Интерполирующее устройство для систем программного управления фрезерным станком

. в;. НИЕ ИЗОБР СКОМУ СВИДЕО ТЕ ТВУ В убковская Д. В. Васильев и И НТЕР ПОЛ И РУОЩЕЕ УС ОГРАММНОГО УПРАВЛЕ ИСТВО ДЛЯ ФРЕЗЕРНЫ ИСТЕМ СТАНКО и изобретений/25 в Комитет по д е Министров СССР Заявлено 19 июля 1958 г, за6043 и открытий при Совубликовано в Бюллетене изобретений1959 г. Отличительная особенность описываемого ниже интерполирующего устройства, предназначенного для систем программного управления фрезерным станком, заключается в применении трех электромеханических интеграторов, состоящих каждый из электронного усилителя, двигателя переменного тока и тахогенератора.Предлагаемое интерполирующее устройство предназначено для производства интерполяции согласно формуле Гаусса,По сравнению с другими формулами формула Гаусса после некоторых преобразований приобретает вид, более удобный для построения на ее основании интерполирующего устройства. Формула Гаусса для интерполирования по четырем точкам может быть реализована с помощью трех интеграторов, причем при переходе от одного интерполяционного интервала к другому на вход первого интегратора нужно подавать новую величину подинтегральной функции, тогда как на двух других интеграторах они устанавливаются автоматически, Тем самым значительно упрощает я устройство и сокращается количество необходимой информации.При использовании других формул этого преимущества не имеется, так как после каждого интервала нужно вводить подинтегральптяе значения функций на все три интегратора сразу.На фиг. 1 изображена скелетная схема интерполирующего устройства; на фиг, 2 - структурная схема электромеханического интегратора.Изображенная на фиг, 1 скелетная схема интерполирующего устройства разработана для управления по заданной программе двумя подачами фрезерного станка. На схеме приняты следующие обозначения: 1 - устройство для ввода независимой переменной; 2,3,4 - программирующее, читающее и запоминающее устройства; 5, б - интерполяторы;7, 8, 9, 10, 11, 12 - интеграторы; 13, 14, 15, 1 б - вращающиеся трансформаторы; 7, 19., - схемы сравнения; 18, 20 - следящие системы;21, 22 - сельсины.Програмчщрующее устройство пред"тавляет,собой перфорированную ленту с нанесенными на ней в двоичном коде значениями разностейтретьего порядка и координат опорных точек. За независимую переменную принимается текущее время, Вводится оно в программирующееустройство при помощи электродвигателя со стабилизированной скоростью,Читающее устройство содержит фотоэлементы, которые считываютсигналы, зарегистрированные на перфорированной ленте.Код числа, полученный в читающем устройстве, преобразуется вэлектрическое напряжение и запоминается в соответствующем устройстве, Преобразование кода числа в напряжение производится с помощьюсчетчика и электромагнитных реле.Собственно интерполятор состоит из трех электромеханических интеграторов. С выходными валиками интерполяторов связаны ссльсинь;.Сигналы с однофазных обмоток сельсинов записываются на магнитную ленту, которая затем является программирующим элементом дляуправления станком.В тех случаях, когда интерполирующее устройство находится устанка, результаты интерполирования поступают непосредственно в следящие "истемы, управляющие подачами. Задачей корректирующей системы является устранение погрешностей из подинтегральной функциитретьего интегратора и выхода в конце каждого интервала интерполирования.Корректирующее устройство содержит электронную схему сравнения и следящую систему, Так как известны значения координат опорныхточек обрабатываемой поверхности, то можно произвести сравнение желаемой величины и полученной на выходе.В конце каждого интервала интерполирования из запоминающегоустройства на схему сравнения корректирующего устройства подаетсявеличина напряжения, пропорциональная координате опорной точки.Туда же поступает напряжение от линейного потенциометра, связанногос выходным валиком интерполятора, пропорциональное углу поворотавыходного валика интерполятора.Корректирующее устройство с помощью следящей системы полученную поправку вводит в подинтегральную функцию третьего интегратораи на выход.Погрешность в подинтегральной функции второго интегратора отсутствует, так как третья разность, вводимая на вход первого интегратора, берется с учетом возможной погрешности, Для этой цели строитсярасчетным путем или снимает я экспериментально семейство кривых,выражающих зависимость утла поворота в функции времени о- дляразличных входных напряжений. Пользуясь этими кривыми, можно выбрать необходимое С,пропорциональное третьей разности, так, чтооыв конце интервала интерполирования получить на выходе треоуемыйугол поворота,В случае, если обрабатываемое изделие ограничено прямыми линиями, то программирование нужно производить с помощью только одного интегратора, вводя на его вход первые разности,Точность работы интерполируюшего устройства в основном определяется точностью работы интеграторов.Структурная схема электромеханического интегратора представлена на фиг, 2,М 119054Возможные источники ошибок интегрирования могут быть выявлены при условии, что точность интегрирующего привода можно охарактеризовать ошибкой положения выходного валика электродвигателя,Суммарную ошибку интегрирования можно разделить на теоретическую и инструментальную ошибки. Теоретическая ошибка обусловлена различием передаточных функций идеального и реального интеграторов и зависит от параметров схемы и формы выходного напряжения.Инструментальная ошибка для электромеханического интегратора на переменном токе в основном обусловлена нелинейностью характеристик тахогенератора, а также отличием разности фаз интегрируемого напряжения и напряжения тахогенератора от 180.Инструментальная ошибка и закон ее изменения по времени могут быть учтены по соответствующим формулам.Пользуясь формулами можно подсчитать погрешность интегрирования за один интервал,На основании подсчитанных по соответствующим формулам величин погрешностей метода интерполирования и интегрирования выбирается возможный интервал интерполирования.Предмет изобретенияИнтерполирующее устройство для систем программного управления фрезерным станком, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства при кубичной интерполяции по формуле Гаусса, применены три электромсханических интегратора, состоящих из электронного усилителя, двигателя переменного тока и тахогенератора.Фиг 1Фиг Р