Устройство для управления шлифовальным станком

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 05 В 19 00 ТЕНИ ТЕЛЬСТ равления. Целью изобретения является щение устройства для управления ш вальным станком. Сущность изобретени стоит в том, что арифметический бло полнен в виде блока умножения, причем задания, арифметический блок и блок нения соединены последовательно, в датчика скорости детали соединен с тр входом арифметического блока, выход чика длины дуги контакта - с вторым дом арифметического блока, а выход б преобразования спектра соединен с вт входом блока сравнения. 3 ил. го Красноготут 1983.РАВЛЕНМистемам ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ 0 ПИСДНИЕ И А ВТОРСНОМУ(71) Одесский ордена ТрудовоЗнамени политехнический инст(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ УПШЛИФОВАЛЬНЫМ СТАНКО(57) Изобретение относится к с 801223 лифоя сок выблок сравыход етьим дат- вхолока орым1. = 2 гагсСозГИзобретение относится к автоматическому регулированию и может быть применено при разработке шлифовальных станков с автоматическим и адаптивным управлением режимами резания, например, для резьбошлифовальных станков.Целью изобретения является повышение надежности устройства для автоматического управления шлифовальным станком.На фиг. 1 изображено устройство для -автоматического управления шлифовальным станком; на фиг. 2 - блок-схема логического блока; на фиг. 3 - схема блока преобразования спектра.Устройство для автоматического управления шлифовальным станком содержит датчик 1 оборотов детали, датчик 2 мощности шлифования, блок 3 преобразования спектра, блок 4 задания, блок 5 сравнения, запоминающий блок 6, первый интегратор 7, привод 8 скорости детали, датчик 9 скорости детали, датчик 10 длины дуги контакта, блок 11 умножения, логический блок 12, второй коммутатор 13, второй интегратор 14, привод 15 поперечной подачи, генератор 16 импульсов, третий коммутатор 17, блок 18 задания начальной скорости детали, первый коммутатор 19.Логический блок 12 (фиг, 2) содержит дискриминатор 20 нуля, ограничитель 21 сигнала, элемент И 22, элемент НЕ 23 и триггер 24. Второй вход триггера 24 соединен с выходом ограничителя 21 сигнала. Выход дискриминатора 20 нуля соединен с вторым входом элемента И 22. Вход ограничителя 21 сигнала соединен с первым входом логического блока 12. Второй вход логического блока 12 соединен с входом дискриминатора 20 нуля, а выход подключен к выходу триггера 24.Блок 3 преобразования спектра может быть выполнен в виде следующей схемы (фиг. 3): генератор 25, цифроаналоговый 26 преобразователь, нуль-орган 27, элемент И 28 и реверсивный счетчик 29.Датчик 2 мощности шлифования с аналоговым выходом представляет собой устройство, включающее в себя преобразователь активной мощности электродвигателя привода шлифовального круга и схему вычета мощности холостого хода. С выхода датчика 2 мощности шлифования поступает сигнал в видне аналогового напряжения, пропорционального разности между мощностью, потребляемой электродвигателем привода шлифовального круга в режиме работы, и мощностью холостого хода этого электродвигателя.Датчик 9 скорости детали представляет собой, например, тахогенератор, установленный на валу электродвигателя привода скорости детали и имеющий аналого-цифровой преобразователь на выходе. Выходным сигналом датчика 9 скорости детали является цифровой код. 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Датчик 10 длины дуги контакта содержит последовательно соединенные датчик глубины шлифования (поперечной подачи), блок нелинейности и аналого-цифровой преобразователь. Характеристика блока нелинейности при шлифовании, например, резьбы полукруглого профиля описывается урав- нением где 1. - длина дуги контакта, мм;г - радиус профиля круга, мм;1 - поперечная передача на врезание, мм;Ограничитель 21 сигнала представляетсобой устройство, формирующее сигнал логической единицы из непрерывно изменяющегося напряжения на выходе датчика 2мощности шлифования. В качестве этогоустройства может быть использован триггер Шмидта.Дискриминатор 29 нуля представляетсобой устройство, формирующее на выходесигнал логической единицы при появлении нулевого напряжения на входе.Интеграторы 7 и 14 представляют собойреверсивные счетчики импульсов с преобразователями кода в напряжение.При подаче питания на схему устройства триггер 24 в логическом блоке 12 устанавливается таким образом, что сигнал сего выхода, поступающий на коммутаторы13, 17 и 19, переключает их в положение,при котором выход генератора 16 импульсов через коммутатор 17 подключается кпервому входу блока 3 преобразования спектра и второму входу запоминающего блока 6,выход запоминающего блока 6 через коммутатор 13 подключается к входу интегратора 14, а выход блока 18 задания начальной скорости детали через коммутатор19 подключается к первому входу интегратора 7.В качестве блока умножения используется операционный усилитель постоянного тока с переменным коэффициентом усиления.Умножение осуществляется методом масштабного преобразования величины электрического сигнала,Устройство для автоматического управления шлифовальным станком, например,резьбошлифовальным, при обработке резьбыходовых винтов работает следующим образом.