Система управления подачей шлифовального станка

 

Союз Советскнк

Соцналнстнчесинк

Республик

ОП ИСАИ ИЕ

ИЗО6РЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (п)888075

=(6l ) Дополнительное к авт. синд-иу

{22) Заивлено 10.03.80 (2l ) 2893433/18 24 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 07. 12.81. Бюллетень кй 45

Дата опубликования описания 07.12.81 (5!)М. Кл.

6 OS В 19/39 аееудерстеаиай кенктет

ССВР ие делан иаабретений к открытки (53) УДК 621.503. .55 (088.8) . (В, Ю, Новиков, Б. П. Балабашин, Л. И. Брятова, В.,Я. Гореликов и В.В. Жарков (72) Авторы изобретения (7! ) Заявители Куйбышевский институт инженеров железнодорожного трап ?, и Даугавпилсский локомотиворемонтный завод им. Я. Рудзутака (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПОДАЧЕЙ ШЛИФОВАЛЬНОГО

СТАНКА тели в канала х обратной связи и коррекпий.

Изобретение относится к области автоматического управления и регулирования и может быть использовано для управления скоростью перемеи?ения шлифовально го суппорта при обработке, например, подшипниковых конец, всевозможных осей, втулок, осей колесных нар подвяжи?я о состава, коленчатъ?х валов двигателей внутреннего сгорания.

Известно устройство Ядля коррекции

16 псс решности от деформации cKcTBMh?

СПИД (станок-приспособление - инструмент - деталь) в системах программного управления станка с датчиком деформации, уст новлнм на еремшмом орган . ?5 и датчиком обратной связи, выпо?иаеннъаа в виде сельсина, питаемого от задаюп?его генератора, на валу которого установлен датчик тактирующих импульсов. Причем выход датчика деформации соединен с валом датчика обрап?ой связи через микродвигатель и дифференциал.

Низкая надежность системы обусловлена применением алектродвига»

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройс ? во 2}для управления ия?ифовальным станком, включаюпаее датчик деформации, гекератар импульсов п первый нуль-орган, первый вхо@ которого подключен к делителю напряжения, второй вход - к датчику размера детали н второму нуль-органу, другсй вход которого поаслючен к эадатчику уставак. Выход первого нул? органа подключен к испоннимэльному органу станка, другой вход которого псдключен к выходу второго нуль-органа.

Канал коррекции содержит счетчик им« пульсов, ключевые элементы, датчик начала шлифования и ?ретий нульоргану первый вход которого соединен с датчиком деформаций, smpaO вход - с выходом задатчика уставок. Счетчик импульсов подкжочен через ключевые элементы к делителю напряжении, к выходам генератора импульсов, третьего нуль-органа и датчика начала шлифования.

Недостатком этой системы является невысокая точность коррекции йз-за формирования корректирующего сигнала беэ учета величины припуска заготовки, а также из- эа того, что момент начала шлифования фиксируется с большой погрешно" стью, поскольку для фиксации .момента начала шлифования (момента включения рабочей подачи) используется сигнал непосредственно с выхода преобразователя деформаций, так KBK этот сигнал имеет большой дрейф нуля, обусловленный большой дисперсией жесткости станка (изменением зазоров, натягов в подвижных узлах станка и т. п.).

Целью изобретения является повышение точности обработки путем повышения точности управления.

Это цель достигается тем, что в систему управленйя подачей шлйфовального станка, содержащую последовательно вклю ченные датчик припуска, блок измерения постоянной времени системы СПИД, блок памяти, корректор, первый компаратор и исполнительный орган, второй выход корректора через второй компаратор соединен со вторым входом исполнительного органа, причем вторые входы первого и второго компараторов соединены с выходом датчика припуска, и датчик касания, вход которого соединен с выходом дат чика припуска, дополнительно введены коммутатор и третий компаратор, выход кото35 рого соединен с первйм входом коммутатора, связанного вторым входом с выхо.— дом датчика касания..Первый и второй входы третьего компаратора соединены

40 соответственно с выходом датчика припуска и третьим выходом корректора, а второй вход блока памяти подключен к выходу коммутатора, соедине ного третьим входом с выходом датчика прйпуска.

В системе осуществляется коррекция величины припуска на вьа аживание в зависимости от величины постоянной времени системы СПИДТ и от величины припуска, сошлйфованного к моменту вклкьчения выхаживания, скорректированного

50 поТ.

На чертеже приведена структурная схема системы.

Система содержит датчик 1 припуска шлифуемой детали, через первый 3 {размер) H и второй 2 (выхажйвание) компараторы программного блока 4, подключенный к исполнительным органам 5 перемещения

4 шлифовальной бабки 6, коммутатор 7 (выполненный, например, в виде последовательно включенных ключей 8 и 9), через канал 5 припуска блока памяти 10 и корректор 11, подключенный вторым выходом компаратору 2 блока 4 и через третий компаратор 12, подключенный к датчику припуска 1 и к первому управляющему входу блока 7. Второй управляющий вход бло10 ка 7 подключен к датчику касания 13, выполненного, например, в виде последовательно включенных компаратора 14 и дйфференцируюшей цепи 15. Третий вход блока 7 подключен "к датчику припуска 1.

Блок 16 измерения постоянной времени системы СПИД подключен к датчику 1 и чер ез канал 7 блока памяти 10 к корректору 11.

Система работает следующим образом.

При подводе шлифовального круга к шлифуемому иэделию начинается процесс сошлифования(припуска.

