Устройство для позиционного управ-ления инструментом

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублнк

pii 812545 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву(22) Заявлено 05. 04. 79 (21) 2760678/18-24 (я)м. к„.з

В 24 В 49/00

6 05 В 19/39 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 150381.Бюллетень ЙЯ 10

Дата опубликования описания 17. 03. 81 (53) УДК 621. 503. .505(088.8) 8

A.Â. Якимов, В.П. Ларшин, В.A. Якимов - и Ю.П. Русавский

:-" .; ГЛИ,"у,-,; л (72) Авторы изобретения

Одесский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт и Одесский завод прецизионных станков им. ХХУ съезда КПСС (71) Заявители. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЗИЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ

ИНСТРУМЕНТОМ

Цель изобретения — увеличение точности позиционирования инструмента

30 относительно обрабатываемой детали

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано для металлорежущих станков, у которых приводы вращения обрабатываемой детали и продольного перемещения инструмента кинематически связаны постоянным передаточным отношением,, например, для резьбошлифовальных станков и станков указанного типа с системами программного и адаптивного управления.

Известно устройство для ограничения перемещения шлифовального круга и других металлорежущих инструментов> содержащее датчик усилия резания, блок определения момента реверса и исполнительный механизм 1) .

Однако данное устройство позволяет изменять направление движения инструмента, когда величина нагрузки, действующей на инструмент, достигает определенного значения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для позиционного управления инструментом, содержащее последовательно соединенные датчик актив.ной мощности электродвигателя приво- да шлифовального круга, блок вычета мощности холостого хода, реле времени продольного перебега, элемент

ИЛИ, первый блок согласования, исполнительный механизм продольного реверса, а также блок задержки, выходом подключенный ко второму входу элемента ИЛИ, и последовательно включенные реле времени поперечного перебега, второй блок согласования, о исполнительный механизм поперечного реверса, причем вход реле времени поперечного перебега соединен с выходом блока вычета мощности холостого хода, а выход — со входом блока задержки (2).

Недостатком укаэанного устройства является низкая точность определения момента окончания продольного перемещения инструмента при движении последнего эа пределами детали. Это обусловлено тем, что величина указанного перемещения задается выдержкой времени, а скорости этого перемещения на рабочем и холостом ходах— различные. Поэтому невозможно точ25 но определить момент попер чного реверса.

812545 за счет измерения фактического пере= мещения инструмента.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для позиционного управления инструментом, содержащее последовательно соединенные датчик мощности резания, реле времени, первый элемент ИЛИ, первый блок согласования и исполнительный механизм продольного перемещения и последовательно соединенные второй блок согласования, исполнительный механизм поперечного отвода, а также блок задержки, выход которого соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ, введены второй элемент ИЛИ, последовательно включен - 5 ные датчик оборотов детали и блок из мерения перемещения, второй и третий входы которого подключены ко входу и выходу реле времени, а выход через блок задержки и второй элемент ИЛИ- 20 ко входу второго блока согласования, причем выход реле времени также соединен с другим входом второго элемента ИЛИ. Кроме того, блок измерения перемещения содержит последовательно соединенные элемент И, счетчик и фор.мирователь импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента И и с выходом блока измерения перемещения, первый вход которого соединен с первым входом управления счетчика и со входом управления формирователя импульсов, а второй и третий входы — соответственно со вторым входом элемента И и со вторым : входом управления счетчика.

На фиг. 1 приведена- блок-схема устройства для позиционного управления инструментом; на фиг. 2 функциональная схема блока измерения перемещения. 40

Устройство содержит последовательно соединенные датчик 1 мощности резания, блок 2 вычета мощности холостого хода, реле 3 времени, первый элемент ИЛИ 4, первый блок 5 согласования, исполнительный механизм

6 продольного перемещения, а также последовательно соединенные датчик

7 оборотов детали, блок 8 измерения перемещения (вход а .которого под-,50 ключен к выходу датчика 7), блок

9 задержки, второй элемент ИЛИ 10, второй блок 11 согласования и исполнительный механизм 12 поперечного отвода инструмента.

Блок 8 измерения перемещения 55 выполнен (фиг. 2) в виде последо вательно соединенных элемента И 13, счетчика 14 и формирователя 15 импульсов.

Время выдержки реле 3 определя- Я) ет величину продольного перебега инструмента после выхода его из контакта с деталью и равно отношению

I заданной величины продольного перебега инструмента к величине скорости его рабочего перемещения относительно обрабатываемой детали в про дольном направлении.

Время задержки сигнала в блоке 9 равно отношению заданной величины продольного перебега инструмента к величине скорости его обратного ускоренного перемещения за пределами детали.

Устройство при шлифовании резьбы ходовых винтов на резьбошлифовальном станке работает следующим образом.

При врезании резьбошлифовального круга в деталь увеличивается мощность, потребляемая из сети электродвигателем привода шлифовального круга и фиксируемая датчиком 1. Из выходного напряжения датчика вычитается в блоке 2 напряжение, пропорциональное мощности холостого хода. Сигнал, пропорциональный мощности, затрачиваемой на резание, поступает на вход реле 3, первый вход управления счетчика 14 и на вход управления формирователя 15 блока 8 измерения перемещения. В результате восстанавливается исходное состояние реле 3, счетчик 14 устанавливается на сложение, .а на выходе формирователя 15 появляется сигнал, поступающий на первый вход элемента И 13 и на вход .блока 9 задержки.

