Устройство адаптивного управления двумя параметрами процесса резания станка

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(45) Дата опубликования описания 23.05.77(51) М, Кл,е В 23 В 25/06 Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Иностранное предприятие(54) УСТРОЙСТВО АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ ДВУМЯ ПАРАМЕТРАМИ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ СТАНКА Изобретение относится к станкостроению, в частности к системам адаптивного управлеления станками.Известно устройство адаптивного управления станком для регулирования двух параметров про цесса резания, например глубины резания и продольной подачи.Устройство содержит пва канала управления, подключенные параллельно к одному датчику, контролирующему один из параметров процесса 10 резания.Однако известное устройство не обеспечивает возможности взаимодействия двух каналов управления, что сужает общий диапазон регулирования параметров. 15Цель изобретения - расширение характеристики параметра срабатьвания и обеспечение возможности взаимного влияния каналов.Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве фильтр первого канала настроен на пропус канне частоты составляющей внешних колебаний, фильтр второго - на пропускание частоты составляющей собственных колебаний станка, и между каналами введены перекрестные связи, причем первый канал оказьвает активное воздействие на второй, а последний имеет возможность только стопорить первьй.На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства. К вибрационному датчику 1 параллельно подключены полоснозаграждающий фильтр 2 и полосовой фильтр 3. Выход полоснозаграждающего фильтра 2, через первый пиковьй детектор 4 и подключенный к нему сравнивающийся элемент 5 подклю. чен к блоку 6 передачи сигнала, выход которого соединен с первым выходом схемы 7. К выходу полосового фильтра 3 последовательно подключен второй пиковьй детектор 8, первый пороговый выключатель 9, а также логический элемент "ИЛИ" 10, выход которого соединен со вторым выходом схемы 11. Стопорный вход блока передачи сигнала 6 связан с выходом логического элемента 10. Второй пороговьй выключатель 12 по входу соединен с выходом блока передачи сигнала 6, а третий пороговый выключатель 13 по входу со входом первого пикового детектора 4. Выходы второго выключателя 12 и третьего порогового выключателя 13 соединены с раздельными входами логического элемента "И" 14, выход которого свя 527261зан со вторым входом логического элемента"ИЛИ" 10.Устройство работает следующим образом.Датчик 1 измеряемых величин вьщает электрическое напряжение, которое характеризует ход колебательной характеристики машины или станка.Выданное напряжение содержит внешние и соб.ственные составляющие колебаний и характеризуется соответствующим частотным спектром, атакже характеристикой результирующей амплитуды.Частота составляющей внешних колебаний подвержена сильным колебаниям в зависимости отодновременно действующих параметров процессаобработки.Составляющая собственных колебаний имеет 15постоянную частоту и при смене станка и числаоборотов подвержена лишь незначительным изменениям, Она определяется, в основном, лишь собственной частотой деталей станка. В соответствии сэтим полосовой фильтр 3 рассчитан в зависимости 20от станка, для пропускания составляющей собственных колебаний, в то время как полоснозаграждающий фильтр 2 препятствует прохождениюсоставляющих собственных колебаний. Отфильтро.ванные полоснозаграждающим фильтром 2 колебания представляют тем самым составляющую внешних колебаний, Сигнал пиковой величины на выходе первого пикового детектора 4 характеризуетвременную амплитудную характеристику составляющей внешних колебаний. Сравнивающий эле зомент 5 является постоянным регулирующим элементом, который сравнивает пиковое значение сигнала с предварительно установленной заданной ве.личиной, Вследствие этого, сигнал на выходе регулирующего элемента 5 постоянно изменяется и 35после прохождения блока 6 передачи сигнала подается на первьй выход схемы 7, который служитдля подключения первого управляющего элементапервого параметра обработки. Обычно этим параметром является скорость подачи, так как между 40ней и амплитудой внешних колебаний существуетлинейная зависимость, Вместо скорости подачи может использоваться также скорость или глубинарезания,Сигнал пикового значения с выхода второго 45пикового детектора 8 характеризует временнуюамплитудную характеристику составляющей собственных колебаний. Первый пороговый выключатель 9 сравнивает эту амплитудную характеристикус предварительно установленной заданной величи Оной. Переходная характеристика первого норогово.го выключателя 9 должна ущтывать, что амплитуд.ная характеристика собственных колебаний имеет,в зависимости от переменной скорости подачи или от переменной глубины резания, место разрыва которое разделяет процесс резания на стабильный и нестабильньй диапазон. После прохождения логи. ческого элемента "ИЛИ" 10, выходной сигнал первого порогового выключателя попадает на второй выход схемы 11, которьй предназначен для подключения второго управляющего элемента для второго параметра обработки. Если скорость подачи используется в качестве первого параметра обработки, в качестве второго параметра обработки употребляется, главным образом, глубина резания, Используется также ширина зажима заготовки.Подключение блока 6 передачи сигнала ко второму выходу схемы 11 служит для того, чтобы зафиксировать выходной сигнал блока 6, появляющийся в момент срабатывания второго управляющего элемента для второго параметра обработки, и на это время предотвратить дальнейшее изменение первого параметра обработки.Заданное значение, приложенное ко второму пороговому выключателю 12, определяет нижнюю выбранную границу скорости подачи. Когда в ходе предусмотренного уменьшения нежелательных внешних колебаний достигается эта нижняя граница скорости подачи, второй пороговый выключатель 12 вьщает сигнал 1. Если амплитуда внешних колебаний при этом все еще имеет превышающую величину, то третий пороговый выключатель 13 также выдает сигнал 1, включается логический элемент "И" 14, и через логический элемент "ИЛИ" 10 подается сигнал 1 на второй выход схемы 11. Тем самым можно активизировать второй управляющий элемент второго парметра обработки тогда, когда амплитуда собственных колебаний находится в пределах заданного значения.Формула изобретенияУстройство адаптивного управления двумя параметрами процесса резания станка, включающее вибрационный датчик и подсоединенные к нему параллельно два канала управления содержащие фильтр и элемент сравнения, отличающееся тем, что, с целью расширения характеристики параметра срабатывания и обеспечения возможности взаимного влияния каналов, фильтр первого канала настроен на пропускание частоты составляющей внешних колебаний, фильтр второго - на пропускание частоты составляющей собственньж колебаний станка, и между каналами введены перекрестные связи, причем первьй канал оказывает активное воздействие на второй, а последний имеет возможность только стопорить первьй.527261 ель А. Арало Корректор Б.Ю Техр ктор И. Бродская Подписное стров СССР акаэ 587/1 Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 Тираж 1178И Государственного комитета Совета Минипо делам изобретений и открытий113035,Москва,Ж, Раушская наб.,д