Адаптивное устройство для программногоуправления ctahkom

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски

Социалистических

Республик

<11830313 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 1106.79 (21) 2779096/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 150581 Бюллетень М 18 (5!)М. Кл з

G 05 В 19/39

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) ПЖ 621.503. .55 (088.8) Дата опубликования описания 180581 (72) Авторы изобретения

В.A . Яковенко и В.М. Опенкин

Рязанское специальное конструкторское бюрд станкостроения (71) Заявитель (54 ) АДАПТИВНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО

УПРАВЛЕНИЯ СТАНКОМ Изобретение относится к автомати. ке и может быть использовано в системах числового программного адаптивного .Управления металлорежущими станками.

Известны устройства аналогового программного управления, имеющие, кроме элементов числового управления, элементы коррекции погрешностей обработки, зависящих от отжимов при резании, содержащие блок управления перемещением рабочего органа с инструментом по двум координатам с заданием информации об окончательном черновом контуре детали в цифровом 15 коде, блок для определения положения инструмента в начале каждого прохода, блок сравнения действительного положения инструмента в момент встречи его с заданным программой, датчик для 20 определения предельной глубины резания, установленный непосредственно на резце, блок анализатора сигнала датчика и узел для измерения силово-, го параметра резания (1).

Известно также устройство, включающее последовательно соединенные блок программного управления, устройство подключения к системе СПИД, датчики деформаций инструмента и измеритель- 30 ный мост, повышение точности достигается эа счет введения датчика момента резания, блока коррекции, эадатчика технологических команд и блока сравнения f2).

Однако дополнительные датчики и схемы их подсоединения значительно усложняют устройство и не дают нужной точности.

Наиболее близким технически решением к изобретению является устройство для адаптивного управления станками, содержащее импульсный накопитель, блок задания программы, привод, нуль-орган, датчик деформаций и силы резания, цифроаналоговый и функциональный преобразователи, управляемый генератор импульсов, блок сравнения и задатчик силы резания (эадатчик величины отжима суппорта) (3), Недостатком его является сложность и малая точность обработки деталей, так как датчик силы резания и датчик деформации установить на токарном станке очень трудно. Их устанавливают на резцедержателе с большим количеством промежуточных деталей. Все это значительно усложняет устройство, уменьшает эффективность применения адаптивного управления и

830313 снижает точность обработки деталей и производительность станка.

Цель изобретения — упрощение устройства.

Поставленная цель достигается reM, что адаптивное устройство для про- 5 граммного управления станком, содержащее задатчик величины отжима суппорта, подключенный выходом к первому входу первого блока сравнения и интерполятор, первые вход и выходы которо- 40

ro соединены с первыми входами и выходами блока ввода программы, а вторые — с первыми входами второго и третьего блоков сравнения, подключенных вторыми входами соответственно к выходу функционального преобразовате- 15 ля и аналого-цифрового преобразова- теля, а выходами — через цифроаналоговые преобразователи ко входам коор,динатных приводов, причем входы функционального и аналого-цифрового пре- 2Q образователей подсоединены к выходам датчиков положения соответственно поперечной и продольной подач, содержит ключи и блок коррекции скорости продольной подачи, выход которого 25 соединен со вторым входом блока задания программы, а вход — с выходом первого ключа, подсоединенного первым входом к выходу блока сравнения, а вторым входом — к третьему выходу интерполятора и первому входу второго ключа, второй вход которого соединен с выходом функционального преобразователя, а выход — со вторым входом первого блока сравнения.

Введение этих элементов в устройство позволяет отказаться от применения дополнительных датчиков, измеряющих отжим суппорта от усилий резания, а использовать линейный датчик положения поперечной подачи ко- 40 торый уже используется в качестве обратной связи. За счет этого повышается точность обработки деталей и производительность станка.

На чертеже показана блок-схема 45 устройства.

Устройство содержит блок 1 ввода программы, процессор 2, канал 3 связи, блок 4 задания, блок 5 задания скорости поперечной и продольную подачу б, интерполятор 7, блок 8 питания датчика 9 положения продольной подачи и линейки 10 датчика 11 положения поперечной подачи, считывающая головка 12 которого соединена с регулируемым функциональным преобразователем 13 ° Устройство также содержит второй ключ 14, второй блок 15 сравнения, аналого-цифровой преобразователь 16, третий блок 17 сравнения, цифроаналоговый преобразователь,Щ

18, координатный привод 19 (поперечной подачи), усилитель 20 мощности, двигатель 21, цифроаналоговый преобразователь 22, координатный привод 23 (продольной подачи) усилитель 24 мощности, двигатель 25, первый ключ 26, первый блок 27 сравнения, задатчик 28 отжима суппсрта и блок 29 коррекции скорости продольной подачи.

