Устройство для программного управления металлорежущим станком

. Крючков и Г. И, Крючкэ 2) А,вторы имфреен 1) Заявитель Уфимский нефтяной институт 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ МЕ ТА ЛЛОРЕ ЖУ 1 ЦИМ С ТА Н КОМ вл я зтность дание Изобретение относится к системам автоматического поддержания силового параметра, а точнее стабилизации силы резания в системах числового программного управления станками.Известны системы и способы автоматического управления металлорежушими станками в функции силового параметра резания 11), 121.Из известных устройств стабилизации силы резания в процессе механической обработки наиболее близким к изобретению является устройство для программного управления металлорежущим станком 21, содержащее блок ввода программы и датчик нагрузки, соединенный с блоком сравнения, выход которого подключен к приводу. Информация о силовом параметре резания в аналоговой форме подается на блок сравнения, где сравнивается с задающим значением, По результату сравнения вырабатывается управляющее воздействие на при. вод, компенсирующее изменение силового параметра с целью его стабилизации.Недостатками данного устройства я ся малое быстродействие, низкая надеж канала обратной связи и ручное за параметра управления. Аналоговые схемы при низких уровнях полезных сигналов обладают малой надежностью и помехозащищенностью, а при сопряжении с ЗВМ или устройствами числового программного управления требуют дополнительных аналого-цифровых преобразователей.Цель изобретения - повышение надежности и быстродействия устройства.Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее блок ввода программы и датчик нагрузки, соединенный с блоком сравнения, выход которого подключен к приводу, введены последовательно соединенные генератор импульсов, блок совпадения, счетчик и регистр, подключенный ко второму входу блока сравнения, к третьему входу которого подсоединен второй выход счетчика. Выход блока ввода программы соединен со вторым входом счетчика, а второй выход датчика нагрузки вторым входом блока совпадения.Все эти блоки объединены в систему управления, стабилизирующую силу резания на заданном уровне, значение которого автоматически заносится в регистр, Оптические растровые датчики установлены на станках с числовым программным управлениемв кпнематпческой цепи шпинделя для синхронизации его вращения с подачей принарезании резьбы. Этот же датчик можетбыть использован для определения силы резания. Оптический растр датчика имеет определенное число рисок, а при установившейся нагрузке обороты шпинделя постоянны и период следования рисок не изменяется. С возрастанием силы резания периодувеличивается. Это приводит к тому, чточисло импульсов генератора фиксированнойчастоты, приходящееся на период следования рисок растра, увеличивается. По изменению числа импульсов можно судить обизменении силы резания. Таким образом,стабилизация силы осуществляется устройством стабилпзаци числа импульсов генератора за период следования рисок растрадатчика положения шпинделяНа чертеже представлена структурнаясхема устройства.Оно содержит датчик нагрузки 1, генератор импульсов 2, блок совпадения 3, счетчик 4, регистр 5, блок сравнения 6, привод 7 и блок ввода программы 8,Дискретный датчик нагрузки включенна первый вход олока сравнения и на первый вход блока совпадения, на второй входкоторого подключен генератор импульсов,Выход блока совпадения подключен к первому входу счетчика, второй вход которогоподключен к выходу блока ввода программы. Первый выход счетчика подключен крегистру, а второй - к третьему входу блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом регистра. Выход блокасравнения подключен к приводу (подачи).Блок ввода программы 8 предназначендля управления приводами шпинделя и подачи, ввода и обработки информации о детали и формирования команд переписи содержимого счетчика 4 в регистр 5.Блок сравнения 6 сравнивает содержимое счетчика 4 и регистра 5 с приходомкаждого импульса датчика 1 и управляетприводом 7. Если содержимое счетчика 4равно содержимому регистра 5, то подачапостоянна; если содержимое счетчика 4 больше содержимого регистра 5, подача уменьшается, если меньше - увеличивается.Счетчик 4 предназначен для счета импульсов дагчика 1, он имеет суммирующийвход, вход разрешения переписи в регистр 5,выход кода в регистр 5, выход кода в блоксравнения 6.В блоке совпадения 3 выделяется некоторое число импульсов генератора 2, соответствующее периоду следования рисокдатчика 1. Эти импульсы заполняют счетчик 4 и по команде блока ввода программы 8переписываются в регистр 5. Содержимое35 Формула изобретения 40 45 50 55 5 1 о 15 го 25 зо регистра 5 с приходом импульса риски датчика 1 сравнивается в блоке сравнения 6 с содержимым счетчика 4. Результат сравнения воздействует на привод 7 таким образом, чтобы содержимое счетчика 4 и регистра 5 стало равным. Это соответствует равенству заданной и мгновенной силы резания, и, таким образом, устройство стабилизирует силу резания на уровне задания. Само задание силы осуществляется по команде блока ввода программы 8 в регистр 5 по каналу: датчик 1, блок совпадения 3, счетчик 4, регистр 5, в любой момент времени, когда сила резания соответствует выбираемому режиму. Задание силы резания осуществляется в числовой форме, оно стаб ил ьно и неизменно до следующей команды олока 8, а изменение регулируемого параметра всегда вызывает изменение подачи, стабилизирующее силовой параметр резания. Управляющие сигналы с блока сравнения 6, идущие на привод 7, имеют период на порядок меньший, чем постоянная времени привода, поэтому в блоке управления последним необходимо интегрирующее звено.При использовании датчика положения шпинделя для контроля силы резания отпадает необходимость применения дополнительных датчиков. Дискретная форма измерения силового параметра резания позволяет отказаться от ввода в систему преобразователей информации. Использование универсальных цифровых блоков делает устройство технологичным в изготовлении, дешевым и надежным. Устройство для программного управления металлорежущим станком, содержащее блок ввода программы и датчик нагрузки, соединенный с блоком сравнения, выход которого подключен к приводу, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и быстродействия устройства, в него введены последовательно соединенные генератор импульсов, блок совпадения, счетчик и регистр, подключенный к второму входу блока сравнения, к третьему входу которого подсоединен второй выход счетчика; выход блока ввода программы соединен с вторым входом счетчика; второй выход датчика нагрузки подключен ко второму входу блока совпадения,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР Ье 51 185, М.кл. В 23 Я 15/00, 1974.2. Сб. Самоподнастраивающиеся станки. Под ред. Б. С. Балакшина, М., Машиностроение, 1970., с. 32 - 39.Составитель А. КузнецовТехред О. Луговая Корректор Д.МельниченкТираж 1033 ПодписноеГосударственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 45л ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4