Система для автоматического управления металлорежущим станком

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социапистическик

Республик (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 250777 (21 ) 2510977/25-08 !

Р1 М 2 с присоединением заявки 1(о

В 23 Q 15/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретениИ и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 0506.80. Бюллетень М 21

Дата опубликования описания 05.06.80 (53) УДЫ 621.9.62.

52(088 8) (72) Авторы изобретения

N. С. Невельсон, Г.А, Овчинников и Ю.С. Эйдельман, Ленинградское особое конструкторское бюро автоматов и револьверных станков (71) Заявитель (5 4 ) СИСТЕМА ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

МЕТАЛЛОРЕЖУЩИМ СТА11КОМ

Изобретение относится к обработке металлов резанием, в частности к устройствам для автоматического управления точностью и производительностью металлообрабатывающими, преимущественно токарными, станками °

Известна система для автоматической подналадки, в которОй информация об износе инструмента используется для управления размерной настройкой, содержащая устройство для измерения обработанных деталей, усилитель, вырабатывающий подналадочный импульс для очередного цикла обработки, пропорциональный отклонению размера 15 детали, обработанной в предыдущем цикле, накопительное (суммирующее) устройство, в котором очередной под наладочный импульс суммируется со всеми предыдущими, формируя уровень 20 настройки для очередного цикла, и исполнительное устройство, реализующее заданное положение инструмента (1) .

В известной системе величина на 25 выходе суммирующего устройства представляет собой уровень настройки для очередного цикла, а каждый подналадочный импульс — изменение этого уровня за один цикл. Смещение. З9

2 настройки обусловлейо износом резца, и тогда каждый подналадочный импульс представляет собой оценку износа резца за один цикл, т.е. интенсивности износа инструмента.

Однако в известной системе не обеспечивается возможность управления интенсивностью износа инструмента, Это управление выполняется только

)три настройке станка путем установки расчетного значения частоты вращения шпинделя.

В силу неизбежных колебаний условий обработки и свойств инструмента интенсивность износа в ходе процесса изменяется случайно и может принимать значения далекие от оптимальных.

Целью изобретения является повышение производительности обработки путем поддержания оптимальной интенсивности размерного износа инструмент а.

Эта цель достигает ся тем, что система снабжена блоком скользящего суммирования поди аладочных импульсов, блоком сравнения и устройством для согласования сигналов, причем ,вход блока скользящего суммирования

1подналадочных импульсов соединен с.738832 выходом усилителя, а выход его через блок сравнения и устройство для согласования сигналов связан с входом устройства для регулирования частоты вращения шпинделя, На чертеже изображена блок-схема предлагаемой системы.

Система состоит из металлорежущего станка 1, имеющего органы настройки, устройства 2, обеспечивающего регулирование частоты вращения шпинделя,и исполнительного устройст ва 3, необходимо ro для р е гулиро в ания положения инструмента относитель но технологических баз станка.

Контур управления размерной настройкой образован измерительным устройством 4 с блоком сравненйя, усилителем 5, блоком б суммирования и исполнительным устройством 3.

К выходу усилителя 5 подключен вход блока 7 скользящего суммирования подналадочных импульсов. Выходной сигнал I< этого блока подается на .вход блока 8 сравнения, где сравнивается с опорным сигналом

Результат сравнения ь1 подается на вход устройства 9 для согласования сигналов, которое предназначено для преобразования этой величины в форму, пригодную для восприятия устройством 2 для регулирования частоты вращения шпинделя.

Система работает следующим образом.

Перед началом очередного К-ого цикла обработки деталь, обработанная в предыдущем (К-1) -ом цикле, измеряется в устройстве 4 и отклонение размера (у л ) от заданного значения (ч 1 ч „= з - „„преоб-, разуется усилителем 5 в величину подналадочного воздействия для К-ого цикла. обработки U< = Ьдук, где Ь коэффициент подналадки. Величина U<

"суммируется в блоке б с ранее накойлен ными подн ал адочными во эдей ст ви ями и суммарная величинами„= Е„UД реализуется исполнительным устройством

3 в виде соответствующего положения инструмента относительно технологических баз станка 1 (размернбй на— стройки).

Одновременно сигнал U< поступает на вход блока 7.

Величину U„. можно рассматривать как оценку изйоса инструмента за один ци кл обработ ки, т ° е. оценку ин- тенсивности износа. Однако из-за случайного характера процесса, колебания этой оценки от цикла к циклу могут быть весьма вели ки . Более устойчивой оценкой интенсивности из-, носа я вл яет ся ср едн я я вели чи í à U эа несколько циклов, предшествующих управляемому.

Величина m, обеспечивающая требуемую надежность оценки, выбирается в зависимости от свойств процесса.

Найденная таким образом интенсивность размерного износа Т сравнивается в блоке 8 с заданной оптимальной интенсивностью 1, которая может быть определена по известным э ави симо стям. для упрощения структуры блока 7 можно заменить вычисление скользящей средней сколь з ящим суммированием к П1 - (к =к- и-л при этом и на второй вход блока 8 придет ся подат ь пропорционально увеличенный опорный сигнал 1 = w T

С выхода блока 8 снимает ся сигнал, пропорциональный отклонению фактической интенсивности размерного износа от заданного оптимального уровня

50

Формула и зо брет ени я

Система."для автоматического управления металлорежущим станком, например токарным, содержащее измерительное устройство с блоком сравнения, усилитель, блок суммирования и исполнительное устройство, включенные последовательно и образующие систему пульсирующей автоподналадки пропорциональным импуль.сом, и устройство для регулирования частОты вращения шпинделя, о т л ичающая cя тем, что, сцелью повышения производительности обработ ки путем поддержания оптимальной

61 =1 -1„.

Способ функционирования устрой25 ст ва 9 зави сит от структуры устройства 2 частоты вращения шпинделя.

Например, если устройство 2 пред.ставляет собой коробку скоростей с электромагнитными муфтами, то уст.—

30 ройство 9 должно преобразовать величину ь 1 в определенную комбинацию релейных сигналов, обеспечивающих требуемое изменение частоты вращения путем включения соответЗ5 ствующей комбинации муфт. Если же устройство 2 представляет собой регулируемый электропривод, блок 9 осущест вляет усиление сиги ала, Кроме того, посредством блока 9 могут выполняться некоторые операции настройки (выбор рабочей точки nо, введение ограничений nв10 и пФ.А и т.д.) .

Блок 9 совместно с элементом 2 изменяют частоту вращения так,чтобы компенсировать отклонение фактической интенсивности размерного износа от заданной.

Источники информации, 5 принятые во внимание при экспертизе

1. Обзор НИИМАШ Адаптивное управление точностью обработки . Серия;С-1, М., 1975, стр. 69-75.

Составитель Ф. Майоров

Редактор М. Стрельников Техред Н.Ковалева Корректор Г, Назарова

Тираж 1160 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2733/14

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

5 738832 интенсивности размерного износа инструмента, система снабжена блоком скользящего суммирования подналадочных импульсов, блоком сравнения и устройст вом для согласовани я сигналов, причем вход блока скользящего суммирования соединен с выходом усилителя, а выход его через блок сравнения и устройство для согласо-, вания сигналов связан с входом уст; ройства для регулирования частоты вращения шпинделя.