Устройство для автоматического управления круглошлифовальным станком с программным управлением

К АВТОРСКОМУ ЕТЕЛЬСТ У 25А,Б.Минкович,опальцев етельство СССР В 49/00, 1980. кое свидкл. В 24 де сумуиравлевающий ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И О(56) АвторсУ 942971,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОУПРАВЛЕНИЯ КРУГЛОШЛИфОВАЛЬНЫМ СТАС ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ(57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использованона круглошлифовальных станках с программным управлением, в частности суправлением от мини-ЭВМ, при обработ.ке многоступенчатых валов. Цель -расширение технологических возможностей и повышение точности обработкидеталей за счет повышения точностипозиционирования шлифовальной бабкии плавности подачи на заключительномэтапе съема припуска. На выхоматора 13 формируется сигналния приводом подачи 12, учиты1407775 обратную связь по фактическому перемещению шлифовальной бабки 4 от линейного датчика 3. Преобразователь 1контролирует размер детали. Когдаприпуск, подлежащий снятию, станетравным расчетному, вычислительныйблок 14 начинает формировать алгоритмуправления поперечной подачей для заключительного цикла на основе обратной связи от первичного преобразователя 1. На данном этапе скорость поперечной подачи ,задается пропорциональной текущей величине припуска.На вход сумматора 10 также поступает Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано на круглошлифовальных станках с программным управлением, в частности с управлением от мини-ЭВИ, при обработке многоступенчатых валов.Целью изобретения является расши, рение технологических возможностей и повышение точности обработки деталей типа многоступенчатых валов за , ,счет повышения точности позиционирования шпифовальной бабки и плавности поперечной подачи на заключительном , этапе съема припуска.На чертеже представлена структурная схема устройства для автоматического управления круглошлифовальным станком с программным управлением.Устройство содержит измерительную скобу с первичным преобразователем 1 размера детали 2, линейный датчик 3 фактического перемещения шпифовальной бабки 4, датчик 5 кругового перемещения винта 6 подачи шлифовальной бабки 4, установленный на первичном валу червячного редуктора 7, на другом конце которого установлен высокомоментный двигатель 8, соединенные последовательно с датчиком 5 первый блок 9 связи, первый сумматор 10, функциональный блок 11 и привод 12 подачи. К второму входу первого сумматора 10 подключен выход второго сумматора 13, первый вход которого соединен с вычислительйым блоком 14, связанным с выходом блока 15 задасигнал от датчика 5 кругового перемещения винта 6 подачи шлифовальнойбабки 4, используемого в качестведатчика дополнительной обратной связи. В итоге на выходе первого сумматора 10 формируется результирующийсигнал управления приводом подачи 12,обеспечивающий перемещение с дискретностью, равной дискретности датчика5, на заданную величину перемещенияшлифовальной. бабки 4 по линейномудатчику 3 и соответствующему отсчитываемому по преобразователю 1 размеру детали 2, 1 ил,ния, а также с первичным преобразователем 1 через второй блок 16 связи.Второй вход второго сумматора 13связан через соединенные последовательно блок 17 компенсации и третийблок 18 связи с линейным датчиком 3.Устройство работает следующим образом.На предварительном этапе цикла об работки поверхности 1 детали 2 управление поперечной подачей шлнфовальнойбабки 4 производится на основе информации о ее положении, поступающей отлинейного датчика 3 на второй вход 15 второго сумматора 13 посредством третьего Члока 18 связи через блок 17компенсации, предназначенный для коррекции сигнала линейного датчика 3 сучетом данных о его погрешности. К 20 первому входу второго сумматора 13поступает сигнал от вычислительногоблока 14, соединенного с блоком 15задания программы управления, На выходе второго сумматора 13 формируется 25 основной сигнал управления приводом12 подачи, учитывающий обратную связьпо фактическому перемещению шпифовальной бабки 4 от линейного датчика 3, и поступает на вход первого сумматора 10,В соответствующем, заданном программой управления, положении шлифовальной бабки 4 измерительная скоба . с первичным преобразователем 1 вводится на измерительную позицию, кон 1407775тролирует размер обрабатываемой поверхности 1 и выдает сигнал о его величине через второй блок 1 б связи на вход вычислительного блока 14, При5 достижении заданного программой управления промежуточного размера детали 2, те. когда подлежащий снятию припуск станет равным расчетному, вычислительный блок 14 начинает фор мировать алгоритм управления поперечной подачей для автоматического этапа цикла обработки на основе обратной связи от первичного преобразователя 1. Таким образом, на данном этапе 15 цикла скорость поперечной подачи задается пропорциональной текущей величине припуска.На выходе второго сумматора 13 Формируется результирующий сигнал 20 рассогласования, основанный на сигнале, поступающем от вычислительного блока 14, и на сигнале обратной связи от линейного датчика 3 и, приведенный в соответствие с фактической дис кретностью датчика 5 путем умножения данного сигнала на отношение дискретностей датчиков 3 и 5, поступает на вход первого сумматора 10.Тем временем на второй вход перво- Зо го сумматора 10 поступает сигнал через первый блок 9 связи от датчика 5 кругового перемещения винта б подачи шлифовальной бабки 4, используемого3в качестве датчика дополнительной обратной связи, При этом фактическая дискретность отсчета по датчику 5 обеспечивается 2-10 раз меньше дискретности отсчета по линейному датчику 3 благодаря размещению датчика 5 на первичном валу червячного редуктора 7, например, с передаточным отношением 1:(5-25), соединенном с валом высокомоментного двигателя 8.