После появления сигнала мощности, затрачиваемой на резание, на выходе реле 3 сигнал отсутствует, элемент 13 открыт и пропускает импульсы-от датчика 7, а счетчик 14 работает в режиме сложения;

При продольном перемещении шлифовального круга относительно обрабатываемой детали в счетчике 14 фиксируется число импульсов, пропорциональное количеству оборотов (углу поворота) обрабатываемого винта и, следовательно, величине его продольного перемещения, так как последние однозначно определяется количеством оборотов (углом поворота) винта и шагом обрабатываемой резь бы.

В момент выхода шлифовального круга из контакта с деталью, активная мощность, потребляемая электродвигателем привода шлифовального круга, уменьшается до,уровня мощности холостого хода. В момент времени, при котором длительность сигнала мощности холостого хода становится равной времени выдержки реле 3, последнее срабатывает.

На выходе этого реле появляется кратковременный импульсный сигнал, который поступает на первые входы элементов ИЛИ 4 и 10 и через соответствующие блоки согласования 5 и

11, фиксирующие и усиливающие этот сигнал, управляет работой исполнительных механизмов 6 и 12, представ812545

1. Устройство для позиционного управления инструментом, содержащее последовательно соединенные датчик мощности резания, реле времени, первый элемент ИЛИ, первый блок согласования и исполнительный механизм продольного перемещения и пос» ледовательно соединенные второй блок согласования, исполнительный механизм поперечного отвода, а также блок задержки, выход которого соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения точности устройства, в него введены второй элемент ИЛИ, последовательно включенные датчик оборотов детали и блок измерения перемещения, второй и третий входы которого подключены ко входу и выходу реле времени, а выход через блок задержки и второй элемент ИЛИ вЂ” ко входу второго блока согласования, причем выход реле времени соединен с другим входом второго элемента- ИЛИ.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок измерения перемещения содержит последовательно соединенные элемент И, счетчик и формирователь импульсов, выход которого соединен, с первым входом элемента И и с выходом блока, первый вход которого соединен с первым входом управления счетчика и со входом управления формирователя импульсов, а второй н третий

60 ляющих собой, например, электромаг-:, нитное реле и следящий электроэолотник соответственно.

Одновременно сигнал с выхода реле

3 поступает на второй вход управления счетчика 14 блока 8 измерения перемещения и устанавливает счетчик на вычитание. Причем, число зафиксированных в счетчике импульсов пропорционально величине продольного перемещения инструмента относительно обрабатываемого винта за время рабочего прохода и перебега.

Под действием управляющего напряжения блока 5 согласования срабатывает исполнительный механизм .б, который останавливает электродвигатель привода изделия и подготавливает цепь для реверсивного включения этого электродвигателя.

Под действием управляющего напряжения блока 11 согласования плун- Щ жер следяющего электрозолотника перемещается из одного крайнего положения в другое, соединяя одни и перекрывая другие каналы, по которым масло проходит к рабочему гидроцилиндру.

Перемещение плунжера золотника приводит к изменению направления движения штока гидроцилиндра, и, как следствие, шлифовальная бабка с инструментом отводится от обрабатываемой поверхности в поперечном направлении на определенное расстояние, которое гарантирует отсутствие касания инструмента с иэделием при ускоренном реверсивном перемещении последнего за пределами детали.

Конечный переключатель поперечного отвода инструмента, фиксирующий окончание отвода, подает команду на включение электродвигателя привода иэделия и на поперечное пе- 49 ремещение шлифовального круга, равное величине глубины резания для следующего прихода. Реверсивная цепь включения электродвигателя привода изделия была ранее подготовле- 4 на исполнительным механизмом 6.

В результате шлифовальный круг поперечно перемещается на глубину резания для следующего прохода и ускоренно движется относительно обрабатываемой детали в обратном направлении. В процессе ускоренного продольного движения счетчик 14 работает в режиме вычитания импульсов, поступающих от датчика 7.

В момент времени, когда число зафиксированных импульсов в этом счетчике становится равным нулю, формирователь 15 блока 8 вырабатывает сигнал, поступающий на вход блока

9, и закрывает элемент И 13.

Через время задержки сигнала в блоке 9, представляющего собой, например, одновибратор, на выходе это го блока появляется кратковременный импульсный сигнал, поступающий через

6 элементы ИЛИ 4 и 10, блоки 5 и 11 на исполнительные механизмы 6 и 12 соответственно и возвращающий исполнительные механизмы в исходное состояние.При этом .останавливается электродвигатель привода изделия, подготавливается цепь его включения на рабочий ход, и шлифовальная бабка подводится к обрабатываемому изделию.

Конечный переключатель попереч ного подвода инструмента, фиксирующий подвод инструмента к иэделию, включает электродвигатель привода изделия. Цепь включения этого электродвигателя была подготовлена исполнительным механизмом б.

С момента времени врезания круга в деталь повторяется описанный цикл работы устройства.

Использование новых элементов— датчика оборотов детали, второго элемента ИЛИ, а также блока измерения перемещения, позволяет повысить точность позиционирования инструмента от- носительно обрабатываемой детали.

Это сокращает время холостых проходов на 12,5% и устраняет возможность поломки инструмента.

Формула изобретения

812545

Фие.1

Фи@ 2

Составитель Ю. Сычев

Редактор A. Наурсков Техред И.Рейвес Ко ректор.ПТира к 915 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 входы - соответственно со вторым входом элемента И и со вторым входом управления счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии Ф 44-8309, кл. 74 К 2, опублик. 1974.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2619589, кл.В 24 В 49/00 кл. G 05 В 19/38, 1978 (прототип).