Адаптивная система управления зубофрезерным станком

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н"И„,Й.

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (61) jlîèîëíèòåëüíîå к авт. свил-ву N 602346 (22) 3 а н влено 20.03.78 (2 I ) 2591621/25-08 (5t)M. Кл.

В 23 Q. 15/00 с присоединением заявки Ж

Гееудерстеенный канитет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано по делан изобретений и еткрьпий

25.06.80. Бюллетень Pfo 23 (53 ) УД К 62- 503,,53 (088.8) Дата опубликования описания 25.06.80

Л. Н. Цейтлин, А. А. Семенов, Н. А. Горманюк, Ю. П. Богачев, В. Н. Ладик и Ю. Я. Сидоренков (72) Авторы изобретения

Ордена Трудового Красного Знамени Экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков!

71) Заявитель (54) АДАПТИВНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ

ЗУБОФРЕЗЕРНЫМ СТАНКОМ

Изобретение относится к области адаптивных систем управления технологическим оборудованием и может быть использовано в зубофрезных станках, работающих по методу обкатки при чистовой и черновой обработке.

Известна адаптивная система управления зубофрезерным станком по основному авт. св.

N 602346, содержащая последовательно включенные регулятор со схемой ограничения выходного напряжения, имеющий три входа, привод подачи и датчик регулируемой величины, в которой первый вход регулятора подключен к задатчику установки, второй вход †к датчику регулируемой величины, а между выходом и третьим входом регулятора включен блок автоматического переключения ограничений

15 два входа которого соединены с независимыми задатчиками уровней ограничения (1), Недостатком этой системы является то, что при введении различных диапазонов регулирования подачи на различных участках обработки

20 значительно улучшается использование возможностей станка по производительности и точности,но при этом снижается стоикость инструмента

Цель изобретения — сохранение стойкости инструмента при повышении производительности режимов резания.

Это, достигается тем, что в адаптивной системе управления введен дополнительный регулятор, к первому из входов которого подключен задатчик частоты вращения фрезы, ко второму — выход блока переключения ограничений, к третьему — выход первого регулятора, а выход дополнительного регулятора соединен со входом привода вращения фрезы.

На чертеже показана принципиальная схема системы.

Система состоит из регулятора 1 со схемой ограничения выходного сигнала, регулируемого привода 2 и стакана 3. На первый вход регулятора 1 подключен выход датчика 4, с помощью которого получается информация о протекании процесса обработки. На другой вход регулятора 1 подается сигнал от задатчика 5, определяющего требуемый уровень регулируемой величины. Для задания ограничений по подаче на разных уровнях к третьему входу регулятора 1 присоединен блок 6 автоматичес742!08

3 кого переключения ограничений, на первый вход которого подключен выход регулятора 1.

11а второй и третий входы блока 6 подключены выходы независимых задатчиков 7 и 8 уровней ограничений. В состав блока входят блок срав5

- пения 9 сигналов с выхода регулятора 1 и одного из независимых задатчиков, управляющие контакты 10 и 11 срабатывающего при достижении определенного уровня сигнала с усилителя 12, реле 13. Дополнительно введенный регулятор 14 своим выходом подключен к регулируемому приводу вращения фрезы 15, на первый вход регулятора 14 подключен задатчик 16 частоты вращения фрезы, на второй вход подключен выход блока 6, а на третий вход подключен выход регулятора 1..

Адаптивная система работает следующим образом.

Перед началом работы задатчиком 5 устанав20 ливается требуемое значение управляемой величины, например мощности, а задатчиками 7 и 8 ограничения по величинам подачи для участка входа и остального участка обработки соответственно. Устанавливаемое задатчиком 7 ограни25 чение для участка входа всегда больше ограничения на участке остальной обработки, устанавливаемого задатчиком 8. В начале обработки, на участке входа, действительное значение регулируемой величины всегда меньше, чем задан30 ное задатчиком 5, поэтому на выходе регулятора сигнал соответствует ограничению, установленному задатчиком 7. По мере обработки на участке входа увеличивается глубина резания и при этом увеличивается действительное зна35 чение регулируемой величины, например мощности. В этом случае происходит уменьшение сигнала рассогласования между датчиком 4 и за- . датчиком 5. При этом уменьшается выходное напряжение регулятора и, следовательно, вели40 чина подачи. При вариациях условий обработки: глубины резания, твердости материала, условий охлаждения и пр. регулятор изменяет величину подачи, однако максимальное значение подачи не превышает установленного на задатчике 7.

При приближении к участку полного резания блок автоматического переключения ограничений включает в работу задатчик 8. После этого регулирование величины подачи ведется до максимального значения, установленного на задатчике 8, которое меньше установленного на за50 датчике 7. Благодаря этому на участке выхода инструмента, когда действительная величина мощности будет меньше заданной, обработка ведется с подачей меньшей, чем на участке

55 входа. Переключение ограничений максимальной подачи производится в момент, когда действительная подача становится равной ограничению, установленному на задатчике 8. ф

В схему переключения ограничений в указанный момент входит блок сравнения 9, на вход которого подаются сигналы с выхода регулятора и с задатчика 8 меньшего ограничения. К двум входам блока автоматического переключения ограничений подводятся сигналы от двух задатчиков ограничений. Сигнал от задатчика ограничений 7 для участка входа через нормально закрытый контакт 10 поступает в регулятор 1. Когда действительное значение подачи и соответствующий ей сигнал с выхода регулятора становится меньше сигнала с задатчика ограничений 8, на входе блока сравнения

9 появляется сигнал, которой после усиления на усилителе 12 включает реле 13. Реле 13 размыкает контакт 10 и замыкает контакт 11;

После, этого на всем остальном участке обработки выходной сигнал регулятора ограничивается значением, установленным на задатчике 8.

Одновременно ведется процесс регулирования частбты вращения фрезы. В начале процесса резания задатчиком 16 устанавливается частота вращения фрезы, а, следовательно, и скорость резания, определяемые величиной ограничения по подаче блока 6 автоматического переключения ограничений от задатчика 7. В процессе врезания по сигналу от датчика мощности 4 регулятором 1 осуществляется. снижение подачи уменьшением выходного напряжения. Этим же сигналом производится изменение скорости резания, с целью стабилизации стойковтн инструмента. При переключении ограничения по подаче на подходе к участку полного резания блоком 6 от задатчика 7 на задатчик 8, скорость резания определяется сигналами задатчиков 16 и 8. Таким образом, в начале процесса резания устанавливается ограничение по скорости резания задатчиком 16 по сигналу с задатчика ограничения 7, а в конце не выше ограничения, определяемого задатчиками 8 и 16. После окончания цикла обработки колеса цепь питания обесточивается и блок 6 возвращается в исходное положение.

Использование предлагаемого контура автоматического регулирования скорости резания в известной адаптивной системе управления позволяет повысить стойкость инструмента.

Формула изобретения

Адаптивная система управления зубофрезерным станком по авторскому свидетельству

N 602346, отличающаяся тем, что, с целью сохранения стойкости инструмента при повышении производительности режимов резания, в нее введен дополнительный регулятор, к первому из входов которого подключен задатчик частоты вращения фреэы, ко второ742108

Составитель В. Алексеенко

Техред Н.Ковалева Корректор A. Гриценко

Редактор H. Воликова

Тираж 1160 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3364/12

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 му — выход блока переключения ограничений, к третьему — выход первого регулятора, а выход дополнительного регулятора соединен со входом привода вращения фрезы станка.

Источники информации, принятые во внимание при эксцертизе

1. Авторское свидетельство СССР Н 602346,кл, В 23 Я 15/00, 1975.