407283

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 407283 Сскюз Советских Соцмалнстицескнх Республик( 609910/18-24) ки Ъ"е соединением за осударствеииый комитетСовета Мииистрае СССРоо делам изобретенийи открытий(32) Приоритет -Опубликовано 21.11.73. Бюллетень МДата опубликования описания 12.08,74(53) УДК 62-50(088.8 72) Авторы изобретени он, Л. 1 О, Лищинский и В. И, Рабин Л. Ордена Трудового Красного Знамени Экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков(7 СТЕМА КОМБИНИРОВАННОГО АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ СВЕРЛЕНИЯ(54 Изобретение относится к области автоматики, а именно к системам комбинированного адаптивного управления процессом сверления в агрегатных и сверлильных станках,Известна система управления процессом сверления, содержащая датчик крутящего момечта, к первому и второму входам которого подключены соответственно сверло и шпиндель, который подключен к выходу привода главного движения и выходу гидроцилиндра подачи, который соединен со входом блока путевых команд, электрогидравлический преобразователь и ограничитель подачи,Недостатки известнои системы заключаются в следующем:- постоянно заниженная в процессе обработки скорость резания, что приводит к низкой производительности;- занотженная минутная подача по сравю с возможной в процессе резания, имея место вследствие прохождения участков хода на подаче врезания, лимипирующей продольную устойчивость инструмента и кру тящий момент при врезании; пени тоща недо тной свя. тельного чув 1 ствисистем ь- отсутствие отрицательной обра и по скорости перемещения исполн органа, что приводит к пониженной ельности и точности системы;- пониженное быстродействиевследствие р асположения датчанка крутящегомомента со стороны привода шпиоеделя;- сложность настройки системы на заданный крутящий момент,5 Целью изобретения явля.тся оппимизацияпроцесса обработки деталей и расширениетехнологических возможностей системы,Эта цель достигается применением системы комбинировапного адаптивного управле 10 ния процессом сверления, которая содержитдва задатчика, ограничители скорости резания и крутящего момента, коммутаторы скорости резания, входного сигнала и режима работы, блок управления коммутаторами, нели 15 нейный преобразователь, блок контроля касания, блок управления коммутатором режима работы, измерительныи гидромотор, датчик угловой скорости, усилитель и блок сравнения, к первому входу которого подключен2 ь выход коммутатора входного сигнала, первыйвход которого соединен с первым задатчиком,а второй вход - с первым выходозт блокауправления коммутаторами, второй выход которого непосредственно и третий через огра 25 ничитель скорости резания присоединены соответственно к первому и второму ,входамкоммутатора скорости резания, к третьемувходу которого подключен второй задатчик, авыход коммутатора скорости резания соеди.ЗО нен с приводом главного движения; ко второ407283 3му входу блока сравнения подключен первый выход датчика угловой скорости, второй выход которого через ограничитель подачи соединен с первыми входами блоков управления коммутаторами и коммутатором режима работы, а вход датчика угловой скорости соединен с выходом измерительного гидромотора, который подключен между электрогидравлическим преобразователем и гидроцилиндром подачи; к третьему входу блока сравнения через нелинейный преобразователь подключен первый выход датчика крутящего момента, второй .выход которого соединен со вторым входом блока управления коммутатором режима работы через блок контроля касания и со входом ограничителя крутящего момента, выход которого соединен со вторым входом блока управления коммутаторами и с третьим входом блока управления коммутатором режима работы, четвертый вход которого подключен к.выходу блока путевых команд, а его выход - к первому входу коммутатора режима работы,. а выход блока сравнения через усилитель подключен ко второму входу коммутатора режима работы, выход которого присоединен к электр огидр авллчеекому преобразователю.