Устройство для адаптивного программного управления фрезерным станком

О П И С А Н ИЕ (ц ао 2 е 1 еИЗОБРЕТЕН ИЯ Своз СоветсеаСвйалистнцеенихРеспублик(61) дополнительное к авт, свил.ву -1Заявлено 28.05.76(21) 2366467/1рнсоединеннеы заявки-В 19,3С 1 15/00 Гесудврстюнне ахмет Свмтв Неистра СССР в дман нмбрвтюе 9 н етнрмтмй(45) Дата опубликования описання 23.01,78 62 1-503. 5 5,А. П. Скротенк Всесоюзный заочный машиностроительный кнстктут ТРОЙСТВО ДЛЯ АДАПТИВНОГО ПРОГРАММНОГОПРАВЛЕНИЯ ФРЕЗЕРННМ СТАНКОМ(5 ввод Изобретение относится к областк автэматнкк к вычкслктельной технккк, к может быть кспольаовацо для автоматического внесения коррекции в относктельное перемещение обрабатывающего кнструмента в к ксполнктельных органов фрезерных станков с чйсловымлрограммным управленкем (ЧПУ).Иавестны устройства автоматической кбррекцкк упругкх деформаций на станках с ЧПУ, основанные на введенвв корректв О руюаего воздействия через привод станка с ЧПУ, В этих устройствах велкчкна упругих деформапвй определяется с йомощью датчика деформаций, вычисляется корректв рующее перемещение, которое алгзбракчес кк складывается с основным запрограммкрованным перемещенкем в виде аналогового илк импульсного сигнала, Для учета типоразмера фрезы указанные устройства снабжены задатчкком, позволяющкм установнть 20 козффкцкент настройки устройства 11 ЩНакболее близким техническим решением к данаому изобретению является устройство для адацтивного программного управлвыкя фрезерным станком, содержащее блок за- Ю дания программы, подключенный к пр у станка, аадатчкк размера фрезы, подключенный к регулятору коэффициента настройкн, к последовательно соедкненные датчкк ;теформапкк фрезы, усклктель, блок вычксленкякорректярукищпо-(еремещенкя, блок сравненкя, подключенный к датчкку корректирующего перемещенкя к. привод малых перемещений 3В атом устройстве сигнал с датчика деформапкй, установленного в шпкндельном узле станка, существенно зависят от величины коордкнаты пркложения нагруакн (снлырезанкя) к фрезе. Прячем, эта коордкнага в процессе обработки даже одной детали может, в принщше, постоянно изменяться, вызывая погрешность показаний датчика деформаций к следовательно погрешность устройства, Отсутствне кнформапкк о текущем значенкк коордкнаты пркложенкя нагрузки не поаволяет также задать дей ствительное значение коеффициета настройки КВ, устанавливающего точное соотношение между скгналом с датчика деформацкй н корректкрующкм сигналом, отрабатываемымисп элни тельным эдеме н тэм и сдвигающимверхнюю плиту накладного стола с дагальюотносительно стола станка, что приводитк незначительной точности устройства.Целью изобретения является повышениеточности работы устройства при меняюшЛся координате приложения нагрузки к фрезе.Поставленная цель достигается тем, чтоустройство содержит последовательно соединенные блок вычисления коэрдинвгы при- щложения нагрузки, вход кэгорого подключенк выходу блока задания программы, в выход через регулятор коеффициенга настройки - к блоку вычисления корректирующегоперемещения, и блок коррекции, подключенный к усилителю.На чертеже изображена блок-схемаустройства,Устройство содержит блок 1 заданияпрограммы, связанный через привод 2 сган,на котором установлен элемент 6 малыхперемещений с закрепленной на нем деталью7, обрабатываемой фрезой 8. Датчик 9 деформаций фрезы установлен в шпиндельном 25узле 10 станка.Блок 1 задания программы с помощьюканалвнесушего технологическую информацию, связано со входом блока 11 вычнспения координаты приложения нагрузки,один из выходов которого через блок 12коррекции сигнала датчика деформации соединен с.выходом датчика 9 деформации фрезы н далее через усилитель 13 - с одним;из щсодов блока, 14 вычисления коррекги 35рующего перемещения, Дрязгой выход блока11 соединен с одним из входов регулятора15 коэффициента настройки, ко второмувходу которогэподключен зацвтчик 16 размера фрезы. Выход регулятора 15 подклю 40чен к другому входу блока 14, а выходпоследнего через блок 17 .