Копировальное устройство

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ740478ф, Г.(51)М. Кл.2 В 23 0 35/30 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) КОПИРОВАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано например, в токарных станках сгидрокопировальным суппортом для обработки сложных фасонных поверхностей.Иэвестны копировальные устройства, содержащие копировальный суппорт с неподвижным основанием и подвижным корпусом, датчик перемещения, соединенный со схемой управления приводом задающей подачи, источник постоянного тока, вычитающее устройство и нелинейный элемент 1.Недостатком таких устройство является быстрый износ инструмента, низкая чистота обрабатываемой поверхности и малая производительность обработки.Цель изобретения - повышение про иэводительности и качества обработки.Эта цель достигается эа счет стабилизации скоростных параметров перемещения суппорта во всем его рабо чем диапазоне, для чего устройство снабжено дифференцирующим блоком, включенным между датчиком перемещения и нелинейным элементом, причем нелинейный элемент содержит каналы 30 для положительного и отрицательного сигналов.Нелинейный элемент выполнен в виде имеющих общий ввод детекторов положительного и отрицательного сигнала, детектор положительного сигнала соединен непосредственно с.суммирующим устройством, детектор отрицательногосигнала - через последовательно подключенные инвертор, вычитающеустройство и второй детектор поло, жительного сигнала, причем суммирующее устройство через второе вычитающее устройство соединено со схемой управления приводом задающей подачи, а вычитающие устройства соединены с блоком задания оптимальной величины контурной скорости.На фиг.1 изображена установка датчика пути перемещения на копировальном суппорте; на фиг,2 - блок-схема управления копировальным устройством; на фиг.З - диаграмма распределения векторов скоростей подач копировального суппорта.Копировальное устройство, состоит например, из гидрокопировального суппорта 1 с неподвижным в поперечном направлении основанием 2 и подвижным корпусом 3, причем на неподвижном10 15 20 25 30 40 50 60 основании 2 установлен выполненныйнапример, в виде потенциометра датчик 4 пути перемещения, ползунок 5которого закреплен на подвижномкорпусе 3 гидрокопировальногосуппорта 1 и соединен через дифференцирующее устройство б с нелинейнымэлементом (НЭ) и далее с приводомпродольной (задающей) подачи 7(см.фиг.1). Потенциометр, или датчик4, соединен своими выводами с источником 8 постоянного тока,На станке 9, где установлен гидрокопировальный суппорт 1 с копиром10, привод 11 соединен с выходом НЭ,на входе которого установлены детекторы положительного 12 и отрицательного 13 сигнала (см.фиг.2). Вводыдетекторов 12 и 13 соединены междусобой и подключены к датчику 4 путиперемещения через дифференцирующееустройство 6. Вывод детектора 12 положительного сигнала соединен с устройством 14 суммирования, а выводдетектора 13 отрицательного сигналачерез инвертор 15, вычитающее устройство 16 и другой детектор 17 положительного сигнала соединен с этим жеустройством 14 суммирования, подключенным к другому вычитающему устройству 18, установленному на выходеНЭ (см. Фиг.2),Диаграмма, поясняющая распределение векторов продольной Чпр поперечной Чо скоростей подач и контурной"1 к скорости изображена на Фиг.3,Устройство работает следующий образом,При перемещении подвижного корпуса 3 гидрокопировального суппорта 1жесткосвязанный с ним ползунок 5 датчика 4 тоже перемещается, в результате чего меняется сопротивление,следовательно, и величина снимаемогонапряжения между ползунком 5 и однимиэ выводов датчика 4, или потенциометра, соединенного с источником 8постоянного тока. Изменение величины напряжения происходит пропорционально пути, проходимого подвижнымкорпусом 3 гидрокопировального суппорта 1 в поперечном направлении.Полученный сигнал дифференцируетсяв дифференцирующем устройстве б,в результате чего образуется сигнал,пропорциональный скорости поперечнойподачи гидрокопировального суппорта1, поступающий затем в схему управления приводом продольной (задающей)подачи (см.