На чертеже представлена блок-схема си стемы комбинированного адаптивного управления процессом сверления, содержащая ком мутатор 1 скорости резания, коммутатор 2 входного сигнала, блок 3 управления коммутаторами, инструмент (сверло) 4, шпиндель 5, коммутатор 6 режима работы, электрогидравлический преобразователь 7; блок д управления коммутатором режима работы, датчик 9 крутящего момента, блок 10 контроля касания, ограничитель 11 крутящего мсмепта, пслинейный преобразователь 12, усилитель 13, измерительный гндромотор 14, гидроцилнндр подачи 15, датчик 16 угловой скорости, ограничитель подачи 17, задатчики 18 и 19, ограничитель 20 скорости резания, блок сравнения 21, привод 22 главного движения, блок 23 путевых команд, 24 - обрабатываемая деталь.Коммутатор 1 скорости резания и задатчик 18 включены в цепь управления беоступенчато-регулируемого привода 22 главного движения.В цепь входного оигнала, определяющего величину подачи инструмента 4 на ооорот шпинделя 5, соответствующую стабилизируемому крутящему моменту на инструменте, включен задатчик 19 и коммутатор 2 входчого сигнала. Цепь входного сигнала чЕрез блок сравнения 21, промежуточный усилитель 13 и коммутатср 6 режима раооты соединена с обмотками управления электрогидравлического преобразователя 7,С одной из полостей гидроцилиндра подачи 15 соединен измерительный гидромотор 14, на валу которого установлен электромеханический датчик 16 угловой скорости. К генераторной оомотке датчика подключена цепь от 5 10 15 20 25 зо 35 40 45 50 55 60 65 4рицательной обратной связи по скорости перемещения штока гидроцилиндра подачи, подключенная к цепи входного си 1 гнала. Параллельно цепи отрицательной обратной связи по скорости к генер,аторной обмотке датчика 16 подключена цепь управления ограничителем подачи 17.К цепи входного сигнала подключена также цепь отрицательной обратной связи по нагрузке на инструмент 4, которая состоит из датчика 9 крутящего момента и нелинейного преобразователя 12.Система работает следующим образом.В исходном положении до начала цикла коммутатор 1 скорости резания, коммутатор 2 входного сигнала и блок 3 управления коммутаторами, находятся в первом положении. При этом устанавливаютоя максимальная для данного цикла скорость резания и максимальная минутная подача, соответствующие подаче сверла 4 на ооорот шпинделя 5 привода 22 главного движения, с которой будет начинаться каидое заглубление (проход). При подаче команды на начало цикла по команде коммутатора б режима работы к обмотке управления электрогидравличеокого преобразователя 7 подключается цепь быстрых ходов. Производится быстрый подвод инструмента 4 к детали 24. При нажатии на кнопку форсированной подачи блока 8 управления коммутаторами режима работы, включается форсированная подача, Сверло 4 подходит на форсированной подаче, при которой происходит врезание. При этом сигнал с выхода датчика 9 крутящего момента увеличивается и при достижении им определенной величины на выходе блока 10 контроля каоания появляется сигнал, по которому через блок 8 управления коммутатором режима работы отключается цепь быстрых ходов коммутатора б режима работы и подключается цепь входного сигнала на привод подскачи, включая режим слежения. При этом отключается цепь блошка 10 и подключается цепь ограничителя 11 крутящего момента.При возрастанин крутящето момента на сверле 4 по мере увеличения заглубления растет сигнал в цепи отрицательнойобратной связи по нагрузке, который через нелинейный преобразователь 12, .предназначенный для формирования сигнала обратной связи по требуемому закону, поступает через блок срав. пения 21 на вход усилителя 13 привода падачи, и через него и коммутатор 6 режима р,а- боты - на обмотку управления электрогидравлического преобразователя 7.В результате уменьшается расход рабочей жидкости, подаваемой через электрогидравлический преобразователь 7 и измерительный гидромотор 14 в гидроцилиндр подачи 15. Уменьшаются подача и скорость вращения измЕрительного гидромотора и установленного:на его валу датчика 16 угловой скорости. Уменьшение подачи приводит к уменьшению крутящего момента на инструменте 4, При достижении минимальной установленной подачи срабатывает ограничитель подачи 17.