Устройство для автоматического управления задающей подачей копировального станка

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 1041 35 П 6 05 В 13/02 ИЗОБРЕТЕНИВИДЕТЕЛЬСТВУ САНИ ВТОРСНОМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТИРЬ(71 ) Новосибирский электротехнический институт(56) 1. Вавилов А.А. и др. Силовыеэлектромеханические следящие системы.копировально-фрезерных станков.М "Машиностроение", 1964, с. 22-392, Авторское, свидетельство СССРпо заявке Р 3217547/5-08,кл. В 23 Я 35/00, 1981 (прототип).(54 ) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ. ЗАДАЮЩЕЙ ПОДАЧЕЙКОПИРОВАЛЬНОГО СТАНКА, содержащеепоследовательно соединенные измеритель модуля:сшибки, первый сравнивающий элемент, блок коррекции и коммутатор и последовательно соединенные задатчик мощности, второйсравнивающий элемент и логический в :блок, подключенный выходом к второмувходу коммутатора, первым входом - : к входу регулятора мощности, а вторым входом - к выходу первого сравнивающего элемента, соединенного вторым входом с выходом задатчика :допустимого значения ошибки, второй .вход второго сравнивающего элементаподключен к выходу измерительногопреобразователя мощности, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью -повышения точности устройства, оно ,содержит последовательно соединенные .запоминающий элемент и усилитель-ограничитель, подключенный первым входом к выходу коммутатора, вторым . входом - к выходу регулятора мощности, а выходом - к управляющему вхо ыду копировального станка.Изобретение относится к автома- дет к образованию волнистости натическому управлению металлорежу- обрабатывасмой поверхности и явитсящими станками и предназначено для причиной недостаточво высокой точносиспользования на копировально-шли- ти и качества обработки.фовальных станках, Цель изобретения - повышение точИзвестно устройство для автома ности устройства.тического управления задающей пода. - Указанная цель достигается тем,чей копировального станка, входящее что устройство для автоматическогов состав силового следящего привода, управления задающей подачей копиросодержащее последовательно соединен- вального станка содержит последованые индуктивный датчик, фазочувст тельно соединенные запоминающийвительный усилитель и выпрямитель . элемент и усилитель-ограничитель,сигнала задающей подачи, которые подключенный первым входом к выходусовместно выполняют Функцию измери- коммутатора, вторым входом - к вытеля модуля ошибки следящей систеьи, ходу регулятора мощности, а вывариатор (задатчик) скорости задаю ходом - к управляющему входу копищей пОдачи и электронный усилитель, ровального станка. 4два входа которого. соединены с выхо- На чертеже приведена блок-схемадами выпрямителя и вариатора, а вы- предлагаемого устройства.ход является выходом устройства, Схема содержит устройство 1 длясодержащее также ограничитель мощ автоматического управления задающейности, подключенный к входу элек- подачей, копировальный станок 2 (КС),тронного усилителя. Это устройство измеритель 3 модуля ошибки (ИМО),предназначено для изменения скорос- - .задатчик 4 допустимого значенияти задающей подачи в зависимости ошибки (ЗО), первый сравнивающий элеот величины модуля ошибки силовой 2 мент 5 (СЭ 1), блок коррекции 6 (БК),следящей системы и для ограничения коммутатор 7 (К ), измерительный премощности с целью сокращения поломок образователь 8 активной мощностиинструмента при увеличении сил ре- (ИПМ ), задатчик 9 мощности (ЗМ),зания в процессе обработки ( 1 ), второй сравнивающий элемент 10 (СЭ 2),Однако известное устройство регулятор 11 мощности (РМ), логичесобеспечивает требуемое качество З 0 кий блок 12 (ЛБ), запоминающий злепроцесса управления только по одно- мент 13 (ЗЭ) и усилитель-ограничиму выходному параметру процесса тель 14,копировальной обработки - по ошиб- Устройство работает следующимке следящей системы, что приводит к образом.потере производительности, точности 35 Коммутатор 7, в качестве которо и качества обработки. го в :.1 ожет использоваться управляемыйНаиболее близким техническим реключ аналоговых сигналов, отключаетшением к предлагаемому является уст- ,выход блока б от регулирующего Уроройство для автоматического управле- вень ограничения входа УО. Поэтомуния задающей подачей копировального 43 уровень ограничения этого усилителястанка, содержащее последовательно ет максимальное значение, соотсоединенные измеритель модуля ошибки, в тствующеемаксимальной величйнепервый сравнивающий элемент, регуля- скорости задающей подачи, Такое жетор ошибкИ и коммутатор и последова- значение имеет выходной сигнал УО.тельно соединенные задатчик мощности,Начало обрабо=ки детали характеривторой сравнивающий элемент и логичес- зуется появлением силы резания, кокий блок, подключенный выходом к торая увеличивает момент нагрузкивторому входу коммутатора, первым на валу двигателя главного движевходом - к входу регулятора мощности, ния в результате чего увеличиваета вторым входом - к выходу первого ся активная мощность, потребляемаяС(сравнивающего элемента, соединенного " двигателем из электрической сети.вторым входом с выходом задатчика Э;.