Устройство для регулирования числа оборотов шпинделя на металлорежущих станках

ОПИСАНИЕ"ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Соцналистнческих Республик) Приоритет аардаратаааамб ааматат6 ааата Маааатраа 666 Раа Ааааа аэабратаааба атармтаб 5 З) УДК 621.914-531(43 т Оиубликовано 0502.78 Бюллетеиь ЭЙ (45) Дата опубликования оттисаиия 2601(71) Эаявител Б сский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институтЕГУЛИРОВАНИЯ ЧИ МЕТАЛЛОРЕЖУШИХ А ОБОРОТОТАНКАХ Изобретение относится к области автоматики и предназначено для использования в системах регулирования вращения исполнительных органов металло- режущих станков,5Известно устройство для регулирования числа оборотов шпинделя на металлорежущнх станках 113, содержащее датчик вибраций, подключенный через усилитель, выпрямитель, фильтр и триг гер к трансформатору, подключенному к инструменту и детали.Однако в этом устройстве необходимо соединять выводы нагревающего трансформатора с режущим инструментом и деталью что при обработке в производаственных условиях затруднительно и требует дополнительных затрат рабочего времени.Наиболее близким техническим реше О вием к изобретению является устройство 2)для регулирования числа оборотов шпинделя на металлорежущих станках, содержащее датчик вибраций, блок Сравнения, блок задания допустимой амплитуды вибраций, задатчик числа оборотов шпинделя и блок управления.В таком устройстве скорость вращения шпинделя изменяется только между проходами, поэтому при обработке де-., Зр тали за несколько проходов такое устройство малоэффективно, а при обработке за один проход такое устройство не может быть применено. Быстродействие системы поиска скорости, при которой происходит уменьшение вибраций, недостаточно, так как"изменение скорости производится только между проходами. Устройство может быть применено только для станков с программным,управлением, а программа в этом случае существенно усложняется.Целью изобретения являетсяповышение точности работы устройства для регулирования числа оборотов шпинделя,Поставленная цель достигается тем, что предложенное устройство для регулирования числа оборотов шпинделя содержит три ключевых элемента, два триггера, два сумматора, блок задержки, блок запрета и интегратор. Датчик вибрации подключен через первый ключевой элемент, .первый триггер, блок запрета, первый сумматор, интегратор и второй сумматор к блоку управления, через второй ключевой элемент, блок задержки и второй триггер подключен к первому сумматору и через блок сравнения и третий ключевой элемент подклю чен ко второму триггеру, Выход второа восход - со вторыми входами триггеров 3 и 5. Выход сумматора 10 подключен к блоку управления 2,Устройство работает следующим образом.Перед началом обработки детали на 40 станке сигнал на ныходе датчика вибраций 1 отсутствует, поэтому с выходаблока сравнения 13 положительный сигнал поступает на вход .ключевого элемента 15, выходной сигнал которогоустанавливает триггеры 7 и 5 в исходное положение. В этом положении сигнал на выходах триггеров отсутствует,и скоростьвращения шпинделя целиком определяется только величиной сигнала задатчика.11 числа оборотов шпинделя,который через сумматор 10 и блок управления 12 определяет частоту вращения.В таком состоянии система находитсяда тех пор, пока при обработке сигнала с датчика вибраций 1 не превысит зону нечувствительности релейного элемента 2. При этом срабатывает элемент2, а на выходе. элемента 15 сигналанет, так как на его входе появляется отрицательный сигнал. Сигнал с выходаэлемента 2 перебрасывает триггер 7 ндругое положение. Сигнал с триггера,7 через блок запрета б поступает на го триггера подключен ко второму входу блока запрета. Выход третьего ключевого элемента соединен со вторым выходом первого триггера. Выход блока задания допустимой амплитуды вибраций подключен ко второму входу блока сран 8 нения, а выход задатчика числа оборотон шпинделя соединен со вторым входом второго сумматора.На чертеже дана структурная схема устройства. 