Сигнал с выхода ограничителя подачи через блох 8 управления коммутатором режима ра 1 боты посту 1 пает на коммутатор б режима работы, с помощью которого на обмотку упр авления элвктрогидр авличеокого преобр 1 азователя 7 подается сигнаал быстрых ходов, Происходит быстрый отвод инструмента 4 из зоны резания. При возвращении пиноли головки в исходное положение команда бы 1 строго отвода снимается. Одновременно ло команде с блока 3 управления коммутаторами коммутатор 1 скорости резания, коммутатор 2 входного сигнала и блок 8 переходят во втррое положение, обеспечивая на следующем заглубленин меньшую скорость резания и меньшую начальную минутную подачу при помощи задатчиков 18 и 19, сохраняя при этом ту же исхвдную подачу сверла 4 на оборот шпинделя б, что и на предыдущем заглублении. Процесс коммутации управляющих цепей аналогичен в случае, если, не достигнув минимальной установленной подачи, система получила сигнал о перегрузке на сверле 4 и сработал ограничитель 11 крутящего момента. На следующих затлублениях процесс повто 1 ряется до тех 1 пор, пока коммутаторы 1, 2 и блок 3 не придут на к-ю ступень с минимальной скоростью резания, заданную ограничителем 20 скорости резания.При этом ограничитель 20 обеспечивает на последующих заглублениях постоянные минимальные с 1 корость резания и начальную минутную подачу. При окончании обработки коммутаторы 1, 2 и блок 3 возвращаются в первое положение.Одновременно подается команда быстрого отвода. При возвращении пиноли в исходное положение снимается команда быстрого отвода и отключается цепь быстрых ходов в коммутаторе б режима работы. Предмет изобретенияСистема комбинированного адаптивного управления процессом,сверления, содержащая датчик крутящего момента, к первому и второму входам которого подключены соответственно сверло и шпиндель, который подключен к выходу привода главного движения и выходу гидроцилиндра подачи, который соеди 5 О 15 20 25 30 35 40 45 50 нен со входом блока путевых кома 1 нд, электрогидравличесхий преобразователь и ограничитель подачи, отличающаяся тем, что, с целью оптимизации процесса обработки деталей и расширения технологических возможностей системы, о 1 на содержит два задатчика, ограничители скорости резания и крутящего момента, коммутаторы скорости резания, ,входного сигнала и режима работы, блок управления коммутаторами, нелинейный преобразователь, блок контроля касаиия, бло 1 к управления коммутатором режима работы, измерительный гидромотор, датчик угловой скорсстч, усилитель и блок сравнения, к первому Входу которого подключен выход коммутатора входного сигнала, первый вход которого соединен с первым задатчиком, а второй вход - с первым выходом блока управления коммутаторами, второй выход которого непосредственио и третий через ограничитель скорости резания присоединены соответственно к первому и второму входам коммутатора скорости резания, к третьему входу которого подкл 1 очен второй задатчик, а выход коммутатора скорости резания соединен с,приводом главного движения, ко второму входу блока сравнения под 1 ключен первый выход датчика угловой скорости, второй выход которого через ограничитель подачи совди,нен ",. первыми входами блоков управления коммутаторами и коммутатором режима работы, а Вход датчика угловой скорости соединен с Выходсм измерительного гидромотора, который подключен между электрогидравлическим преобразователем и гидроцилиндром подачи, к трегьему входу блока сравнения чер з нелинейный преоор азователь пс 1 дключе 11 первыи Выход датчпка рутящето момента, второй выход которого соединен со вторым входом блока управления коммутатором режима работы через блок контроля касания и со входом ограничит:ля крутящего момента, выход которого соединен со вторым входом блока управления коммутаторами и с третьим входом блока управления коммутатором режима раооты, четвертый вход которого подключен к выходу блока путевых команд, а его выход - к первому входу коммутатора режима работы, а выход блока сравнения через усилитель -одключен ко второму входу коммутатора режима работы, выход которого присоединен к электрогидравлическому преобразователю.407283 Составитель Ю. Семушкин Текред Е. Борисова корректор А. Дзесова Редактор Б, Нанкииа Загорская тн ография Заказ 1285 Изд. М 1063 Тираж 768 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретснн 11 н открытнш Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5