Устройство для адаптивного управ-ления ctahkom

ОП ИСАНИЕ Союз СоветскихСоциалистическихРеслублик834673 ВТОРСКО МУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(23) Приоритет -Опубликовано 30.05.81. БюллетеньДата опубликования описания 05.06.81 3) УДК 621,503(71) Заявитель ТРОИСТВО Я АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИСТАНКОМ 15 о) 2 Изобретение относится к автоматическому управлению и регулированию, в частности к адаптивному управлению металло- режущими станками, в особенности для ограничения колебаний несущей системы станка.Известно устройство для адаптивного управления с ограничением уровня колебаний несущей системы станка, содержащее датчик колебаний, усилители, исполнительный орган, полосовые фильтры 1.Наиболее близким к предлагаемому по то технической сущности является устройство, содержащее последовательно соединенные датчик колебаний, первый усилитель, блок полосовых фильтров, блок детекторов, первый блок сравнения, второй блок сравнения, подключенный к задатчику допустимого уровня автоколебаний, второй усилитель, третий блок сравнения, подключенный к задатчику мощности, четвертый блок сравнения, подключенный через третий усилитель к датчику мощности, регулятор, подсоединенный к блоку ограничения подачи, и привод подачи, а также коммутатор, реле времени, формирователи импульсов, элемент И-НЕ и реверсивный счетчик, прямые выходы которого через коммутатор соединены со входом задатчика мощности, инверсные выходы - через эле. мент И-НЕ и первый формирователь импульсов с соответствующими входами реле времени, выход которого через второй формирователь импульсов подсоединен к вычитаюшему входу реверсивного счетчика, а суммирующий вход последнего подключен через третий формирователь импульсов к выходу третьего блока сравнения.При возникновении колебаний на одной из резонансных частот несущей системы станка больше допустимого уровня на выходе второго усилителя появляется напряжение, форсированно снижающее уставку мощности до нуля. Одновременно через третий формирователь импульсов на суммирующий вход реверсивного счетчика приходит импульс, изменяющий его состояние, в результате чего через коммутатор на задатчик мощности приходит сигнал, уменьшающий уставку последнего на дискрету.После снижения амплитуды автоколебаний вследствие форсированного сниженияО 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 15 уставки мощности и, следовательно, подачи сигнал на выходе второго усилителя исчезает и уставка мощности возвращается до исходного значения за вычетом одной дискре. ты. Если этого снижения недостаточно, то описанный цикл повторяется. Возврат к исходному значению производится в функции выдержки времени реле времени, которое, отсчитав выдержку времени после начала каждого цикла, подает через второй формирователь импульсов на вычитающий вход реверсивного счетчика импульс 2).Недостатком известного устройства является отсутствие информации о параметрах процесса резания, влияющих на возник. новение автоколебаний в режиме возврата уставки мощности к исходному значению, осуществляемого в функции выдержки времени. Вследствие этого может произойти превышение уровня автоколебаний над допустимым, т.е. снижение надежности работы инструмента и станка (если возврат к исходной уставке мощности осуществляется в вибронеустойчивой зоне процесса резания) или работа с заниженной уставкой мощности, т.е, снижение производительности (если исполнительный орган - привод подачи - виброустойчивую зону прошел, а выдержка времени еще не истекла),Цель изобретения - повышение точности устройства.Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно включенные датчик вибраций, первый усилитель, блок полосовых фильтров, блок детекторов, первый блок сравнения, второй блок сравнения, второй усилитель, третий блок сравнения, четвертый блок сравнения, регулятор и привод, третий усилитель, входом подключенный к датчику мощности, выходом - ко второму входу четвертого блока сравнения, к выходу третьего блока сравнения подключен вход первого формирователя импульсов, выходом соединенный с первым входом реверсивного счетчика, выходы которого через последовательно соединенные коммутатор и задатчик мощности связаны со вторым входом третьего блока сравнения, а также задатчик амплитуды вибраций, блок ограничения подачи, второй формирователь импульсов, выходами подключенные ко вторым входам соответственно второго блока сравнения, регулятора и реверсивного счетчика, дополнительно введены фильтр низких частот, блок памяти, элемент ИЛИ, элемент задержки и пятый блок сравнения, выход которого соединен со входом второго формирователя импульсов, выход первого формирователя импульсов через последовательно соединенные элемент ИЛИ и элемент задержки подключен ко второму входу блока памяти, второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом второго формирователя импульсов, а третий вход блока памяти - с выходом элемента ИЛИ. 4На чертеже приведена функциональная схема устройства, содержащая контур 1 ограничения уровня вибраций и контур 11 стабилизации мощности устройства.