Устройство работает следующим образом.

Процесс 2 через канал 3 связи управляет рядом периферийных узлов 4-8.

Ввод информации на перемещение, скорость отработки и выполнение технологических операций осуществляется через блок 4. При этом интерполятор

7 вырабатывает цифровые сигналы, пропорциональные длине, скорости;. перемещения. Один из этих сигналов в блоке

15 сравннвается с сигналом отработки датчика 11. Блок 15 вырабатывает сигнал управления, который из цифрового вида преобразуется в аналоговый в преобразователе 18 и через усилитель

20 управляет двигателем 21 поперечной подачи. Работа канала продольной подачи (блоки 9, 16, 17, 22, 24 и 25) аналогична .вышеописанной работе канала поперечного перемещения.

При завершении отработки поперечного перемещения (поперечной подачи) интерполятор 7 вырабатывает потенциальный сигнал разрешения, открывающий ключи 14 и 26 при условии, что далее последует только продольное перемещение. При последующем продольном перемещении в режиме обработки детали происходит поперечный отжим суппорта под действием сил резания и изменения вго динамической жесткости. При отжиме происходит относительное перемещение головки 12 относительно линейки 10 датчика 11, в результате чего с выхода последнего снимается сигнал, пропорциональный величине отжима суппорта, приведенный к цифровой форме в преобразователе .13 сигнал с датчика 11 через открытый ключ 14 поступает в блок 27, где сравнивается с заданной величиной отжима суппорта от задатчика 28 (заданная величина отжима суппорта соответствует оптимальному режиму обработки).

Как только в процессе обработки появляется отклонение от настроенного положения суппорта (от заданной величины отжима) блок 27 выдает сигнал отклонения величины отжима суп- порта, который через открытый ключ

26 и блок 29 изменяет скорость продольной подачи в блоке б, последний через интерполятор 7 и канал продольного перемещения (блоки 9, 16, 17, 22, 24 и 25) изменяет величину продольной подачи, тем самым стабилизируя отжим суппорта, что повышает точность и производительность обработки деталей.

Предлагаемое устройство проще известных, требующих для этих целей сложной конструктивной встройки и регулировки применяемых в них дополни830313

Формула изобретения! ! ! ! ! ! !

ВНИИПИ Заказ 3707/78 Тираж 940 Подписное

Филиал ППП "Патент", r . Ужгород, ул. Проектная,4 тельных индуктивных тензорезисторных датчиков силы и момента.

Блок коррекции скорости продольной передачи представляет собой несложную схему входной логики блока задания скорости подачи, а ключи могут быть выполнены в виде логического элемента И с сигнальным входом и выходом

Запрет-Разрешение.

Систему целесообразно испольэовать в серийных токарных станках с числовым программным управлением с элементом адаптивного управления.

Адаптивное устройство для программного управления станком, содержащее задатчик величины отжима суппорта, подключенный выходом к первому входу первого блока сравнения и интерполятор, первые выход и входы которого соединены с первыми входом и выходами блока ввода программы, а вторые выходы — c первыми входами второго и третьего блоков сравнения, подключенных вторыми входами соответственно к выходу функционального . преобразователя и аналого-цифрового преобразователя, а выходами — через цифроаналоговые преобразователи ко входам координатных приводов, причем входы функционального и аналогоцифрового преобразователей подсоединены к выходам датчиков положения соответственно поперечной и продольной подач, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит ключи и блок коррекции скорости продольной подачи, выход которого соединен со вторым входом блока задания программы, а вход — с выходом первого ключа, под,соединенного первым входом к выходу первого блока сравнения, а вторым входом — к третьему выходу интерполя15 гора и первому входу второго ключа, второй вход которого соединен с выходом функционального преобразователя, а выход — co вторым .входом первого блока сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 382065, .кл. G 05 В 19/00, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

М 631875, кл. G 05 В 19/18, 1976.

3. Авторское свидетельство СССР

9 435504, кл. G 05 -В 19/32, 1973 (прототип).