Система автоматического управления положением инструмента металлорежущего станка

323766 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республиквисимос от явт. свидетельства Мявлено 10,71,1970 ( 1455692)25-8) Кл. 6 05 Ь 1 исосдинснцем заяш риоритет омитет ло дел зосретеиий и открытий 503.55(088,8 71. Боллетець Ъе 1за 1972 писания 10.1.1972 Опубликовано 10.Х 1 Д и Совете М СССРВульфсоР, Гордкий иис аявите НИЕМ ТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПОЛ И НСТРУМЕНТА МЕТАЛЛОРЕ)КУЩЕГО СТАН Известны системы автоматического управления положением инотрухетта металлорежущепо станка, выполненные в виде блока управления перемещением инструмента по двум координатам с заданием и)формации в цифровом коле.НедоСтат)коз этих систем является то, что мноо времени уходит на составление программы обработки и особецно в тех случаях, когда коцфигурацг)я заготовки и летали 1 требует ы Огопроходио) черновой обработки. При этом, цомимо сложцецця црограммировация цз-за нсооходимос и расчета каждого чернового црохо)да, увеличиваются длина проц) ямль), я с;едОВател ы 0, и коли честно во:)в)кцэх Опвоок ц врся ц 1 ТОГ 1)ммцрова,ция.Для сокращения обьеха программы и времени программировання в предлагаемую систему введены соедиценные последователь ро блок для определеция положения инструмента в начале каждого чернового прохода, блок сравнения действительного положения инструхента с заданной программой и блок запохтингния положе)ния инструмента в мо рент встречи его с заданным программой окончятельныв черновым контуром детали, выходы которых соединены с блоком управления, обеспечиваощив требуемую последовательцост, работы всех блоков. 3 С целью исключения программирования предварительных черговых промолов, кроме последнего, прц обработке деталец цз загоОВОк, нЯ 1)с,жные ОбразУ Оцце цовс 1 хцости которьх непараллельны осям координатных :соемещеций, в сис Ггв введено мстройство для измсрсция сцловото па 1)яме гра резания, Вход ксгорОГО сосдццсц с цБст 1)у)ситом, 2 вь.,Ол -- с блоко ) црв опя,1 а ф. 1 цзсб Яжсц Я ОГсж-сх(.".2 01 цсы сОп сцс Ге:ты, ця фГ, ) - ОоряопыВяе 25 лсГГь, вярцяц ,ОцфГряцц сс; ця 1)ц. 3 в . то )кс, дР Ой ВЯ вант коцфцГГРЯСистема яв Ом) Гц 1 еского управления вклю т)с ,001 О ц 1) я О))С 11),)0 цги контъ 1 рцу 0 систему (блок) 1 ч)солового управления, кото ая Обссцсчвас Г перемещение рабочего органа с цаструмсцтомв соогветствци с заданно) программой по двум осям (координатам), одна из которых,пяпрюер 1,направлена таким образом, что перемещение и)цструмента в ссответствии с заданной программой цо двум осям вдоль этой оси изменяет глубину обработки (для обработки ця Окярнс станке такой Ось 0 яВ.ястся Ос), цаправлснцая по радиусу заготовки). Кроме того, имеются блок,) для определения положения инстр мсцта в цачалс каждого чернового проходя с учстом рвам;ра зяго 323766товки (например, для токарных станковдиаметра заготовкИ), заданной глубины резания и номера прохода; блок 4 сравненЯдействительного или определенного блохом 5положения инс 1 румента с положением, зада(нным программой, и блок О запоминанияположения РИструмента в момент всречРего нри перемещении но оси Л с заданнымпрограммой окончательным черновым конт),Роъ Деали (с НР 5 НУсксм н 2 чис ОНУ 1 О ООР 2- 1000 ГКУ) .Ьлок-схе 5 а вкл 1 очает в себя уСгроСтво 6для измереныя силового параметра резания.После чистового прохода деталь (фРг, 2и 3) имеет ОкснчиелыныЙ контур l, 2 после 15последнего чернового прохода - оконча гельный черновои конгур Б. На фиг, 1 и д обозначеыы также заданная глуоина резанвярадиус заготовки У, коордРРнаы ЛьЛ 2 Л 1 и У 1 г 21Окснчатслы 10 гс че 1 гнового контура детали; координаты Уз, У,У, ПОЛОРКВНИЯ РРРСтРУМЕНта ПО ОСИ У В пазиле черновых йроходов.Последовательность двРРжения инструлепта при черновой обработке обозначона точкаь 1 и Р и Б, цРфрами 9 - 27 и стрелками(цу нкт 51 рНыми показано движение РпСтруеР 2 па бысггр 01 ходу в пслсгкст 15 е НРЧа.