Следовательно на Входы первого 45 сумматора 10 поступают задающий сигнал на определенную величину перемещения шлифовальной бабки 4 от второго сумматора 13, приведенный в соответствие с Фактической дискретностью датчика 5, и сигнал от датчика 5 посредством первого блока 9 связи.1В итоге на выходе первого сумматора 10 формируется результирующий сигнал управления приводом 12 подачи, обеспечивающий перемещение с дискретностью, равной дискретности датчика 5, на заданную величину перемещения шлифовальной бабки 4 по линейному датчику 3 и соответствующему отсчиты-.ваемому по преобразователю 1 размерудетали 2.Функциональный блок 11 предназначен для преобразования дискретцогосигнала рассогласования в аналоговыйс определенными характеристиками,Соответствующими конкретному выполнению привода 12 подачи и, кроме того,для обеспечения увеличения коэффициента усиления в нижней части диапазона скоростей перемещения шлифовальнойбабки 4.При достижении заданного размераобрабатываемой поверхности 1 на основе информации первичного преобразователя 1 вычислительный блок 14 формирует команду на реверс высокомоментного двигателя 8, В результатепроизводится отвод шлифовальной бабки 4. В момент достижения размера детали 2, кроме того, вычислительныйблок 14 определяет величину коррекцииК = Х - Н (где Х - отсчитываемое полинейному датчику 3 положение шлифовальной бабки 4, К - радиус измеряемой первичным преобразователем 1 поверхности детали 2) для приведениякоординаты шлифовальной бабки 4 в соответствие фактическому размеру детали 2, чем устраняется погрешность разразмера, вызванная смещением режущейповерхности круга ввиду силовых, тепловым перемещением шпинделя, износомшлифовального круга и инструмента дляего правки, при последующей :обработке поверхности 11 детали 2,Следовательно, устройство можетбыть использовано не только при" обработке поверхностей детали с применением активного контроля размера спомощью измерительного преобразователя 1, но и при повьппенных требованиях к точности размеров в тех случаях, когда применение измерительного преобразователя 1 невозможно, чторасширяет его технологические возможности, Устройство также обеспечиваетисключение погрешностей следящегопривода подачи, так как датчик 5,установленный на одном валу с высокомоментным двигателем 8 и ввиду этогоимеющий малую дискретность, определяет динамические характеристики привода 12 подачи, значит, чувствительность и плавность перемещений, а линейный датчик 3 контролирует отработку заданной величины перемещений и5 140конечное положение шлифовальной баби 4, Ввиду повышения плавности переещения шлифовальной бабки 4 в концецикла обработки, непосредственно пе 5ед достижением заданного размера,,овышаются точность геометрическойормы и качество обработанной поверх ости,10При последующей обработке поверхости 11 детали 2, использование акивного контроля текущего размера коорой с помощью первичного преобраователя 1 не представляется возможым, например, ввиду наличия на нейанавок, на предварительном этапеикла обработки управление приводом2 подачи шлифовальной бабки 4 прозводится согласно приведенной послеовательности.Далее при достижении заданного рограммой управления промежуточногооложения шлифовальной бабки 4 вычисительный блок 14 начинает формиро ать алгоритм управления поперечной одачей для заключительного этапакла шлифования. На основе данногогоритма управления и обратной связи о фактическому перемещению шлифо- ЗО альной бабки 4 от линейного датчикавторым сумматором 13 формируется езультирующий сигнал управления приодом 12 подачи, причем ее скорость . адается пропорциональной текущей Ве зйчине ДБ(7), определяемой как ДБ(7) =Б к - Б(9), где Б к - конечное, учиывающее проведенное на предыдущемкле обработки. уточнение, положениеифовальной бабки 4, соответствующее 40 .заданному размеру поверхности 11 деФали 2 .БЙ) - текущее положение шпифовальной бабки 4 на заключительном Этапе цикла обработки, отсчитываемое йо линейному датчику 3. 45Последующее поступление сигналов т второго сумматора 13 и от датчи 1 а 5 на первый сумматор 10, а также формирование сигнала рассогласования, поступающего на функциональный блок 11 и далее на привод 12 подачи, осу 7775ществляется согласно описанному для обработки поверхностиВ момент достижения координаты Б шлифовальной бабки 4, соответствующей заданному размеру поверхности 11, по команде от вычислительного блока 14 производится отвод шлифовальной бабкиВ дальнейшем при врезном и продольном шлифовании остальных поверхностей детали 2 в зависимости от того, производится их шлифование с активным контролем размера или без него, управление происходит по одному из описанных вариантов.Формула изобретенияУстройство для автоматического управления круглошлифовальным станком с программным управлением, включающеЕ измерительную скобу с первичным преобразователем, первый сумматор, функциональный блок, выход которого связан с приводом поперечной подачи шлифовальной бабки, линейный датчик перемещения шлифовальной бабки, блок задания и вычислительный блок, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических воз- . можностей и повышения точности обработки, устройство снабжено дополнительным датчиком кругового перемещения винта механизма поперечной подачи шлифовальной бабки, соединенным через введенный первый блок связи с первым сумматором, выход которого связан с функциональным блоком, первичный преобразователь через введенный .второй блок связи соединен с вычислительным блоком, вход которого также связан с выходом блока задания, а выход - с входом введенного второго сумматора, выход которого связан с входом первого сумматора, линейный датчик перемещения шлифовальной бабки через введенные соединенные последовательно третий блок связи и блок компенсации связан с входом второго сумматора.