Контур 1 ограничения уровня вибраций содержит последовательно соединенные датчик 1 вибраций, первый усилитель 2, блок 3 полосовых фильтров, блок 4 детекторов, первый блок 5 сравнения, второй блок 6 сравнения, другой вход которого подсоединен к задатчикуамплитуды вибраций, второй усилитель 8, а также коммутатор 9, реверсивный счетчик 10, формирователи 11 и 12 импульсов, элемент ИЛИ 3, элемент 14 задержки, фильтр 15 низкой частоты, блок 16 памяти и пятый блок 17 сравнения.Контур 11 стабилизации мощности устройства содержит последовательно соединенные задатчик 18 мощности, третий 19 и четвертый 20 блоки сравнения, причем последний подключен через третий усилитель 21 к датчику 22 мощности, регулятор 23, к второму входу которого подключен блок 24 ограничения подачи, привод 25, объект 26 регулирования.Устройство работает следующим образом.При включении устройства счетчик 10 устанавливается в нулевое состояние, при котором на его выходах устанавливаются нулевые уровни, и система стабилизирует заданное значение мощности, При увеличении припуска подача снижается, что может привести к возникновению вибрации, если амплитуда вибраций превысит допустимый уровень. Тогда выходной сигнал блока 19 уменьшится до нуля, это приведет к формированию блоком 11 импульса; который изменит состояние счетчика 10 таким образом, что напряжение задатчика 8 изменится на дискрету, в результате подача, мощность и амплитуда колебаний уменьшатся. Одновременно этот импульс через элемент 13, поступая на вход блока 6, очистит его память, а по истечении времени задержки элемент 14 сформирует на входе Измерение и память блока 16 импульс, который запишет в память блока 16 выходную величину фильтра 15, пропорциональную величине подачи, Описанный цикл повторяется до тех пор, пока амплитуда вибрации не уменьшится до заданного уровня, причем в блоке 16 будет хранится величина подачи, соответствующая последнему циклу. Г 1 ри отсутствии вибрации и увеличении подачи, например при уменьцении припуска, создана возможность увеличения уставки мощности и, как только величина текущей подачи превысит величину, записанную в память блока 16, блок 12 сформирует импульс, который изменит состояние счетчика 10, в результате чего уставка мощности увеличится на дискрету, а в блок 16 установятся нулевые начальныеусловия. По истечении времени задержки на вход блока 16 поступит импульс, записываю834673 формула изобретения Петра ш. Белишковаас Корректор ГПодписноеомитета СССРоткрытийкая наб., д. 4/5д, ул. Проектная, 4 итель Н А. Бойк 940 Сост Техр Редактор Заказ 40 ешетник 74ВНИИПИ Госпо делам 113035, Москва лиал ПНП Пат дарственного к изобретений и Ж - 35, Раушс нт, г. Ужгоро щий в память текущую величину подачи. При необходимости циклы снижения и увеличения уставки мощности повторяются.Устройство для адаптивного управления станком уменьшает время режимов обработки с амплитудой вибраций больше допустимой и позволяет обеспечить обработку вибронеустойчивых участков на уставках мощности, близких к оптимальным, Это повышает надежность работы инструмента и станка, уменьшает износ инструмента и повышает производительность обработки. 10 5Устройство для адаптивного управления станком, содержащее последовательно включенные датчик вибраций, первый усилитель, блок полосовых фильтров, блок детекторов, первый блок сравнения, второй блок сравнения, второй усилитель, третий блок сравне ния, четвертый блок сравнения, регулятор и пр.:; , ,ий усилитель, входом подключе,:нь 1-: .: датчику мощности, выходом - ко горому входу четвертого блока сравнения, к вь.ходу третьего блока сравнения подклю7 ."1 Во о о;ормирователя импульсов,125 вь.кодо 1 с:.ди.еянд й с первым входом реьверсивного счетчика, выходы которого через последовательно соединенные коммутатор и задатчик мощности связаны со вторым входом третьего блока сравнения, а также задатчик амплитуды вибраций, блок ограничения подачи, второй формирователь импульсов, выходами подключенные ко вторым входам соответственно второго блока сравнения, регулятора и реверсивного счетчика, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него, введены фильтр низких частот, блок памяти, элемент ИЛИ, элемент задержки и пятый блок сравнения, выход которого соединен со входом второго формирователя импульсов, выход первого формирователя импульсов через последовательно соединенные элемент ИЛИ и элемент задержки подключен ко второму входу блока памяти, второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом второго формирователя импульсов, а третий вход блока памяти - с выходом элемента ИЛИ. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Юо 386380, кл. б 05 В 13/02, 1975.2, Авторское свидетельство"СССР Мо 684513, кл. б 05 В 13/02, 1977 (прототип).