Система управления металлорежущим станком

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 119) (11) 1,)4 В 23 0 15/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВТОРСНО ВИДЕТЕЛЬСТВ 1 трои- ный ти съема епуска, второи вход инен с выходом схемы тегратора с измерения с через после рости съема ипуска ненные уп- Б вательно соед ч, ячейку пам авляемыи кл ик (задатчи ти и дат астоты вращения за чере товки, а вых спусковое ус интегратора йство еоеди с в я перемещение дом блока быстродей авл ющей ил оры. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(46) 07.06,87. Бюл, У 21(71) Всесоюзный заочный машинос тельный институт и Государствен подшипниковый завод Р 20(56) Авторское свидетельство СССР В 791503, кл. В 23 Я 15/00, 1980.(54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИМ СТАНКОМ(57) Изобретение относится к устройствам для управления металлорежущим станком, Цель изобретения - уменьшение колебаний скорости съема припуска на конечном этапе процесса обработки, сокращение и стабилизация вр мени исполнения команды управления на прекращение обработки (отвод инст румента), уменьшение погрешности фо 1 ы обработанной поверхности, возникающей при выходе инструмента из кон такта с заготовкой. Изобретение осна щено прибором 1 активного контроля размеров и содержит блок 2 управления толщиной срезаемого слоя, который связан с блоком 3 управленияперемещением быстродействующей опоры4, выполненной на базе пьезокерамического преобразователя микроперемещений. Блок управления толщиной срезаемого слоя содержит схему 5 измерения скорости съема припуска, узел 6уставок значений скорости съема припуска с дифференциальным усилителем,ячейку 8 памяти, датчик или задатчик9 частоты вращения заготовки, интегратор 1 О, спусковое устройство 11,набор электронных ключей 7, управляемых формирователями команд прибораактивного контроля. Причем первыйвход интегратора через управляемыйключ соединен с выходом дифференциального усилителя, вход которого подключен к выходу схемы измерения ско1 131Изобретение относится к автоматическому контролю .и управлению процессом механической обработки, в частности, на операциях врезного шлифования цилиндрических деталей,Цель изобретения - повышение точности размеров и геометрической формы обработанных деталей путем управления толщиной среэаемого слоя, а также за счет стабилизации времени срабатывания при достижении заданного размера.На Фиг.1 представлена функциональная схема системы; на фиг.2 - схема спускового устройства; на фиг3 в диаграмма работы.Система состоит из прибора 1 ак. тивного контроля размеров, включающего блок Формирования команд управления станком, блока 2 управления толщиной срезаемого слоя, блока 3 управления перемещением регулируемой опоры 4. Блок 2 управления толщиной срезаемого слоя включает схему 5 измерения скорости съема припуска, дифференциальный усилитель 6 с узлом уставок, набор 7 управляемых ключей, ячейку 8 памяти, датчик (задатчик) 9 частоты вращения заготовки, интегра. тор 10 и спусковое устройство 11.Спусковое устройство 11 (фиг.2) состоит из управляемого усилителя, выполненного на элементах ЭА 1, ЧЭ 1, К 1КЗ и содержащего один транслирующий вход К 1 для передачи управляющего сигнала с выхода интегратора 10 на управляющую опору и управляющий вход 7 Э 1, и пороговой схемы сравнения, содержащей амплитудный детектор К 4 К 6, 702, ЧЭЗ, С 1 и компаратор ЭА 2, один вход которого (неинвертирующий) подключен через делитель напряжения К 4, К 5 к интегратору, а второй (инвертирующий) - к выходу амплитудного детектора С 1. Вход +, ЧЭ 2 предназначен для возможного управления от реле времени,. запускаемого в момент достижения заданного размера с формирователя окончательной команды прибора активного контроля. Впоследнем случае реле времени наст. раивается на интервал времени, равный одному обороту, по завершении которого на вход подается напряжение отрицательной полярности.Система работает следующим образом.В исходном состоянии ключи набора 7 разомкнуты и шлифование осущест 5237 2 5 10 15 20 25 3035 40 45 50 55 вляется с помощью механизма поперечной подачи станка. На выходе блока 2управляющий сигнал отсутствует, регулируемая опора 4 неподвижна и находится в исходном положении. По сигналу предварительной команды прибора 1активного контроля замыкается верхний по схеме ключ 12, соединяющийвход интегратора 10 с выходом диффе-ренциального усилителя 6, Одновременно по этой же команде механизмпоперечной подачи станка останавливается, и шлифование осуществляетсяэа счет перемещения опоры 4, подающей деталь на шлифовальный круг. Скорость перемещения опоры задаетсявыбором уставки усилителя 6 и постоянной времени интегратора 10. Наусилителе 6 значение уставки сравнивается с измеренным значением скорости съема припуска на выходе схемы5, в результате чего скорость изменения сигнала на выходе блока 2 корректируется так, чтобы скорость съемаприпуска поддерживалась постоянной.