фиг.2) . Гидрокопировальный суппорт 1 получает от станка 9продольную подачу со скоростью ЧрОстрый угол наклона обрабатываемойповерхности к направлению продольнойподачи задается копиром 10, Продольная подача со скоростью Чр и данныйугол наклона обрабатываемой поверхности определяют скорость поперечнойподачи Чд, которая регистрируется датчиком 4 пути и дифференцирующимустройством 6 и ее величина, выраженная в виде напряжения, поступает навход НЭ. Датчик 4, или потенциометр,контролирует скорость поперечной подачи гидрокопировального суппорта 1как на выступах, так и на впа-динах профиля, и сигнал с дифференцирующего устройства б поступает какположительный, так и отрицательныйв зависимости от формы профиля копира. Положительный сигнал с датчика 4пропускается только детектором 12НЭ, отрицательный - только детектором 13. Пропущенный детектором 12положительный сигнал через суммирующее устройство 14 поступает на вычитающее устройство 18, где этот сигнал вычитается из оптимальной контурной скорости Ч , подводимой к вычитающему устройству 18 и 16 от схемы управления станка. Полученный сигнал рассогласования поступает на вход привода 11 продольной подачи станка 9 (см. Фиг2)Отрицательный сигнал с датчика 4 пропускается только детектором 13, затем полярность сигналаменяется инвертором 15, и сигнал поступает на вычитающее устройство 16,где он вычитается иэ сигнала контурной скорости Ч . Полученный сигналрассогласования через другой детектор 17 положительных сигналов поступает на суммирующее устройство 14,затем на вычитающее устройство 18,,где сигнал снова вычитается иэ контурной скорости Ч . Результирующийсигнал также поступает на вход привода 11 продольной подачи станка 9. При обработке впадин (см.часть диаграммы на фиг.3, расположеннуюсправа от оси шпинделя) вектор контурной скорости Ч является результирующим от суммирования векторовскоростей продольной Ч и поперечной Чпо подач. Для стабилизации контурной скорости Чнужно, чтобы годографом векторов контурной скорости Ч являлась дуга АВДля упрощения конструктивного решения устройствастабилизации Ч построена так, чтобы годографом векторов контурной скорости Ч являлась хорда АВ, аппроксимирующая дугу АВ.При обработке выступов 1 (на фиг.3 - часть диаграммы, расположенная левее оси шпинделя) годограф векторов .контурной скорости Чк должен быть расположен по хорде АЕ, нотакая схема позволяет работать лишьс малыми контурными скоростями Чк что неоправданно снижает производительность обработки, не повышая при этом качества обрабатываемой поверхности. Поэтому инвертированный положительный сигнал (см. Фиг.2) поступает на вход вычитающего устройства 16, где он вычитается иэ контурной скорости Ч . Если величина сигнала мала, торазностьч - ЧЧ, т.е, отрицательна, и не пропускает детектором 17 положительных сигналов. В этом случае ругелирование не происхоцит и скорость продольной подачи Ч равна контурной скорости Ч = ЧпНа фиг.З хорда АС является годографом векторов контурной скорости Чк причем она параллельна направле" нию оси гидрокопировального суппорта1 ОЕсли сигнал скорости Чпо достаточно велик, то разностьЧ-Ч )О т.е. положительна, и пропускается детектором 17 положительных сигналов. В этом случае происходит регулирова ние продольной подачи, следовательно и контурной скорости Чк . На фиг.З этот участок СЭ, являющийся годографом векторов контурной скорости Чв этом диапазоне. Такое схемное решение принято для того, чтобы на участках подъемов с малым углом наклона не происходило нерациональное уменьшение контурной скорости Чк25 Формула изобретения1. Копировальное устройство, содержащее копировальный суппорт с неподвижным основанием и подвижным кор пусом, датчик перемещения, соединенный со схемой управления приводов задающей подачи, источник постоянного тока, вычитающее устройство и нелинейный элемент, о т л и ч а ю щ р9 с я тем, что, с целью повышенияпроизводительности и качества обработки, за счет стабилизации скоростных параметров перемещения суппортаЬо всем его рабочем диапазоне,устройство снабжено дифференцирующимблоком, включенным между датчикомперемещения и нелинейным элементом,причем нелинейный элемент содержитканалы для положительного и отрицательного сигналов.2, Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что нелинейный элемент выполнен в виде имеющихобщий ввод детекторов положительного и отрицательного сигнала, детектор положительного сигнала соединеннепосредственно с суммирующим устройством, а детектор отрицательногосигнала - через последовательноподключенные инвертор, вычитающееустройство и второй детектор положительного сигнала, причем суммирующееустройство через второе вычитающееустройство соединено со схемой управления приводом задающей подачи, авычитающее устройства соединены сблоком задания оптимальной величиныконтурной скорости.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Руководство по обслуживаниюгидрокопировальных устройствКМА Вфирмы Яап 1 ег, ФРГ,перевод Р 043/7 б, 20.10.76740478 е,5 тав ред Редакт олесникова Подписное 60комитета СССРоткрытийушская наб д Заказ 3282/5 130 филиал ППППатент , г.ужгород, ул.Проектная,4 1 Тираж ИПИ Государственног о делам изобретений 35, Москва, Ж, Р ель В.ВлодавскийЯ.Бирчак Корректор Ю.Макаренк