Система управления станком для шлифования кулачковых валов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 1 9 А 09 24 В 51/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТЕЛЬСТВУ АВТОРСКОМУ(4 б) 07,01.87, Бюл. Ф 1 нсти- ьской ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(7) Киевский политехнический итут им. 50-летия Великой Октябрсоциалистической революции(54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СТАНКОМ ДЛЯШЛИФОВАНИЯ КУЛАЧКОВЬИ ВАЛОВ(57) Изобретение относится к станкостроению и может быть использованов специальных копиравально-шлифовальных станках для обработки некруглыхповерхностей, в частности кулачковраспределительных валов двигателейвнутреннего сгорания. Цель изобретения - повьппение точности обработкиза счет обеспечения равномерной ин128 тенсивности съема металла по профилю кулачка в течение всего цикла обработки, Станок содержит регулируемый гидродвигатель 1, угловая скорость вращения которого регулируется регулятором 2. Гидродвигатель 1 установлен на копировальном качающемся суппорте 3 и связан с копирйым шпинделем 4, установленным на опорах суппорта 3. Обрабатываемая деталь 5 установлена в центрах, а копирный шпиндель 4 взаимодействует с копирным роликом 6, На валу гидродвига" теля 1 размещен датчик 7 угловой скорости обрабатываемой детали 5 и датчик 8 угла ее поворота. На станине 9 станка закреплен датчик 1 О положения стола 11, с которым взаимодействует упор 12, закрепленный на столе 11.,Шлифовальному кругу 13 сообщается поперечная подача от привода (на чертеже не показан и вращение от электродвигателя 14, Система управления станком содержит следящую сис" тему, состоящую иэ усилителя 15 и 1389сравнивающего устройства 16, на вход которого подается сигнал от блока 17 задания аналога угловой скорости через цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 18 и блок 19 умножения на постоянный коэффициент, Датчик 8 угла поворота детали 5 связан с сумматором 20 через блок 21 определенич взаимного углового расположения кулачков детали, который, в свою очередь, связан с датчиком 10 положения стола 11, Блок 17 охвачен обратной связью через блок 22 коррекции угла поворота, входы которого подключены к блоку 23 расчета коэффициента пропорциональности и к блоку 24 расчета глубины резания. Блоки 23 и 24 связаны соответственно с датчиком 25 радиуса шлифовального круга 13 и датчиком 26 силы резания, определяемой, например, по току двигателя 14, Выходы блока 27 ввода исходных данных связаны с входами блока 19 умножения, блока 22 коррекции угла поворота и блока 24 расчета глубины резания, ил.Изобретение относится к станкостроению и может быть использованов специальных копировально-шлифовальных станках для обработки некруглыхповерхностей, в частности кулачковраспределительных валов двигателейвнутреннего сгорания,Цель изобретения - повьппение точности обработки за счет обеспеченияравномерной интенсивности съема металла по профилю кулачка в течениевсего цикла обработки.На чертеже изображена функционально-кинематическая схема станка дляшлифования кулачковых валов с системой управления,Станок содержит регулируемый гидродвигатель 1, угловая скорость вращения которого .регулируется регулятором 2. Гидродвигатель 1 установленна копировальном качающемся суппорте3 и связан с копирным шпинделем 4,установленным на опорах суппорта 3,Обрабатываемая деталь 5 установленав центрах, а копирный шпиндель 4взаимодействует с копирным роликом 5 10 15 20 25 б. На валу гидродвигателя 1 размещендатчик 7 угловой скорости обрабатываемой детали 5 и датчик 8 ее углаповорота. На станине 9 станка закреплен датчик 10 положения стола 11, скоторым взаимодействует упор 12,закрепленный на столе 11. Шлифовальному кругу 3 сообщается поперечнаяподача от привода (не показан и вращение от электродвигателя 14,Система управления станком содержит следящую систему, состоящую изусилителя 15 и сравнивающего устройства 16, на вход которого подаетсясигнал от блока 17 задания аналогаугловой скорости через цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), 18 и блок19 умножения на постоянный коэффициент, Датчик 8 угла поворота