Способ программного управления металлорежущими станками12

О П И С А Н И Е 370588ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскиэ Социалистически РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 1 О.Х.1969 ( 1374 88 25 М. Кл, 6 0511 19/О оединением заявки-Приоритет омитет по делам аобретении и открытийпри Совете МинистровСССР62 - ДЦ.55.(ОЯ,ф),-публиковано 15 11.1973,летеньата опубликования описан я 20,Ю.19 Авторизобретен С. Л тров Заявител ПОСОБ ПРОГРАММ МЕТАЛЛ ОР ЕЖУЩ ГО УПРАВЛЕНИЯМИ СТАНКАМИ Известен способ металлорежущими формация об уча ра и контурной с числу координат довательности им по данной коорди ние, а частота их програмстанкамтстке аппркоростиво взаимпульсов.нате опрследован много упра , при котор оксимации преобразуе освязанные Число им еделяет пер ия - скоро вления ом ин- контутся по после- пульсов емещесть поТакие последовательности импульсов подаются на входы координатных следящих систем. При этом в комбинированных следящих системах частоту следования импульсов преобразуют в аналоговый сигнал, который подают на суммирующий усилитель привода, а число импульсов с датчика положения вычитают из числа импульсов входной последовательности, что приводит к образованию сигнала ошибки по положению.Однако при таком способе возникают существенные динамические ошибки на контуре обрабатываемой детали, так как отсутствует взаимосвязь между отдельными координатными следящими системами. Особенно велики динамические ошибки при обработке закруглений малого радиуса на большой скорости г одачи. Величина динамической погрешности в этом случае может превысить величину дискретности (цену импульса) в несколько раз и, таким образом, существенно ухудшить точность обработки детали. 15 20 25 30 Цель изобретения - уменьшение контурных динамических ошибок обработки деталей.Она достигается тем, что вычисляют составляющие вектора контурной ошибки по исходной информации об участке аппроксимации контура и о действительном положении рабочих органов станка и подают сигналы, пропорциональные этим составляющим на соответствующие координатные приводы.Фиг. 1 и 2 иллюстрируют предлагаемый способ.Заданный участок аппроксимации контура описывается уравнением У=5 (Х). По заданным в программе контурной скорости Р и виду функции У=,(Х) в каждой точке (Х, У) (см. фиг. 1) вычисляют составляющие Р. и т, контурной скорости и сигналы, пропорциональные этим составляющим, подают на входы приводов подач, соответственно,- на приводах Х, Р - на привод У. Эти сигналы дают ориентировочное направление движения, так как абсолютно точное задание скоростей У, и Ув силу известных причин невозможно. Поэтому сложное совместное движение двух рабочих органов станка, управляемых приводами Х и У, будет происходить по другой тваектории, описываемой уравнением У=т (Х), Положения рабочих органов станка по координатам Х и У измеряется датчиками положения этих координат, Определим вектор контурной ошибки как расстояние по нормам от3точки (Х, Уд) действительной траекторией движения Уа=а(Х) к заданному участку аппроксимации (заданной поверхности в общем случае) или к его продолжению на стыках двух участков аппроксимации,В процессе движения по заданной траектории непрерывно вычисляют составляющие вектора контурной ошибки Ьи бк. Сигналы, пропорциональные Ьи бц, подают соответственно на входы привода Х и У. Именно знание контурной ошибки, вычисленной по исходной информации и информации о действительном положении рабочих органов станка, в каждой точке траектории дает возможность корректировать сложное движение инструмента по наикратчайшему пути к заданному участку аппроксимации (по нормали к контуру). При этом суммарный вектор (У+6) всегда направлен к контуру и всегда способствует уменьшению динамических ошибок,Выхода в конечную точку заданного участка аппроксимации в общем случае не происходит, т, е. кривые У=д(Х) и У=,(Х) в конечной точке 1 не пересекаются. В связи с этим конец действительного участка аппроксимации определяют по последнему совпадению действительной и заданной координат (точка 1 на фиг. 1). Причем величины перемещений, полученных от момента своего совпадения (точка 2) до последнего совпадения для других координат, запоминают и при переходе к новому участку аппроксимации координаты его начала корректируют, добавляя эти величины перемещений к соответствующим координатам начала (отрезок 3 - 1). Это вызвано тем, что координаты точек участков аппроксимации задают в местной системе координат. Таким образом, в местной системе координат нового участка аппроксимации получают координаты точки, начиная с которой вычисление составляющих вектора контурной ошибки уже производят относительного нового участка аппроксимации.Осуществление способа рассмотрим на примере двухкоординатной цифровой системы управления с возможностью аппроксимации контура линейными участками. Координаты участка аппроксимации задают в местной декартовой системе координат (см. фиг. 2). Вектор скоросги Уа совпадает с направлением линейного участка, а его составляющие Уи Узависят, соответственно, от перемещений Хи Уд,Составляющие Уи Увычисляют, например, на аналоговом вычислительном устройстве по формулам: по заданной в программе контурной скоростиУь Сигналы У, и Уподают на входы соответствующих приводов.Величину модуля контурной ошибки можно определить следующим образом:, = / Л+ У зп агс 1 д- агс 1 д1ХД ХдПосле соответствующих преобразований получим: ух, - х) Х,+,10 Составляющие вектора ошибки будут:с,х=- (УХд - АУд)рх+ уУ,Х хй й 15 ъ =" (У,Хд - ХУд) Х/ х+ у Х 2 2 Х,+У, 20 Поскольку выражение УвХ - ХУ представ ляет собой формулу оценочной функции длялинейного интерполятора, используемого в обычных системах программного управления, то вычисление этого выражения производят на линейном интерполяторе, на схему управ ления и в счетчики текущих координат которого подают импульсы перемещений от датчиков положения по осям Х и У. Дальнейшее вычисление составляющих вектора контурной ошибки б,и бд, производят на аналоговом 35 вычислительном устройстве, а сигналы, пропорциональные Ь, и Ь, подают на входы приводов соответственных координат Х и У, где эти сигналы суммируют со скоростными сигналами У и Уи направляют движение 40 рабочих органов станка точно по заданнойпрямой.Окончание участка аппроксимации производят в линейном интерполяторе, как обычно, по совпадению значений Ха и Уа в счетчиках 45 текущих координат с заданными значениямиХ, и Уь Отличие состоит в том, что после первого совпадения, например, Хд=Хь число импульсов ЬХд до совпадения Уд= У фиксируют в дополнительном счетчике и при вводе 50 следующего значения Х добавляют к нему. Предмет изобретенияСпособ программного управления металлорежущими станками, основанный на введении 55 скоростных сигналов для управления координатными приводами подач, отличающийся тем, что, с целью уменьшения контурных динамических ошибок обработки деталей, вычисляют составляющие вектора контурной 60 ошибки по исходной информации об участкеаппроксимации контура и информации о действительном положении рабочих органов станка и подают сигнал, пропорциональный этим составляющим, на соответствующие коордр 65 натные приводы.Составитель А, Андриановедактор Т, Баранова Техред Г. Дворина Корректор А. Степаноаказ 1039/17 Изд. М 277 Тираж 780 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совет Министров СССР Москва, Ж-,35, Раушская наб., д, 4/5 пография, пр, Сапунова,