Способ задания перемещений исполнительному органу металлорежущего станка с системой программного управления

ОП ИСАН И Е ИЗОБРЕТЕН ИЯ й АВТОРСКОМУ СВИДИВЛЬСПО 408707 Союз Советских Социалистических Республик456271,25-8 Заявлено 13.Л 1.1 киприсоедицением за Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретенийПриоритет -ЛК 62-503,5 (088.8) 3. Б юлл стен ь1 саппя 27.Н 11,19 пуолцковацо 30.Х 1,19 ата опубликования о открыти втор обретения Лещенко Экспериментальный научно-исследовательский инсти металлорежущих станков аявитель 25 О СПОСОБ ЗАДАНИЯ ПЕРЕМЕЩ ОРГАНУ МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕ ПРОГРАММНОГИзобретение касается обработки деталей на металлорежущих станках, преимущественно токарного типа, и может быть использовано как во вновь проектируемых станках, так и при модернизации уже существующих и эксплуатирующихся станков,Известны способы размерных перемещений рабочих органон металлорежущих станков с числовым программным управлением, задаваемых различными методами: методом абсол 1 отного измерения, методом приращений, в так называемой уциверсальцой системе, и тем и другим методом. Однако во всех случаях в контурных системах программного управления, в том числе и в универсальной системе, обеспечивающей абсолютность измерения за счет запоминания, отработку перемещений приходится вести методом приращений с обязательным счетом импульсов. Необходимость счета импульсов высоких частот усложняет как систему, так и привод, отрабатывающий заданныс перемещения, вызывает опасность пропуска отдельных импульсов, для предотвращения которой систему приходи 1 ся выполнять с чрезмерными коэффициентами запаса по надежности.Целью изобретения является исключение необходимости в счете импульсов при отработке перемещений вдоль осей 1 коордипат и замены его контролем датчика абсолютного измерения, повышение возможной точности отНИЙ ИСПОЛ НИТЕЛЪНОМСТАНКА С СИСТЕМОЙУПРАВЛЕНИЯ счета путем дополнения датчика абсол 1 отцого измерения импульсным датчиком и, кроме того, уменьшение погрешности, вызываемой наличием накопленной ошибки шага ходового винта,Это достигается путем задания и отработки перемещения с разделением его на две неравные части, из которых первая, основная, контролируется датчиком абсол 1 отного измерения, а вторая, меньшая дискретности датчика, выполняется обычным методом приращений,Для реализации предлагаемого способа используется система числового программного управления, отличающаяся от обычной наличием дополнительного связанного с приводом датчика абсолютного измерения, а в случае необходимости повышения точности отсчета и наличием соединенного с первым датчиком второго, импульсного датчика,Предлагаемый способ основан на принципе использования в программируемом цикле нс только одной, как обычно, исходной, нулевой точки, а целого ряда таких точек, условно мь гущих быть названными вспомогательными нулевыми точками, привязываемых к отдельным перемещениям. На чертеже показана конфигурация подлежащего обработке валика и соответствуоная траектория перемещений инструмента на фоне3координатной (воображаемоц) сетки вспомогательных нулевых точек.Прогряммируюяя и отрабятываехЯя траектория перемещений инструмента состоит цз чередующихся участков, отличаюцихся величиной принятой скорости перемещения и способом их отработки, Согласно способу предусматриваются три вида перемещения, первый из которых - ускоренные холостые перемегцеция, обозначенные цифрой 1, выполняемые без счета импульсов. Второй вид - это перемещения 2, выполняемые со скоростями рабочих подач, но без счета импульсов. Третий вид - перемещения Л, выполняемые со скоростями рабочих подач, но со счетом импульсов в системе приращений,Первое перемещение в цикле - из нулевой исходной точки 4 до установки ца позицию в точке 5, соответствующую диаметру Р вклочяет все указанные выше три вида перемещений: отрезок 4 - 6 проходится ца быстром ходу без счета импульсов, отрезок 6 - 7 соответствует рабочей подаче без счета импульсов, отрезок 7 - 5 должен быть отработан на той же рабочей подаче, но со счетом импульсов, в системе приращений. Исходная нулевая точка должна лежать в какой-либо из координат сетки, создаваемой абсолютными ц импульсными датчиками каждой координаты. В рассматриваемом примере она совпадает с координата- миХ,иЯзРасстояние между потенциальными нулевыми точками по каждой из осей координат, например Х, - Х, = Х, - Х, и т. д., равно дискретности датчиков в системе, в основном опре. деляется удобствами программирования и может выбираться в довольно широких пределах, цо для унификации програхмировяния должно быть нормализовано.