сравнения соединен с приводом 18:малых перемещений,причем элемент 6 снабжен датчиком 19корректирующего перемещения, связанным45с блоком 17,Работает устройство следующим образом.Информация о запрограммированном перемещении исполнительных оргвнэв станка50поступает с блока 1 задания программы,отрабатывается приводом 2 станка и черезпару винт 3 - гайка 4 передается столуВ станка, на котором установлен элемент6 малых перемещений, и далее - обрабаты 55ваемой детали 7, которая получает такимобразом запрограммированное перемещениеотносительно фрезы 8, установленной вшпиндельном узле 10 станка.Информация, считываемая в блоке 1 подругому канаду, поступает также в бдок 11 вычисления координаты приложения нагрузки, где определяется текущее значение координаты 6 к . Сигнал, соэтветсгвующий 1тек посгупае в блок 12, в к огэр эм вырвбвгываегся сигнал, корректирующий сигнал с датчика деформаций с таким расчетом, чтобы он точно соогвегсгвэввл измеряемой составляющей силы резания Рх. Уточненный, таким образом, сигнал поступает на вход блока 14, С другогэ выхода блока 11 инф эрмвции о текущем значении к оорди наты приложения нагрузки поступает в регулятор 15, в который также заводится перед обработкой с помощью задатчика 16 размера фрезы информация о используемой фрезе - диаметр, длина, тип фрезы, число зубьев. Выход регулятора 15 соединен со входом блока 14, в котором отрабатывает. ся сигнал, пропорциональный величине деформации фрезы, поступающий через блок сравнения 17 на вход привода 18, перемещающего алемент 6 малых перемещений относительно стола 5 станка в таком направлении и на такую величину, чтобы скомпенсировать деформацию фрезы. Величина перемещения, отработанного элементом 6, измеряется датчиком 19 и в блоке 17/с 15 авнення сравнивается со значением, раосчитанным в блоке 14.Таким образом осуществляется взаимная коррекция текущего положения обрабатываемой детали 7 относительно фрезы 8.В связи с наличием блока 11 вычисления координаты приложения нагрузки появ-.ляется возможность повысить точность измерения деформаций фрезы, а также точность вычисления корректирующего перемещения,, определяемого в блоке 14, что существенноповышаег точность устройства в целом. Наибольший эффект,достигаемый применением предлвгаемогэ устройства, получается при обработке деталей:с меняющейся конфигурацией и переменной шириной обработки, когда в процессе фрезерования,изменяется координата приложения нагрузки (силы резания) кфрезе. Следовательно, благодаря применению данного устройства существенно расширяется номенклатура деталей точность обработки которых может быть значительно повышена.формула изобретенияУстройство для адаптивного программного управления фрезерным станком, содержащее блок задания программы, подключенный к приводу станка, задагчик размера фрезы, подключенный,к регулятору коеффициентаЗаказ 1849/44 Тираж 1033 П эдпис н се ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СС(Л пэ делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набд. 4/5филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проекгная, 4 настройки, и последовательно соединенныедатчик деформации фрезы, усилитель, блок вычисления корректирующего перемещения, блок сравнения, подключенный к датчику корректирующего перемещения и привод малых перемещений, о г л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения гочносгя устройства, оно содержит последовательно соединенные блок вычисленяя координаты приложения нагрузки, вход которого подключен к выходу блока задания программы, а выход череа регулятор коеффициента настройки - к блоку вычисления корректирующего перемещения, и блок коррекции, подключенный к усилителю. Источники информации, принятые во внимание при акспергизе:1. Авторское свидегельсгво СССР% 435504, кл. 6 05 В 19/32, 1972,2, Сб. Самонастраивающиеся системыО управления станками", сер, -1 Станк остроение, МНИИМАШ, 1971, с. 59-61.Э. Там же, с. 58,