Момент начала шлифования фиксирует ся датчиком 13, а на выходе блока 15 появляется сигнал, соответствующий изменению припуска шлифуемого изделия.

Этот сигнал в компараторе 14 сравнивается с заданным уровнем сигнала 004, Величина Оо„,устанавливается такой, чтобы компаратор 14 срабатывал от минимального сигнала, поступающего на один его вход с дифференцирующей цепи

15, в момент начала шлифования.

При срабатывании KoMtlaратора 14 замыкается ключ 8 блока 7, подключая выход датчика 1 припуска к каналу блока 10 памяти, В процессе сьема припуска с блока

16 измерения постоянной времени в канал Г блока 10 памяти поступает информация о величине постоянной времени технологического npovecca шлифования (.системы СПИД).

Блок 10 памяти содержит канал Г для хранения информации о величине постоянной времени технологического прсьцесса шлифования и канал 6 для хранения информации о величине припуска, сошлифованного к моменту включения выхаживанияг

При шлифовании детали с большим припуском к моменту включения выхажйва ния в системе СПИД будет накоплена . информация о величине сошлифованного к этому моменту прйпуска. В этом случае на выхаживание требуется больший прйпуск е учетом коррекций по постоянной времениТ, которая осуществляется блоком 16 через блок 10 памяти и кор888075

16

20 формула изобретения

Система управления подачей шлифовапьного станка, содержащая последовательно включенные датчик припуска, блок измерения постоянной времени сис-. темы ОПИЙ, блок памяти, корректор, первый компаратор и исполнительный орган, второй выход корректора через второй компаратор соединен со вторым входом исполнительного органа, причем вторые входы первого и второго компара3S торов соединены с выходом йатчика припуска, и датчик касания, вход которого соединен с выходом датчика припуска, о т и и ч а ю щ а я с я тем, что, с

so целью повышения точности системы в

1 нее введены коммутатор и третий компаратор, выход которого соединен с первым вхойом коммутатора, связанного вторым входом с выхойом йатчика касания, причем первый и второй входы треть45

его компаратора соединены соответст венно с выходом да чика припуска и третьим выходом корректора, а второй вход блока памяти подключен к выходу коммутатора, соединенного третьим вхойом с выходом датчика припуска.

55 ректор 11 путем изменения величины задающего уровня Oо ° .

Когда будет сошлифован припуск, соот ветствующий уровню, компаратор 12 отключит сигнал с датчика 1 припуска от блока 10 памяти путем раэмыкания ключа 9. Уровень срабатывания (.)о компаратора 12 задают несколько большим (на величину Ь) величины припуска на выхаживание для того, чтобы обеспечить необходимое время для срабатывания канала коррекции по припуску.

При шлифовании детали с меньшим припуском к моменту включения выхаживания

00 будет накоплен меньший натяг и, следовательно, на выхаживание потребуется меньший припуск. Однако, если уровень срабатывания компаратора 12 оставить прежним U0, то в сигнал коррекции по припуску, соответствующий величине сошлифованного к этому моменту припуска будет внесена погрешность из-.за того, что с момента срабатывания компаратора

12 до момента включения выхаживания процесс шлифования продолжается и натяг системы СПИД увеличится на определенную величину, и иа выхаживание необходим большой припуск. Йля исключения этой дополнительной погрешности коррекции опорный уровень компаратора 12 устанавливается не относительно "нулевого припуска, а относительно корректируемого по постоянной времени 1" уровня Ugg, т. е, уровень 0 g выполнен плавающим": он устанавливается в корректоре

11 относительно уровня U > всегда немного (на величину д) больше его и при коррекции смещается вместе с ним.

В процессе сошлифовывания припуска сигнал с датчика 1, поступающий на вхойы компараторов 2, 3 и 12,уменьшается, и когда он будет соответствовать величине () оставшегося припуска, компаратор 12 срабатывает, При этом разомкнется ключ 9, и блок 10 зафиксирует величину сошпифованного припуска.

Корректор 11 считывает из блока 10 значения величины постоянной времени Г технологического процесса шлифования и величины сошлифованного припуска и формирует сигнал Uob срабатывания компаратора 2 и сигнал Иесрабатывания компаратора 3 с учето1(изменяющихся величин: постоянной времени 7 и припуска, сошлифованного с начала шлифования до момента включения вььсаживания.

Таким образом компаратор 2 срабатывает при достижении величиной оставшегося припуска значения, которое необходимо оставить для выхаживания с учетом постоянчой времени технологического процесса шлифования и с учетом припуска заготовки.

Когда сигнал с датчика 1 достигнет величины О о, соответствующей при,пуску, оставленному на выхаживание, сра) батывает компаратор 2 «с помощью иополнительных органов 5 отключается подача (затормаживается шлифовальная бабка 6). Начинает.я выхаживание. При полностью снятом припуске включается сигнал отвода шлифовального круга (шлифовальной бабки 6) с помощью компаратора 3.

Предложенная система обеспечивает дисперсию размера обработанных деталей не более 4 мкм (у прототипа 8мкм). При этом надежность t ®= 0,98 (у прототиаа - 0,96). Система может быть применена на всех типах шлифовальных станков.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Мо 280182, кл. Q 05 В 1 9/00, 1 970.

2. Авторское свидетельство СССР

N0 606718, кп, G05 B 19/00,1978 (пр ототип) °

888075

Составитель Н. Бешинкова

Корректар Г. Решетник

Редактор Л, Утехина Техред А, Ач

Подписное

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

Заказ 10723/12 Тираж 943

ВНИИПИ Государственного комитета СССР о делам изобретений и открытий

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