В рассматриваемом примере первое перемещение цикла из точки 4 в точку 5, определяющую диаметр первой ступени валика, отличается наличием трех характерных точек: точки 6, соответствующей переходу с ускоренного перемещения на пониженную скорость, точки 7, совпадающей с координатой Хизмеряемой и определяемой датчиками системы и являющейся вспомогательной нулевой точкой, и точки 5, определяющей момент выхода ня заданный размер и окончание поперечного перемещения, Точка 6 задается упреждающим устройством автоматически и не программируется (при необходимости двухступенчатого снижения скорости могут быть две таких точки), Наличие точки 7 является принципиальным отличием предлагаемого способа отработки перемещений, создающим ряд преимуществ. Главным является отсутствие необходимости в счете импульсов при перемещении от точки 4 до точки 6 и, следовательно, возможность значительного упрощения системы управления и привода. Снижается также вероятность появления погрешности от случайных ошибок и помех, так как теперь они могут появиться только на участке между точка 408707ми 7 и 5, а це ца во много раз большем участке 4 - 5, кяк прц обычном способе отработки.Как показано далее цс схеме переыеще"5 цие для обработки ступени с диаметром Рзпосоображениям повышения надежности также запрограммировано в абсолютной системе от точки 8 до вспомогательной нулевой точки 9.Здесь также снимаются все возможные слу О чайные погрешности, а новые могут проявиться только на пути от точки 9 до точки 10. Далее идет контурное перемещение, которое может отрабатываться только в системе приращений, а также короткие прямолинейные пере 15 мещения, для которых цет смысла вводить отработку в абсолютной системе, Поэтому далее отработка в абсочютной системе используется только для осуществления быстрого холостого перемещения от точки 9 до исходной нулевой 20 точки 4.Предлагаемый способ позволяет получитьце только уверенность в отсутствии случайных погрецностей, могущих накопиться за время предыдущих перемещений, но и облегчает 25 устранение в процессе программировасния некоторых систематических погрешностей, например влияния накопленных погрешностей шага ходового винта, путем учета фактического, я це номинального положения вспомога тельных точек. Это можно делать и при обычных способах программирования, цо в предлагаемом способе точки коррекции более конкретны, их легче аттестовать.В зависимости от того, с каким типом си стемы применяется данный способ, точка 6 может дублироваться. Так, при шаговой системе с электрогидравлическими двигателями величины опережения скорости быстрого холосто- ГО ходя ня частоту ъенее 2000 гс 1, предстявлец О ного отрезком между точками 6 и 7, можетОКЯЗЯТЬСЯ ЦЕДОСТЯТОЧЦО ПОСКОЛЬКУ ЭТОТ ОТРЕ- зок меньше одной дискреты. В этом случае должна вводиться дополнительная точка 11 предварительного торможения (двухступецча 45 тое торможение).Предмет изобретения1. Способ задания перемещений исполни тельному органу метяллорежущего станка ссистемой программного управления, основанный ца ззерении пройденного пути датчиком обратной связи, оглсссасосссссссся тем, что, с целью повышения точности отсчета и упроще ция системы управления, весь диапазон перемещения разбивают рядом потенциальных нулевых точек, одну из которых выбирают в качестве обычной нулевой точки, а другую, лежащую на траектории перемещения и бли жайшую к его концу, выбирают как вспомогательную, причем отрезок пути до вспомогательной точки отрабатывают методом абсолютного измерения, а после нее методом приращений55 2. Способ по п, 1, отличающийся тем, что408707 Составитель А. АндрианоТекред Л. Богданова ктор О. Юрков оррект Степанов Заказ 1772 Поди исиос ЦНИИП агорская типография аосолютным измерением определяют только приолиткеп 11 ое местополоисе 1111 е вспомогательИзд. Лв 1134 Государствениог ио делам из Москва, Ж.З 5ной нулевой точки, а ее точную индикациюпроизво,1.ят дополнительным импульсом,Тирап 8/6комитета Совета Мпиистров СС бретений и открытийРаушская иаб., д. 4 5