 5 подается на сравнивающий эле- 45 мент 9, на второй вход которото подан сигнал заданной скорости. СигнаI рассогласования (Лк) через усилитель 12 подается на суммирующий элемент 11, на другие входы которого:поступают сигналы первой, второй ,и т. д. производных сигнала рассогласования. Соотношение .величи|н этих сигналов устана вливается .настройкой усилителей 12, 18 и 14. Сигнал с суммирующего элемента

11 поступает .в,пороговый элемент 17, который при достижении определенного уровня подает команду в блок 8 управления муфтами коробки. По этой команде отключается муфта 18 первой группы коробки, и скорость шпинделя снижается,под давлением момента резания. Когда она достигнет ни>кней границы, пороговый элемент 17 дает команду на включение муфты 18, и скоlpоать ш пинделя снижается .под влиянием окончания процесса перехода двигателя в заданных пределах (Лв). При выходе двигателя на номинальную скорость, что фиксируется тахогенератором 4, пульт управления б выключает муфту 18 и следящуго систему по скорости шпинделя и,BK7loчает муфту 19. При этом скорость шпиндля будет равна попрежнему 1000 об/лин.

Далее регулирование скорости шпинделя осуществляется снова двигателем. Таким образом, отслеживание скорости шпинделя осуществляется импульсным регулированием момента ли шь одной муфты, что позволяет упростить схему управления.

Формула изобретения

Способ регулирования скорости шпинделя по ав. св. № б12779, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения схемы управления приводом при переключении поддиапазонсв переборной коробки двумя парами муфт, предварительно увеличивают скорость шпи.пделя и,поддерживают .ее в заданных пределах,посредством соответственного переключения муфты одной лары и

Hìïóëüñíoãо, регулирования момента включенной муфты другой пары, 625903

Г

Г 1

Г !

1р"

Р г. 1

1 Г о

I ) 2/

r Г

2Ю0

/йЮ

/Ж7

1/7Ю

ХД7

/

1 Г -ГГ Рыг. 2

ГГ

Г ) !!

; — )