Система экстремального регулирова-ния ctahkom

Сфез Сфветскнх Сфцнапнстнческнх Ресйублнк(5 чм. кд. с присоединением заявки ЙВ 6 05 В 19/39 0 05 В 13/02 Государственный коннтет СССР по делан изобретений и открытий(088.8) Дата опубликования описания 230381(72) Автор изобретения А.В,Коробко Ульяновское головное специальное конструкторское. бюро тяжелых и фрезерных станков(54) СИСТЕМА ЭКСТРЕМАЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ СТАНКОМИзобретение относится к автоматизации обработки на металлорежущих станках, в частности к регулированию вибраций и загрузки.Известна экстремальная система регулирования амплитуды колебаний регулируемой величины в области экстремума, содержащая командный генератор (блок формирования цикла), запоминающие устройства, сигнум реле и исполнительный механизм (1.Однако эту систему нельзя применить для регулирования уровня вибраций в процессе резания на станке из- . менением скорости резания из-за невозможности задания начальной скорости резания, устанавливаемой по условиям технологии обработки. Кроме того, если скорость резания в точке экстремума (минимума вибраций) существенно отличается от начальной скорости резания, а вибрации при этом много меньше допустимого уровня, то такой режим обработки нельзя считать оптимальным.йри выходе в точку экстремума система совершает фрысканиями, которыетакже нежелательны в процессе резания.Наиболее близкой к изобретению потехнической сущности является система экстремального регулирования, содержащая последовательно соединенныеисполнительный элемент, объект регулирования, датчик экстремума, пере ключающее устройство, выходы которого через запоминающие устройства илогический элемент сравнения соединены с реверсивным элементом, и блокформирования цикла, первые два выхода которого соединены с соответствующими управляющими входами переключательного устройства и логическогоэлемента сравнения.Недостатками системы являются:а) невозможность задация начальной 15 скорости резания, устанавливаемой поусловиям технологии обработки в разомкнутом состоянии;б) уменьшение амплитуды вибрацийдо минимума (однако вполне достаточно, если вибрации не будут превышать предельно допустимого уровня;скорость резания при этом будет значительно ближе к заданной)1в) при выходе в точку экстремумасистема продолжает совершать фрысканияф, которые нежелательны в про.цессе резания;г) кроме ограничения вибрацийсистема управления процессом резания 30 должна обеспечить также технологи 815715ческую функцию в ,повышение производительнОсти обработки,Цель изобретения - расширениедиапазона регулирования.Поставленная цель достигаетсятем, что в систему экстремальногорегулирования станком, содержащуюконтур стабилизации мощности резанияи включенные последовательно датчикэкстремума, первый элемент сравненияи переключатель, выходы которого через запоминающее устройство подклю Очены к первому .и второму входам второго элемента сравнения, выходом соединенного через регулятор оборотовшпинделя со входом контура стабилизации мощности резания, и блок фсрмирования цикла, первый и второй выходы которого подключены соответственно ко второму входу переключателяи к третьему входу второго элементасравнения, введены задатчик допустимого уровня вибраций и последовательно включенные пороговое устройство иэлемент И, второй вход и выход которого соответственно подключены к третьему выходу блока формирования цикла и ко второму входу регулятора оборотов шпинделя, а вход пороговогоэлемента соединен с выходом первогоэлемента сравнения, ко второму входукоторого подключен выход задатчикадопустимого уровня вибраций. ЗОНа чертеже представлена функциональная схема системы экстремальногорегулирования,Система содержит контур 1 стабилизации мощности, включающий в себяпривод 2 главного движения станка,объект 3 регулирования, датчик 4 активной мощности, элемент 5 сравнения,задатчик 6 мощности, регулятор 7 подачи, блок 8 ограничения подачи,привод 9 подачи, задатчик 10 скорости 40резания, элемент 11 сравнения, навход 12 которого подается управляющее воздействие от контура регулирования величины амплитуды вибраций,содержащего датчик 13 экстремума, 45первый элемент 14 сравнения, задатчик 15 допустимого уровня вибраций,переключатель 16, запоминающие устройства 17 и 18,второй элемент 19сравнения, пороговый элемент 20,элемент 21 И, регулятор 22 оборотовшпинделя и блок 23 формированияцикла.