Устройство для адаптивного управления станком

О П И С А Н И Е т 1 ц И 2 УбИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Реслублик) Приоритетубликовано 30,03.77, Бюллетета опубликования описания Государствеииый комитет Совета Министров СССР(088.8) ло делам изобретений и открытий8.04. 2) Авторы изобретения Корытин,С. Н, Радимов, Н, К. Шапарев, фА. П, Сытник и В. Г. ТонконогТрудового Красного Знамени полинститут Белый 1) Заявитель десский итехническии ПРАВДЕ Я АДА ПТИ В НСТАНКОМ 54) УСТРОЙСТВ 2 25 Изобретение относится к области автоматического управления технологическими процессами и может быть применено в станкостроении для повышения производительности металлорежущих станков, например, при фрезерной обработке,Для повышения производительности фрезерных станков в процессе обработки автоматически изменяют скорость привода подачи станка таким образом, чтобы несмотря на изменение глубины резания мощность резания поддерживалась постоянной.Известны электропрпводы, в которых для стабилизации нагрузки на валу двигателя обмотка возбуждения тахогенератора подключена к сопротивлению в цепи тока двигателя с тем, чтобы мощность двигателя определялась величиной напряжения тахогенератора.Известны также устройства для автоматической стабилизации нагрузки привода главного движения металлорежущего станка, в которых измеряется ток двигателя привода шпинделя, полученный сигнал сравнивается с задающим сигналом, и разность этих сигналов управляет двигателем привода подачи.Однако известные устройства не позволяют повысить производительность обработки при диагональном фрезеровании, когда одновременно работают два привода вертикальной и горизонтальной подачи. Целью изобретения является повышениепроизводительности за счет одновременного управления приводами вертикальной и горизонтальной подачи в зависимости от сигнала 5 датчика мощности.Это достигается тем, что на валу двигателяшпинделя установлен тахогенератор, последовательно с якорем тахогенератора включены первая обмотка управления магнитного усп лителя, потенциометр и диод катода которогоподсоединен к точке положительного потенциала на потенциометре, вторая обмотка управления магнитного усилителя включена встречно первой на напряжение постоянного 15 тока, а выходная цепь силовых обмоток магнитного усилителя соединена параллельно с потенциометрамп задания скорости приводов вертикальной и горизонтальной подачи станка.20 На чертеже показана принципиальная схема предлагаемого устройства.Устройство включает электродвигатель 1привода шпнделя, параллельно обмотке 2 добавочных полюсов которого подсоединена обмотка 3 возбуждения тахогенератора 4. Последовательно с якорем тахогенератора 4 включена первая обмотка 5 магнитного усилителя, диод 6 и потенциометр 7, на который через диод 8 поступает напряжение постоян- ЗО ного тока. Диод б подключен свопм катодом25 30 35 40 45 50 55 к точке положительного потенциала на потенциометре 7. Вторая обмотка 9 магнитного усилителя включена встречно обмотке 5 на напряжение, устанавливаемое при помощи задающего потенциометра 10, Силовые обмотки 11 магнитного усилителя соединены параллельно с потенциометрами 12 и 13 задания скорости приводов вертикальной 14 и горизонтальной 15 подачи станка,При работе устройства потенциометром 7 устанавливают напряжение, пропорциональное стабилизируемой мощности резания, потенциометром 10 устанавливают напряжение, пропорциональное максимальнодопустимым величинам скорости подачи, а потенциометрами 12 и 13 задают требуемое соотношение между скоростью вертикальной и горизонтальной подачи при диагональном фрезеровании.Если при фрезеровании глубина резания невелика или фреза не снимает металл, то мощность, потребляемая из сети электродвигателем 1 привода шпинделя, также невелика, через добавочные полюса 2 протекает ток, близкий по величине току холостого хода. Через обмотку 3 возбуждения тахогенератора действует небольшое напряжение, пропорциональное мощности электродвигателя 1.Это напряжение меньше напряжения, снимаемого с потенциометра 7. Поэтому к катоду диода 6 прикладывается более высокий положительный потенциал напряжения с потенциометра 7, который запирает его, и ток через обмотку 5 управления магнитного усилителя не протекает.При этом насыщение магнитного усилителя определяется током, который протекает через обмотку 9 управления, и на выходе силовых обмоток 11 действует напряжение, поступающее на потенциометры 12, 13 и определяющее максимально допустимое значение скорости привода вертикальной 14 и горизонтальной 15 подачи станка. Соотношение между скоростями этих приводов устанавливается потенциометрами 12 и 13.При увеличении глубины резания возрастает мощность фрез еров ания, потребляемая электродвигателем 1. Растет также ток в обмотке 2 добавочных полюсов и обмотке 3 возбуждения тахогенератора. Напряжение на якоре тахогенератора 4 увеличивается и становится больше напряжения, снимаемого с потенциометра 7. При этом диод 6 отпирается, и через обмотку 5 управления магнитного усилителя начинает протекать ток. Диод 8 г;репятствует протеканию тока под действием цапряжения тахогенератора через цепи источника постоянного тока. Ампервитки, создаваемые обмоткой 5, направлены встречно ампер- виткам обмотки 9, результирующие ампервитки управления магнитного усилителя уменьшаются, и на выходе силовых обмоток 11 напряжение также уменьшается, Это вызывает автоматическое уменьшение скорости приводов вертикальной 14 и горизонтальной 15 подачи станка таким образом, что мощность фрезерования не превышает заданного значения.Устройство дает возможность при диагональном фрезеровании проходить выемки металла и зоны с малой глубиной резания на повышенных скоростях подачи и автоматически снижает скорости подачи при увеличении глубины резания, что на 25 - 30 О/О повышает производительность обработки, оптимизирует загрузку инструмента и создает условия для более надежной работы станка. Формула изобретения Устройство для адаптивного управления станком, содержащее датчик мощности двигателя шпинделя, связанный с системой управления движением подачи, выполненной, например, на магнитном усилителе, с силовыми обмотками и обмотками управления, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности при диагональном фрезеровании за счет одновременного управления приводами вертикальной и горизонтальной подачи в зависимости от сигнала датчика мощности, оно снабжено тахогенератором, потенциометром задания мощности резания, потенциометром задания максимальной допустимой скорости подачи и потенциометрами задания скорости вертикальной и горизонтальной подач станка, а также диодом, причем тахогенератор установлен на валу двигателя шпинделя, обмотка его возбуждения включена в цепь якоря двигателя шпинделя,последовательно с якорем тахогенератора включена первая обмотка управления магнитного усилителя, а также потенциометр задания мощности резания и диод, катод которого подключен к точке положительного потенциала на потенциометре, вторая обмотка управления магнитного усилителя включена встречно первой на регулируемое потенциометром максимальной допустимой скорости подачи напряжение постоянного тока, а выходная цепь силовых обмоток магнитного усилителя соединена параллельно с потенциометрами задания скорости вертикальной и горизонтальной подач станка.552175 Составитель Т, Юдахина Техред А, Камышникова Корректор А, Галахова Редактор О. Юркова Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 686/19 Изд. Ма 302 Тираж 1229 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобрстенпй и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5