При достижении заданного размерас выхода прибора 1 выдается сигнална прекращение обработки, Ключ 12размыкается, а ключ 13 замыкается.В результате в ячейке 8 памяти запоминается значение скорости съема припуска в момент выдачи команды напрекращение обработки, В зависимостиот записанного в ячейке памя ги значения скорости съема припуска задаетсяопределенная скорость изменения сигнала на выходе. интегратора 10, обеспечивающего посредством блока 3 перемещение опоры в обратном направлениив течение последнего оборота с линейным изменением до нуля толщины срезаемого слоя Так как частота вращения заготовки может быть различной,то скорость перемещения опоры в обратном направлении зависит также отвеличины сопротивления К датчика(эадатчика) 9. Спусковое устройство11 обеспечивает пропорциональнуюпередачу сигнала с интегратора навыход блока 2 в режиме управлениятолщиной срезаемого слоя и скачкообразное изменение сигнала по завершении последнего оборота заготовки,что обеспечивает отскок управляемойопоры.Спусковое устройство работает следующим образом,До момента завершения последнегооборота управляющий вход постоянно3 13152 закрыт, так как к диоду ЧР 1 приложено обратное напряжение. При этом работает только транслирующий вход, в результате чего на выходе управляемого усилителя присутствует сигнал, пропорциональный выходному сигналу интегратора. По этому сигналу происходит перемещение опоры при шлифоваонии: с прямой подачей на деталь - на чистовом этапе и с обратным перемещением по линейному закону - в течение последнего оборота. По завершении последнего оборота на управляющий вход поступает сигнал прямой полярности, в результате чего на выходе 15 устройства происходит скачкообразное изменение выходного сигнала. По этому сигналу происходит отскок управляемой опоры от детали и прекращение процесса резания, 20 Работа пороговой схемы сравнения формирующего сигнал управления иллюстрируется на фиг.З, Кривая а соответствует сигналу на инвертирующем входе компаратора и повторяет выходной сигнал с интегратора с коэффициентом передачи К = К 5/(Кч + К 5), Кривая д- счетная с выхода амплитудного детектора С 1 до момента временисоответствует моменту до выдачи команды на окончание процесса обработки и повторяет входной сигнал с меньшим тангенсом угла наклона за счет наличия диода ЧП 2 и резистора 35 Кб. Учитывая, что после момента времениимеет место линейное уменьше 1ние сигнала на выходе интегратора, а напряжение на выходе амплитудного детектора остается практически неиз менным, то в момент с равенства напряжений на выходах компаратора происходит скачкообразное изменение полярности выходного сигнала компаратора, что приводит к переключению 45 37 4управляемого усилителя. Длительность интеРвала С, Тз 1 УстанавливаетсЯ равной времени одного оборота с помощью К 5.Формула изобретенияСистема управления металлорежущим станком, содержащая прибор активного контроля размеров, включающий блок формирования команд управления станком и блок управления перемещением регулируемой опоры с пьезокерамическим преобразователем перемещений, предназначенной для взаимодействия с деталью, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности размеров и геометрической формы обработанных деталей, система снабжена блоком управления толщиной срезаемого слоя, содержащим схему измерения скорости съема припуска, узел уставок значений скорости съема припуска с дифференциальным усилителем, ячейку памяти, датчик частоты вращения заготовки, интегратор, спусковое устройство, набор ключей, управляемых с выхода блока формирования команд управления прибора активного контроля размеров, причем первый вход интегратора соединен через управляемый ключ с выходом дифференциального усилителя, вход которого подключен к выходу схемы измерения скорости съема припуска, второй вход интегратора соединен с выходом схемы измерения скорости съема припуска через последовательно соединенные управляемый ключ, ячейку памяти и датчик частоты вращения заготовки, а выход интегратора через спусковое устройство, состоящее из управляемого усилителя и пороговой схемы сравнения, соединен с входом блока управления перемещением регулируемой опоры.НИИПИ Го по делам 13035, М ного ко ний и5, Рауш д. 4/ Проектна ское предприятие, г. Ужгоро роизводственно-поли г ч