Система для автоматического управления металлорежущим станком

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социапистическик Республик(22) Заявлено 2507,77 (21) 2510977/25-08 Р 1 М2 с присоединением заявки М В 23 Я 15/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретениядс.мМ.С, Невельсон, Г,А, Овчинников и Ю.С. Эйдельман,Ленинградское особое конструкторское бюро автоматови револьверных станков(54) СИСТЕМА ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИМ СТАДКОМ1Изобретение относится к обработкеметаллов резанием, в частности кустройствам для автоматическогоуправления точностью и производительностью металлообрабатывающими, преимущественно токарными, станкамиИзвестна система для автоматической подналадки, в которОй информацияоб износе инструмента используетсядля управления размерной настройкой, 10содержащая устройство для измеренияобработанных деталей, усилитель,вырабатывающий подналадочный импульсдля очередного цикла обработки,пропорциональный отклонению размера 15детали, обработанной в предыдущемцикле, накопительное (суммирующее)устройство, в котором очередной под наладочный импульс суммируется совсеми предыдущими, формируя уровень 20настройки для очередного цикла, иисполнительное устройство, реализующее заданное положение инструмента 1)В известной системе величина на 25выходе суммирующего устройствапредставляет собой уровень настройки для очередного цикла, а каждыйподналадочный импульс - изменениеэтого уровня за один цикл. Смещение. 30 2настройки обусловлейо износом резца,и тОгда каждый подналадочный импульс представляет собой оценкуизноса резца за один цикл, т.е.интенсивности износа инструмента.Однако в известной системе необеспечивается возможность управления интенсивностью износа инструмента,Это управление выполняется только)три настройке станка путем установки расчетного значения час 1 оты врайения шпинделя,В силу неизбежных колебаний условий обработки и свойств инструмента интенсивность износа в ходепроцесса изменяется случайно и можетпринимать значения далекие от оптимальных.Целью изобретения является повышение производительности обработкипутем поддержания оптимальной интенсивности размерного износа инструмента,Эта цель достигается тем, чтосистема снабжена блоком скользящегосуммирования подналадочных импульсов, блоком сравнения и устройствомЧля согласования сигналов, причем,вход блока скользящего суммирования1 подналадочных импульсов соединен свыходом усилителя, а выход его через блок сравнения и устройстводля согласования сигналов связанс входом устройства для регулирования частоты вращения шпинделя,На чертеже изображена блок-схемапредлагаемой системы,Система состоит из металлорежущего станка 1, имеющего органы настройки, устройства 2, обеспечивающего регулирование частоты вращенияшпинделя,и исполнительного устройства 3, необходимого для регулирования положения инструмента относительно технологических баз станка.Контур управления размерной настройкой образован измерительнымустройством 4 с блоком сравненй я,усилителем 5, блоком б суммированияи исполнительным устройством 3.К выходу усилителя 5 подключенвход блока 7 скользящего суммирования подналадочных импульсовВыходной сигнал 1 к этого блока подается на .вход блока 8 сравнения, гдесравнивается с опорным сигналом 1Результат сравнения д 1подаетсяна вход устройства 9 для согласования сигналов, которое предназначено для преобразования этой величиныв форму, пригодную для восприятияустройством 2 для регулирования частоты вращения шпинделя,Система работает следующим образом.Перед началом очередного К-огоцикла обработки деталь, обработанная в предыдущем (К) -ом цикле,измеряется в устройстве 4 и отклонение размера (у л ) от заданного значения (ч )д) =з - преоб-,разуется усилителем 5 в величинуподналадочного воздействия для К-огоцикла. обработки 1)к = Ьдук л, где Ькоэффициент подналадки, Величина 1)"суммируется в блоке б с ранее накойленными подналадочными воздействиямии суммарная величинами= Е О реализуется исполнительным устройством3 в виде соответствующего положенияинструмента относительно технологических баз станка 1 (размернбй на -стройки),Одновременно сигнал Ок поступаетна вход блока 7.Величину О, можно рассматриватькак оценку изйоса инструмента заодин цикл обработки, те. оценку ин-тенсивности износа. Однако из-заслучайного характера процесса, колебания этой оценки от цикла к циклумогут быть весьма велики. Болееустойчивой оценкой интенсивности из-,носа является средняя величина Уэа несколько циклов, предшествующихуправляемому,1 к в " )кК=к-в Величина гп, обеспечивающая требуемую надежность оценки, выбирается в зависимости от свойств процесса,Найденная таким образом интенсивность размерного износа Т сравнивается в блоке 8 с заданной оптимальной интенсивностью Х которая может быть определена по известным э ави симо стям.для упрощения структуры блока 7 можно заменить вычисление скользящей средней скользящим суммированием1 к п - кЬк-ь-лпри этом и на второй вход блока 8 придет ся подат ь пропорционально увеличенный опорный сигнал 1 = в 1 аС выхода блока 8 снимается сигнал, пропорциональный отклонению фактической интенсивности размерного износа от заданного оптимального уров- ня 5 1 О50 Формула изобретения Система."для автоматического управления металлорежущим станком, например токарным, содержащее измерительное устройство с блоком сравнения, усилитель, блок суммирования и исполнительное устройство, включенные последовательно и образующие систему пульсирующей автоподналадки пропорциональным импуль.сом, и устройство для регулирования частОты вращения шпинделя, о т л и- чающая с я тем, что, с целью повышения производительности обработ ки путем поддержания оптимальной к а кСпособ функционирования устрой 25 ства 9 зависит от структуры уст -ройства 2 частоты вращения шпинделя,Например, если устройство 2 представляет собой коробку скоростей сэлектромагнитными муфтами, то уст 30 ройство 9 должно преобразовать величину д 1 в определенную комбинацию релейных сигналов, обеспечивающих требуемое изменение частотывращения путем включения соответЗ 5 ствующей комбинации муфт, Если жеустрой ст во 2 предст авляет собойрегулируемый электропривод, блок 9осущест вляет усиление сиги ала,Кроме того, посредством блока 9 могут выполняться некоторые операциинастройки (выбор рабочей точки повведение ограничений пв 1,1 и ппнераи т,д.) .Блок 9 совместно с элементом 2изменяют частоту вращения так,чтобыкомпенсировать отклонение фактической интенсивности размерного износаот заданной,5 738832 интенсивности размерного износа инструмента, система снабжена блоком скользящего суммирования подналадочных импульсов, блоком сравнения и устройством для согласования сигналов, причем вход блока скользящего суммирования соединен с выходом усилителя, а выход его через блок сравнения и устройство для согласо-, вания сигналов связан с входом усу; Источники информации,5 принятые во внимание при экспертизе 1. Обзор НИИИАШАдаптивное управление точностью обработки 11. Серия;С,М., 1975, стр. 69-75, 1 Составитель ф. МайоровТехред Н,Ковалева Корректор Г, Назарова Подписноного комитета, СССний и открытийРаушская наб., д. Тираж 116 ЦНИИПИ Государствпо делам изобре 3035, Москва, ЖЗаказ 2733/14 оектн Патент,4 Фил пп город, ул, П едактор М. Стрельников ройства для регулирования частотывращения шпинделя.