аноНого прохода),Работает система следу 1 ощим образом. Всоответствии со своим назначени:м блок д(фпг. 1) долгкен определять координау по 10 жения Р 1 нс 1 румеп 12 В,начале Н 1 гохода;У к - Узаг 1 р35где а - помер прохода,Следуег отсРегР 1 ть цри этом, чо варужпый размер заготовкР может оределяться и вводиться как самим оператором, ак и автоматически, путем ощупыванР 1 Я загоговкп, снятия пробРОй саругкки с торца дегали с фиксацией момента выхода Р 1 нструмена из загоиовки и т, п.; конструкция олок 2,5 зависит от вида отсчета в используемой сисеме числ свого у 4 пр а Вл е н и я и мсгк е 1 п 1 г едс2 В л 51 1 ь 45 собой либо счетчик иьигульсов, либо ари 1 фметическое устройстВо.Ь;Рок 4 сравнения непрерывно определяетразность50Л =1 У(ПрРЧЮМ Либс У= Уде 1 е 5 в ПОЛОЖЕНР 10 Ипсгфумента в,каждый ковент по оси У, лиоо У=У,), вырабатывая два выходных сииала: один при ЛУ)0; друтой при ЛУ(0; 55 сигнал нрРР ЛУ(0 свидетельсвует о приходе инструмента 2 на границу окончательного чернового контура, что может произойти в процессе любого прохода, если коордРшата окончательРОго чернового контура, задан ная программой, изменяется скачком, как это бывает, например, при обработке ступенчатых валиков на токарном станке. Схема блока 4 зависит от типа системы чисгОвого,управления и может представлять собой, на РрИЪЕр, рЕВЕрСРВНЫЙ СЧЕГЧИК 5 вауЛЬСОВ, ЕС.ли первмещенРя определяются количествох импульсов, или арифметическое устройство, если в систегме числоього уравления ионо ьзованы дачики абсо;погногс отсчета,Ь;Рок с, в С 001 ве 1 сВии со своим назначением, запоминает положение инструзмента 2 по оси Х, когда разность Л становится равной пулю или 01 рРСцателыОй (гочка встречи с ОКОРРРательныв черновыт контуром). НалР 1- чие в памяти эого Олока координаты Вст 5 реЧ Лвегв ЗаПРРС 2 ННОй В ПрЕдЫдущЕМ ПрОХОдЕ, Оказывает, что в с.едующем проходе черновой обработки части детали, лежащей за эОРР координатой, не требуется. В блок б ВХОднт уСГрсйСТВО СразРеПИЯ (НЕ ПОКаЗаНО), которое В каждом проходе нерерывно сравнивает текущее зпачение координаты Л со значением Лвегр, хранящимся в памяти; в момент совпадения образуется команда на быстры 1 Всзврат 1 нсгрумен 12 в положение начала 1 свого парохода,После ввода, кадра Лг 1 и перемещенияРнструмента 2 в положение Ь из исходного цоложения А вводится кадр М 2 с координатой Уодновременно блок 5 (фиг. 1) опрекссрдРнату полсжсчИя инстру"меп 12 Ви ача, е первого прохода:1 а- 1 заг 1 ра олок 4 сравнивает получегную величину с координ 21 ой, введешой в кадр Ье 2.15 сгУ чае Уа - ),) 0 инс 1 гУмснт Оыс 1 РОподводится на коордиау уа (точка 9), после чего дается команды на ввод кадра М 3 и вклочается рабочая подача но оси Л. 11 ри пароходе в по;ОженРРе с ксординаой Л системой числовото уравлегия дается команда на ввод кадра г Р, и вгведснное значениеС 1 ЭНВП 1 ВНЕ 1 СЯ ОЛОКОМ 4 С ВЕЛИРЧИНОЙ Уа1 ак как и в эом сгучас уа - 12)0, вводится кыцг й э и инстру меп Нрсдслгкает дви 1 аггьс 51 Оез Р 1 змепьпи 5 С 0 пс;1 Ожсния по Оси У. В положеСии с коордппаой Лз (точка 10) ВВОди 1 с 5 кадр М 1 г, при этом раз)ность, спределешая блоком 4, 1 а - Уз(0, блок 4 подает команду на запоминание в блок 5 координаты встречи Лз, а РНсруыепт перемещается по оси У в положене с коордР 1 натой У, (точка 11). После этого вводится кадр М 7, и инсрумент перемещается вдоль оси Л до положения с координатой Л 4 (торка 12), после чего вводится кадр М 8, и инстру- меРбыстро возвр ащаеся в положение с косрдРватой Л, (то Рка 15). Далее программа повторяется, т. е, вводРгся кадр М 2 (для повторения могут быпгь использованы: реверсивпы Лентопро 15 РКРы механизм, кольце.