Система работает следующим образом.До врезания уровень вибраций Ьнезначителен и намного меньше предельно допустимого уровня Ьо, задатчика 15. Блок 23 подает команды науправляющие входы переключателя 16,элемента 19 и на второй вход элемента 21 И, однако от регулятора 22на вход 12 сигналы не проходят, таккак элемент 20 подает на первыйвход элемента 21 И нулевой сигнал,вследствие чего регулятор 22 заблоки рован нулевым сигналом элемента 21И. Таким образом, до моментавреэания на привод 2 подается сигналзадатчика 10,При замыкании системы повышаетсяуровень вибраций и, как. только онпревысит уровень Ьо, на выходе элемента 14 появляется сигнал, от определенной величины которого срабатывает элемент 20, выходной сигналкоторого разрешает прохождение команд блока 23 на вход регулятора 22.В следующий интервал времени дСпроизводится фиксапия уровня вибраций Ьп объекта 3, который затемсравнивается с уровнем вибрации Ьпв предыдущий отрезок времени. Послесравнения на элемент 19 и регулятор22 от блока 22 приходят команды надвижение системы,Допустим, что первый шаг д Ч привел к увеличению вибрации. В этомслучае система изменяет знак управляющего воздействия Ь Ч на обратный,в результате чего система начинаетдвижение к минимуму вибраций, Послекаждого шага фиксации нового состояния и сравнения двух состояний(нового и предыдущего) элемент 19 неизменяет знак воздействия на регулятор 22, а, следовательно. и направление,цвижения системы, В моментвремени как только И 1ИО , элемент 20 отключается и команды отблока 23 на регулятор 22 не проходят.Регулятор фиксирует последнее состояние объекта 3.Контур стабилизации мощности работает обычным образом: в моментпоявляется сигнал датчика 4, которыйвычитается из задающего сигнала вэлементе 5, формирующем сигнал рассогласования, в зависимости от знакакоторого регулятор 7 увеличивает или .уменьшает подачу Я , коменсируяотклонение мощности от Но, В процессе изменения числа оборотов шпинделя предельно допустимая подача ЯтаАкорректируется при помощи блока 8,Преимущество предлагаемой системы заключается в защите станка от вибраций, в повышении надежности и долговечности работы станка и инструмента,Формула изобретенияСистема экстремального регулирования станком, содержащая контур стабилизации мощности резания и включенные последовательно датчик экстремума, первый элемент сравнения и переключатель, выходы которого через запоминающее устройство подключены к первому и второму входам второго элемента сравнения, выходом соединенного через регулятор оборотов шпинделя со входом контура стабилизации/78ВНИИПИ Гопо дел113035, М Заказ 10 раж 940дарственного кизобретений иква, Ж, Рауш митета СССР ткрытий кая наб.,лиал ППП "Патентф, г.ужгород, ул.Проектная мощности резания, и блок формирования цикла, первый и второй выходы которого подключены соответственно ко второму входу переключателя и к третьему входу второго элемента сравнения, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования в систему введены задатчик допустимого уровня вибраций и последовательно включенные пороговое устройство и элемент И, второй вход и выход которого собтветственно подключены к третьему выходу блока формирования цикла и ко второму входу регулятора оборотов шпинделя, а вход пороговогоэлемента соединен с выходом первогоэлемента сравнения, ко второму входукоторого подключен выход задатчикадопустимого уровня вибраций.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Либензон Л.М. и Розова Б.Шаговые экстремальные системы. М.,Энергия, 1969, с.9-11.2. Бонч-Бруевич А.М. и др. Бесконтактные элементы самонастраивающихсясистем. М., фМашиностроениеф, 1968,с.15 (прототип) .