а мощность измеряется при помощидопустимого значения ошибки, второй ИПМ. Сигнал постоянного то,;а, провход второго сравнивающего элемента порционал.: ный измеренной мощности,подключен к выходу измерительного ,.осле вычитания сиги ла мощностипреобразователя мощности (.2 , 5 холостого хода подается с выходаНедостаток этого известного устрой- ИПМ на вычитающий вход СЭвхо СЭ 2 на выства состоит в том,что на его выходе ходе которого формируется р:зностьв м оменты переключения управления с между действительным з .ал ным значен;,. м мащч и и ЗМ э"з.одного контура на другой могут воз- ности и заданным при помощиникнуть скачки управляющего воздейст:.60 лонны 1 уровне 1. Э:а р азность постувия. Если процесс управления будет пает на в.о, рогул г яято 1 э-. 11 мощнос-происходить на границе области перс- ти, которы ыр , . у.т ы вы абатывает управляюключения логического устройства, то щее воздействиеействие так, чтобы ь протакие переключения вызовут колебания цессе резания подгержнвать мощакарости задающей подачи, Это приве ность на заданном уровне, Измеря1041989 итель В. НефедовМ,Надь Корректор А. Тяско Заказ 7127/48 Тираж 87.4 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб, д. 4/5филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 емая активная мощность пропорциональна силам резания и ее стабилизация позволяет вести обработку де"тали с высокой интенсивностью съемаприпуска, определяемой нагрузкойна режущий инструмент,Поскольку контур управления поошибке, составленный из УО, следящей системы копировального станка 2, ИМО, СЭ 1, БК и коммутатора 7,остается разомкнутым, то ошибка следящей системы изменяется прямо пропорционально скорости задающей подачи и скорости изменения радиусавектора профиля копира. Замыканиеми размыканием этого контура управляет логический блок 12. В логическомблоке происходит проверка соотношения разностей, вырабатываемых вСЭ 1 и СЭ 2, В зависимости от функциипереключения, реализованной в схеме ЛБ, он вырабатывает либо сигнал."Лог,1", вызывающий включение ком-.мутатора, либо сигнал "ЛогО", вызывающий его выключение. Например,функцию переключения ЛБ можно выб- .рать так, что сигнал "Лог.1" появляется в те моменты, когда отрица"тельное рассогласование на выходеСЭ 1 по модулю больше положительного рассогласования на выходе СЭ 2,Следовательно, в эти моменты времени будет замыкаться контур управ-.ления по ошибке через ксммутатор 7.В результате тако=о замыкания начи.нает уменьшаться уровень ограничения УО, вместе с которым уменьшается и скорость задающей подачиБлагодаря этому уменьшается ошибкаследящей системы и рассогласование на выходе СЭ 1, Бк вырабатываетуправляющее воздействие на изменение скорости задающей подачи с учетом статических и динамическихсвойств контура управления по ошибке. Однако вместе с этим начинает.уменьшаться и измеряемая мощность,а рассогласование на выходе СЭ 2увеличиваться, Поэтому через некоторое время, условия переключенияизменяются, коммутатор отключаетсяи размыкает контур управления поошибке. Последнее значение управляющего сигнала сохраняется на запоми-нающем элементе 13, который после .отключения коммутатора 7 постепенноразряжается, что вызывает плавноеувеличение уровня ограничения УО искорости задающей подачиЕсли послеСоставРедактор Л. Алексеенко Техред этого ошибка следящей системы не будет возрастать, то уровень ограничения восстановится до максимальногозначения и дальнейшая работа системыбудет происходить по контуру стабили зации мощности. Если же ошибка следящей системы будет возрастать, тоопять подключится регулятор ошибки.В этом случае возможно возникновениемногократных переключений, но благо даря действию запоминающего элемента скорость задающей подачи будетплавно и незначительно изменятьсяоколо такого ее значения, при котором обеспечивается равенство рассогласований на выходах СЭ 1 и СЭ 2,На протяжении всего процесса переключения управляющее воздействие неизменяется скачкообразно, что обеспечивает хорошее качество протекания переходных процессов по всемпеременным объектам управления, Другим фактором, улучшающим динамические свойства системз, является то,что контур стабилизации мощности остается постоянно замкнутым и процессрегулирования в нем начинается сразу при выходе усилителя из зоны ограничения.Работа устройства показывает,что оно обеспечивает более качествен- ЗО ное управление двумя выходными параметрами процесса копировальной обработки. В моменты подключения рег.лятора ошибки обеспечивается равенс" во по модулю рассогласований на 35 выходах СЭ 1 и СЭ 2, и поскольку этирассогласования имеют различные знаки, то возможно их взаимокомпенсирующее воздействие на величину погрешности образования формы детали, бла годаря чему увеличивается точностьобработки, несмотря на наличие рассогласований по обоим контурам управления. Кроме этого, отсутствует скачкообразное изменение скорости задающей подачи. Поскольку рывки задающей подачиявляются.причиной возникновения волнистости Йа поверхностидетали, а при больших скачках скорости это может. привести к появлениюприжогов, то устранение рывков задающей подачи улучшает в конечном итогекачество обработки. Таким образом, предлагаемое уст. -ройство за счет улучшения динамичес .ких свойств системы управления обеспечивает повышение ее точности.