При включении станка на рабочий ходсрабатывает кулачковый механизм поперечной подачи. В результате отрабатываетсяпоперечное перемещение (например, одинаковое на каждый проход круга) шлифовальной бабки, гарантирующее надежное касание круга с деталью в рабочей зоне. Прикасании круга с деталью в блок 5 сравнения по сигналу от генератора 16 импульсов с выхода датчика 2 мощности че223207 5 1 О 15 20 25 Формула изобретения 30 35 40 45 50 55 13рез блок преобразования спектра 3 поступают измеренные значения мощности шлифования. На второй и третий входы блока умножения поступают сигналы от датчика 10 длины дуги контакта и датчика 9 скорости детали, а на первый вход - сигнал, пропорциональный допускаемому уровню удельной поверхности работы шлифования, поступающий из блока 4 задания.На выходе блока 11 умножения формируется сигнал, пропорциональный величине произведения С 1.Ч где С - допустимый уровень удельной поверхностной работы шлифования (Дж/м), 1. - длина дуги контакта (м); Ч - скорость детали (м/с).Этот сигнал сравнивается в блоке 5 сравнения с сигналом, поступающим из блока 3 преобразования спектра. Сигнал рассогласования (Р - С 1.Ч) фиксируется в запоминающем блоке 6 на время, равное периоду следования импульсов Т от генератора 16 импульсов и через коммутатор 13 поступает на вход интегратора 14. Выходной сигнал интегратора 14 в виде, например, напряжения постоянного тока, подается на обмотку электродвигателя привода 15 поперечной передачи. Это приводит к увеличению поперечной подачи на величину, пропорциональную выходному сигналу интегратора 14. При этом на выходе интегратора 7 выходной сигнал, пропорциональный окружной скорости детали, не изменяется. Следовательно, увеличение поперечной подачи осуществляется при неизменной окружной скорости детали, величина которой задается блоком 18 задания начальной скорости.Работа устройства по описанному циклу продолжается до появления на выходе блока 5 сравнения сигнала ошибки, равного нулю. В результате на выходе дискриминатора 20 нуля появляется положительный потенциал, который поступает на второй вход элемента И 22. При этом на второй вход триггера 24 и первый вход элемента И 22 подается через ограничитель 21 сигнала разрешающий потенциал от датчика 2 мощности. Триггер 24 изменяет состояние на противоположное под воздействием сигнала с выхода логического элемента НЕ 23 (триггер 24 типа КЗ изменяет свое состояние при появлении на установочных входах нулевого потенциала).Сигнал с выхода триггера 24 вызывает переключение коммутаторов 13, 17 и 19 в противоположные состояния. В результате выход датчика 1 оборотов детали через коммутатор 17 подключается к входам блока 3 преобразования спектра, и запоминающего блока 6. Коммутатор 13 переключает выход запоминающего блока 6 на вход интегратора 7. При этом коммутатор 19 отключает выход блока задания начальной скорости детали 18 от первого входа интегратора 7.В дальнейшем работа устройства не отличается от описанной выше за исключением того, что сигнал рассогласования с выхода блока 5 сравнения через запоминающий блок 6 и коммутатор 13 поступает на вход интегратора 7 (а не интегратора 14) и вызывает изменение скорости детали. При этом электродвигатель 1 привода 15 поперечной подачи обесточен, поскольку сигнал на выходе интегратора 14 отсутствует.По мере обработки шлифовальный круг затупляется. Это приводит к увеличению измеренных значений мощности шлифования, и как следствие, к появлению сигнала рассогласования на выходе блока 5 сравнения. При этом сигнал рассогласования на выходе блока 5 сравнения увеличивается. Получившееся превышение суммируется в интеграторе 7 с предыдущим значением, содержащимся там. Изменение выходного сигнала интегратора 7 происходит с интервалами времени, кратными периоду Т следования импульсов от датчика 1 оборотов детали. Это приводит к соответствующему увеличению скорости детали таким образом, чтобы разность (П - С 1.Ч) была равна нулю, и, следовательно, удельная поверхностная работа шлифования поддерживалась на заданном уровне. Устройство для управления шлифовальным станком, содержащее блок задания, датчик длины дуги контакта, датчик скорости детали, блок задания начальной скорости детали, последовательно соединенные датчик мощности шлифования, логический блок, первый коммутатор, первый интегратор и привод скорости детали, последовательно соединенные блок сравнения, запоминающий блок, второй коммутатор, второй интегратор и привод поперечной подачи, последовательно соединенные датчик оборотов детали и третий коммутатор, соединенный вторым входом с генератором импульсов, третьим входом - с выходом логического блока, а выходом - с вторым входом запоминающего блока и первым входом блока преобразования спектра, второй вход которого подключен к выходу датчика мощности шлифования, выход блока сравнения соединен с вторым входом логического блока, соединенного выходом с вторым входом второго коммутатора, второй выход которого подключен к второму входу первого интегратора, причем выход блока задания начальной скорости детали соединен с вторым входом первого коммутатора, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введен блок умножения, соединенный первым входом с блоком задания, вторым входом с датчиком длины дуги контакта, третьим входом с датчиком скорости детали, а выходом с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока преобразования спектра.1223207 Фиг. тель В. Ти е с 11303лиал Редактор Т. КугрышевЗаказ 1711/50ВН СоставиТехред И. В Тираж 836 ИПИ Государстве по делам изобретМосква, Ж - 35 ППП Патент, г. ре Корректор А. Знмокосов Поднисное нного комитета СССР ений и открытий Раушская наб., д. 4/5 Ужгород, ул. Проектная, 4