детали5 связан с сумматором 20 через блок21 определения взаимного угловогорасположения кулачков детали, который, в свою очередь, связан с датчиком 10 положения стола 11. Блок 17охвачен обратной связью через блок22 коррекции угла поворота, входы3 12813 которого подключены к блоку 23 расчета коэффициента пропорциональности, блоку 24 расчета глубины резанияБлоки 23 и 24 связаны соответственно с датчиком 25 радиуса шлифовального круга 13 и датчиком 26 силы резания, определяемой, например, по току двигателя 14, Выходы блока 27 ввода исходных данных связаны с входами блока 19 умножения, блока 22 коррекции 10 угла поворота и блока 24 расчета глубины резания.Система управления работает следующим образом.При шлифовании очередного кулачка 15 детали в блок 21 от датчика 1 О поступает сигнал, соответствующий угловому смещению шлифуемого кулачка по отношению к первому. Датчик 8 измеряет действительный угол поворота 20 детали 5 и через блок 21 подает его на сумматор 20, В блоке 22 происходит определение величины ь й коррекции угла поворота, которая в общем случае зависит от радиуса шлифоваль ного круга К, действительной глубины резания С, аналога угловой скорости вращения детали Д, т,е. 6 с=К (К) Г(г.,). Значение глубины резания с и коэффициента К в цифровом 30 виде поступают в блок 22 из блоков 23 и 24, По определенному таким образом углу Ч =д. + Рс., где ц - угол поворота детали, определяемый датчиком 8 и блоком 21, из блока 17 выбирается значение аналога угловой скорости Я(у), которое в ЦАП 18 преобразуется в аналоговую форму, в блоке 19 умножается на постоянный коэффи - циент, равный величине заданной режимами резания контурной подачи, Следовательно, на вход следящей системы угловой скорости гидромотора 1 поступает сигнал, пропорциональный требуемому значению угловой скорости вращения детали для поддержания равномерной по профилю кулачка интенсивности съема металла. В блоке 17 запрограммирована величина аналога угловой скорости Я в зависимости от угла Ы при глубине резания е-О (этап выхаживания), Однако при глубине С О (этап обдирки и чернового шлиФования) с целью обеспечения равномерной интенсивности съема металла величина угловой скорости вращения детали (задающей подачи), должна вы 89бираться в зависимости от угла =+ьс,а не угла с величину коррекции которого Лс в зависимости от параметров режима резания .К , г и ДИопределяют в блоке 22 коррекции угла поворота,Формула изобретенияСистема управления станком для шлифования кулачковых валов с приводом вращения детали и устройством его регулирования, датчиками угловой скорости и угла поворота обрабатываемой детали, включающая блок ввода исходных данных, соединенные последовательно блок задания аналога угловой скорости, цифроаналоговый преобразователь и блок умножения, второй вход которого соединен с блоком ввода ис. - ходных данных, и блок определения взаимного углового расположения кулачков детали, при этом датчик угла поворота детали связан с входом блока определения взаимного углового расположения кулачков детали, а датчик угловой скорости связан с устройством регулирования привода вращения детали, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности эа счет обеспечения равномерной интенсивности съема металла по профилю кулачка в течение всего цикла обработки, в систему управления введен блок коррекции угла поворота, вход которого связан с выходом блока задания аналога угловой скорости, а выход связан с сумматором, введенным в систему управления и включенным между блоком задания аналога угловой скорости и блоком определения; взаимного углового расположения кулачков детали, в систему управления также введены блок расчета коэффициента пропорциональности и блок расчета глубины резания, выходы которых соединены с блоком коррекции угла поворота, вход блока расчета коэффициента пропорциональности связан с введенным датчиком раДиуса шлифовального круга, вход блока расчета глубины резания связан с введенным датчиком силы резания, при этом выходы блока ввода исходных данных связаны с входами блока умножения блоком коррекции угла поворота, блока расчета глубины резания.