Устройство для адаптивного программ-ного управления ctahkom

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОЗЧ:Ы©А4У ТВЯЬСЗВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. сеид-ву9 538345 (22) Заявлено20.07.78 (21) 2647673/18-24 ()4" с присоединением заявки Но

G 05 В 19/33

Государственный комитет

СССР ио делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 2302,81. Бюллетень йе 7

Дата опубликования описания 23. 02 . 81 (53)УД)% 621-503.55 (088.8) (72) Авторы изобретения

К.И. Палк и К.Б. Ольнев

- -"А В .!!.:

"" т:-.;:янчо:.,л;;

Особое конструкторское бюро станкостро ния

ЫБ,и»67Е 4 (7 t ) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ АДАПТИВНОГО ПРОГРАММНОГО

УПРАВЛЕНИЯ СТАНКОМ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для использования в системах числового программного уп» разления фрезернымк станками.

По основному авт.св. В 538345 известно устройство для адаптивного! программного управпения станком, содержащее нуль-орган, датчик вибрации, датчик силы резания и задатчик силы резания, соединенный с блоком сравнения, подключенным через последовательно соединенные блок регули" рования подачи, блок задания скорости .н блок задания программы к при- воду подачи, преобразователь частоты в апряжение, вход и выход которого подключены соответственно к выходу блока задания скорости и входу блока регулирования йодачи, а датчики вибрации и силы резания через нуль-орган соединены со входами эа" датчика силы резания и блока регулирования подачи f1) .

Однако это устройство не обладает повышенной точностью работы в установившихся режимах и .в динамике из-за большого времени переходного процесса и колебаний при скачкообразном изменении силы реэаНИЯ.

Целью изобретения является позы- шение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит измеритель частоты вращения шпинделя и блок коррекция, причем, выход блока сравнения подключен ко входу блока регулирования подачи через блок коррекции, управляющий вход которого соединен с выходом измерителя частоты вращения шпинделя.

На чертеже показана функциональная схема устройства.

Устройство содержит датчик 1 силы резания и датчик 2 вибраций, выходы которых соединены с нуль-органом 3. К выходу нуль-органа подключены задатчик 4 силы резания и блок 5 сравнения,и блок 6 регулирова. ния подачи с интегрирующим конденсатором 7. Выход задатчика 4 силы резания соединен также с одним иэ входоз блока 5 сравнения.К конденсатору блока 6 регулирования подачи подключен выход преобразователя 8 частоты в напряжение. Выход блока 6 соединен со входом блока 9 задания скорости. Вход преобразователя 8 соединен с выходом блока 9 задания скорости н входом блока 10 задания

807226 органа 3, и выходной сигнал датчика вибраций вырабатывает команду на . уменьшение уставки предельной силы

З5 резания задатчиком 4.

Такая конструкция устройства позволяет увеличить запас его устойчивости и надежность работы, а также повысить точность работы в установив40 где F> 45

S

Кр тр- «

3Ъд и

100 а скорость резания; программы. К выходу блока 10 подключен привод 11 подачи, соединенный с датчиками 1 и 2. Датчик 2 вибраций через контакты 12 нуль-органа

3 подключен либо к задатчику 4 силы резания, либо к блоку б регулирования подачи. К выходу блока сравнения подключен самонастраивающийся блок 13 коррекции, управляемый вход которого соединен с выходом измерителя 14 частоты вращения шпинделя.

Выход блока 13 коррекции соединен с блоком б регулирования подачи.

Устройство работает следующим образом.

При фреэеровании глубина и ширина резания изменяются в широких пределах, вследствие чего изменяется и мощность резания, контролируемая датчиком 1. На выходе блока 5 сравнения фактическое значение мощности сравнивается с уставкой, вырабаты-. ваемой эадатчиком 4. В зависимости от знака разности сравниваемых величин, блок 6 увеличивает или уменьшает подачу, автоматически компенсируя отклонение мощности от заданного значения. В блоке 13 коррекции кроме сигнала разности формируются сигналы, пропорциональные интегралу и производным от величины разности между измеренной и заданной силами резания. Причем, параметры блока коррекции автоматически изменяются в зависимости от значения частоты вращения шпинделя, так как в аналитмческую зависимость главной составляющей силы резания от подачи час1 тота вращения шпинделя (или число оборотов шпинделя) входит опреде".: ляющей величиной главная составляющая силы резания;

- минутная подача; коэффициент резания; постоянная времени структурообразования; номинальная толщина или заданное значение толщины стружки, относительно которого с течением времени изменяется толщина стружки;

- коэффициент, зависящий от вида обрабатываемого материала; — число оборотов шпинделя в минуту; — диаметр фрезы;

d коэффициент пропорциональности,, зависящий от обрабатываемого материала и условий резания.

Сигнал воздействия на изменение параметров блока коррекции вырабатывается в измерителе 14 частоты вращения шпинделя. Регулирование подачи осуществляется посредством управляемого генератора импульсов в блоке 9 задания скорости. С .выхода блока 9 частотно-модулированный сигнал поступает на блок 10 задания программа и одновременно на преобразователь 8.

На выходе преобразователя 8, формируется напряжение, пропорцйональное частоте следования импульсов, и, следовательно,. результирующей подаче по контуру. Это напряжение подается на конденсатор 7, например. варикап, регулятора с целью автоподстройки времени интегрирования, определяющего быстродействие система. В момент врезания инструмента в материал заготовки, сигнал с датчика 2 вибраций через нормально закрытый контакт 12 нуль-органа пода- ется на блок б регулирования подачи, обеспечивая форсированный режим торможения привода и снижение динамических нагрузок на фреэу. При недопустимом уровне вибраций, сигнал с датчика 1 переключает контакт нульшихся режимах обработки деталей и динамические качества в переходных режимах. Кроме того, повышается производительность обрабатывающих станков, за счет увеличения уставки предельной силы резания и улучшения динамических качеств работы устройства.

Формула изобретения

Устройство для адаптивного программного управления станком по авт.cs. 9 538345, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, бно содержит измеритель частоты вращения шпинделя и блок коррекции, причем, выход блока сравнения подключен ко входу блока регулирования подачи через блок коррекции, управляющий вход которого соединен с выходом измерителя частоты вращения шпиндеЛяе

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

538345,. кл. G 05 В 19/32, 1975 (прототип).,807226

Тираж 951 Подписное

ВНИИПИ ГосУдарствениого комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 282/70

Филиал ГПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

Составитель С. Хлебников

Редактор В. Лазаренко Техред Н. Майорош КорректорМ. Коста