10Оно содержит датчик вибраций 1-, ключевые элементы 2 и 3, выходы которых соединены с датчиком. вибраций 1, триггер 3, первый вход которого соединен с элементом 2 с меньшей зоной не чувствительности. Вход блока задержки соединен с выходом элемента 3 с большей зоной нечувствительности,а выход с первым выходом второго триггера 5. Прямой нход блока запрета б соеди нен с триггером 7,а запрещающий вход с выходомтриггера 5. Прямой вход.сумматора 8 соединен с выходом блока задержки 4, а инверсный - с выходом триггера 5. Вход интегратора 9 соединен а выходом сумматора 8. Один вход сумматора 10 соединен с интегратором 9, а.второй - с задатчиком 11 числа оборотов шпинделя. Вход блока.управления 12 соединен с сумматором 10. Один из входов блока сравнения 13 соединен с датчиком вибрации, а второй в . с блоком задания допустимой амплитуды вибраций 14. Вход ключевого элемента 15 с нуленой зоной нечувствительности со-, единен с выходом элемента сравнения,35 прямой нхо;, су п.1 атора 8, с выхода которого положительный сигнал поступает через интегратор 9 на вхо; сумматора 10, и дается команда на у в ; в ;:ь.:ение скорости шпинделя. Скорость дпинделя начинает возрастать. Если сигнал с датчика вибраций 1 уменьшается и стано" вится равным сигналу с блока задания допустимой амплитуды вибраций 14, то на выходе элемента 2 сигнал исчезает, а сигнал с выхода элемента 15 перебра" сывает триггер 7 в исходное положение. Теперь обработка детали идет при любой скорости резания, Если же увеличение скорости резания способствует не уменьшению, а увеличению вибраций, то при уровне сигнала с датчика вибраций 1, превращающего зону нечувствительности элемента 3, последний срабатывает. Сигнал с выхода элемента 3 через блок задержки 4 перебрасывает триггер 5 в другое положение. Сигнал с выхода триггера 5 поступает на запрещающий вход блока запрета на инверснь:й вход сумматора 8, При этом канал увеличения скорости вращения шпинделя отключается, а на выходе сумматора 8 появляется отрицательный сигнал, который через интегратор 9 и сумматор 10 воздействует на уменьшение частоты вращения шпинделя.оБлок задержки 4 необходим для того, чтобы при резком возрастании амплитуды вибраций не сработали одновременно триггеры 7 и 3, так как в этом случае устройство воздействовало бы только на уменьшение скорости резания.Использование предлагаемого устройства позволяет эффективно производить сверление глубоких отверстий сверлами малых диаметров и повысить надежность работы.Формула изобретенияУстройство для регулирования числа оборотов шпинделя на металлорежущих станках, содержащее датчик вибраций, блок сравнения, блок задания допустимой амплитуды вибраций, задатчик числа оборотов шпинделя и блок управления о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности работы устроиства, оно содержит три ключевых элемента, два триггера, дна сумматора,. блок задержки блок запрета и интегратор; причем датчик вибраций подключен через герный ключевой элемент, первый триггер, блок запрета, первый сумматор, интегратор и второй сумматор к блоку управления, через второй ключевой элемент, блок задержки и второй триггер подключен к первому сумматору и через блок сравненияи третий ключевой элемент ко второму591825 Составитель В.КатасоновРедактор Л.утехина Техред Н,андрейчук Корректор С.Гарасиняк Тираж 103 комитета обретений -35, Рауш каз 587/40 ЦНИИПИ Государственного по делам и 113035, Москва, Подписноеавета Министров СССРи открытийкая наб., д. 4/5 Ужгород, ул. Проектная, 4 ент илиал ПП триггеру 1 причем выход второго"триггера подключен ко второму входу блока запрета; выход третьего ключевого элемента соединен со вторымвходом первого триггера; выход блоказадания допустимой амплитуды вибрацийподключен ко второму входу блока сравнения, а выход задатчика числа оборотов шпинделя соединен со вторым входомвторого сумматора.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе;11 Патент Великобритании У 1272593,И.Кл. В 23 В 25/06, 1972.2, .Патент Великобритании Р 1 36761 3,М.Кл В 23 В 5/08, 1974.