вая лента, зановиРаОщее черновую програм-у у стройство и т п )Одновременно с вводом кадра М 2 блок3 определяет положение инстругмента вначале второто парохода У 1,=1 з, - 21 р, это положение сравРИваевся блоком 4, РНструыент перемещается в положение с координатой Уь(точка 14), вводится кадр М 3 и т. д. При пе 1 реходе инструыента, в положение с координатой Хз (точка 15) блок 5, сравнивая число, хранящееся в его паяяти, с действительным положением инструмента, выдает команду на ввод кадра1 и на возврат инструмента в положение с координатой Х 1, заданьгой в кадре1 (точка 1 б). Далее снова вводится кадр2 и так далее до возврата инструмента в положение Х, после окончания четвертого прохода (гочка 24). При эхом разность У, - У,(0, и инструмент перемещается в положение в координатой У, (точка 25); одновременно в блоке 5 в качесгве очередной координаты встречи запоминается координата Х,. После прихода инструлента в ььоложегие с координатой Х, (точка 2 б) блок 5 подает команду на отвод его в положение с координатой Х 1 (точка 27), а по приходе иььструмента в это полоьжение блок 5, сравнивая Х с координатой последней гочки встречи, хранящейся в его паляти, дает команду перехода на чистовуо обработку и ввод соответствующей пр опр амм ы,Воююььны случаи, когда форма заготовки отличается от цилиндрической (иродолжая рассъьатривать обработку на токарных станках) и имеет, например, показанную на фиг. 3.Иопользоваьгие в этом случае предглагаемьой системы управле 1 ььия возможно при включении в нее устройства б (фыг. 1) для измерения силового параметра резания Рьез, например мощности гласного привода, крутящего момента на шпььнделе или тангенциальной составляющей сиды резания. При этол начало обработчики соответствует описанььояу выше причем велььчина измеряемого силового параметра, полученная вначале резания, запоминается (она также может быть задана ири програмхьгровании). В процессе дальнейшей обработки этот параметр возрастает, так как увеличивается глубина резагья; оьг устроьгспва для измерения оилового параметра постуььает команда в систему (блок) 1 числовото управгьения на включение двиькеРеомюре ния по оси У в сторону уменьшен 1 ия глубины обрабопкп до момента, когда измеряемый параметр не станет снова равен первоначальному (или заданному). Таким образом, одновреченно с перемещением инструмента по оси Х он будет перемещаться по оси У, поддерживая постоянной глубину обработки, так что фактиье.кая траектория перемещения игпстр умен га будет являться эквиди отантной отнооительно кон гура наружнойповврхььосты заготовки. При этом, так как блок 1 обеспечивает непрерывное сравнение . ействительного положения инструмента с заданыь 1 л черновьвь контуром 8, опасность его нарушения ььсключена, и дальнейшее упр авгьение черновыми прохода мьи полностью совпадает с описанньвь выше.Предмет изобретения"о 1. Спстема ав.оматического унравлеььььяположением инструмента металлорежущего станка, выполненная в виде блока управления ьеремещеьь 41 сл шгсгрумента по двум координатам с заданием информации в цььфро вом коде, от,1 ичаьоьиаяся тем, что, с цельюсокращения обьема програмчы и времени програ,ммирования, в нее введены соединенные ььоследовательььо блок для определения 1 ьоложеньья ннсгр) мента в Начале каждого Зп чернового прохода, олок сравнения деььствытельного положени 51 1 нстру 1 мбььта с заданной программой и олок запоминания ыолоиенья инструмента в момент встречи его с заданным програямоь 1 окончательным черновьвь 3 контуром детали, причем выходы у 1 казаннььхблоков соединены с блоком управления.2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что,с целью исключения программированьия предварительньх черьновых проходов, кроме по следьнег, при обработке деталей из заготоььаружньье ооразу ьощие поверхььотььтор ых непараллельны осям координатных ььеремещеьььш, в нее. введено устроььство для измерения силового парамеыра резания, вход 45 которого соедингнь с инструментом, а выходс блоком удравленьгя.Тшографпя, пр. Сапунова Заказ 232/1 ОЦНИИПИ Комитет Изд.14о длам изобретений и от Москва, Ж, Раушска Тираж 448 Подписноеытий при Совете Министров СССРнаб., д. 4/5