Устройство для адаптивного управления процессом металлообработки

ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЛЬЯНИИОтад теля привода шпин выход которого со чика тока, и датч иенный входом с в да подачи, о т л тем, что, с целью дительности и кач талей, в него вве я станк второй дом дат- соеди- ропривое с я роизвотки дее в скоро всодом к а овыш ияраб ва выпрямите ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Одесский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (72) Н,К.Шапарев, А.И.Запорожец и Ю.С.Пешинский(56) Авторское свидетельство СССР 9 263016, кл. С 05 Р 15/32, 1966.Кувшинский В.В. Фрезерование. М,: Машиностроение, 1977, с, 240.Авторское свидетельство СССР Р 1083161,. кл, С 05 В 13/02, 1982. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ МЕТАЛЛООБРАБОТКИ, содержащее последовательно соединенные блок задания, первый сумматор, электропривод подачи и редуктор привода подачи, датчик мощности, подключенный входом к первому выходу двигафильтр, блок умножения; последовательно соединенные инвертор, второйсумматор и блок стабилизации, выходкоторого соединен с вторым входомпервого сумматора, первый вход блокаумножения соединен с выходом датчикаскорости, второй вход подключен черезфильтр к выходу выпрямителя, а выходблока умножения соединен с вторымвходом второго сумматора, вход инвертора подключен к выходу датчикамощности, а выход датчика тока соединен с входом выпрямителя.мощность резанияскорость двигателя привода подачифкоэффициент передачи процесса резаниями,Т иТ - постоянные времени процесса РгрезанияКоэффициент передачи процесса резания при фрезеровании(2) где СР - коэффициент,- показатели степени,Иц - скорость шпинделяБ- подача на зуб;- ширина фрезерования;тР - глубина фрезерования;2 и Е - диаметр и число зубьев фреэы.коэффициент резания КР изменяетсяв соответствии с (1) в десятки раэ,что в режиме стабилизации мощностирезания приводит к неустойчивой работе станка,Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в устройствах автоматического управления режимами металлообработки, поддерживающих на заданном уровнекри терий управления технологического объекта, например мощность резания,Цель изобретения - повышение производительности и качества обработки деталей.На чертеже приведена блок-схема устройства.Устройство содержит блок 1 задания, первый сумматор 2, электропривод 3 подачи, редуктор 4 привода подачи, датчик 5 мощности, двигатель б привода шпинделя станка 7, датчик 8 тока, датчик 9 скорости, выпрямитель 10, Фильтр 11, блок 12 умножения, инвертор 13, второй сумматор 14 и блок 15 стабилизации.Блок 15 стабилизации может быть выполнен в виде стабилитрона.Устройство работает следующим образом.Процесс металлообработки может быть описан передаточной функцией:В известном устройстве статическаямодель объекта, которую используютдля коррекции, соответствует коэффициенту передачи КР, поэтому 5 снимаемый с нее сигнал(3) Р (о=ЫКРИзменение 1 в процессе металлообработки требует соответственно пере 0 настройки коэффициента передачи КРстатической модели объекта, что огра.ничивает диапазон устойчивой работыустройства и.усложняет его эксплуатацию.15 В предлагаемом устройстве статическая модель объекта выполнена ввиде блока 12 умножения, на вход которого подключен датчик 9 скоростидвигателя подачи Я ,20 Сигнал на выходе такой статической моделиР(О)= Т-гР (4)где К, и К - коэффициенты пропор 25 циональности;- расчетная мощность.Ток статора асинхронного 1 двигателя при работе его на рабочем участке характеристики можно считать приближенно пропорциональным моменту,развиваемому двигателем. Поэтому сигнал (4) пропорционален мощности, потребляемой двигателем б из сети.Известно, что 90-953 мощности,потребляемой электроприводом главного движения сети, расходуется в процессе резания, поэтому1 г,Р (5)Ягде к - коэффициент пропорциональ 40 ности.Окончательно выражение (4) можнозаписать в следующем виде:Р,(о) =к,к, Рт.е. выходной сигнал статическоймодели объекта определяется мощностью резания и обеспечивает большуюустойчивость системы к изменениюпараметров, характеризующих металлообработку.50 Таким образом, сигнал коррекцииустройствам "Ре 4, Р 4 нн (б)"Ре 4 - передаточное число редуктора привода подачи;1198456 з 7717/45 Тираж 862 Подписно Филиал ПЕП "Патент", г,ужгород, ул.Проектная, - передаточный коэффициент,.мдатчика мощности.Поскольку для формирования второго члена выражения (6) использован непосредственно объект регулирования, изменения К , Т и Т в нем учитывается.Сигналы, поступающие на входы сум. матора 2, равны;Ъ тс)О =Од +О-Ор пРИ Ор Ода+О напряжение задания;напряжение технологическойобратной связи,напряжение пробоя блока 15стабилитрона; 4напряжение датчика 5 мощамности,0 к - напряжение коррекции.Настройка корректирующей цепи производится подбором передаточных коэффициентов К , 1 на входе сумматора 14 таким образом, чтобы при работе в установившемся режиме сигнал коррекции О оыл равен нулю О = = КО, -Цд , т.е. должно соблюдаться равенство и,К,-О,К, (7)При такой настройке корректирую щая цепь не оказывает влияния в установившемся режиме на главную технологическую обратную связь.При помощи блока 15 учитываетсямощность холостого хода привода глацного движения,