Система дискретного управленияшлифованием

(11)И ЗОБ РЕТЕ Н ИЯ Союз СоветскихСоциалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 51) Дополнительное к авт. свид-ву -2) Заявлено 29.05,79 (21) 2772075/2551) М,Кл з В 24 В 49,00 и -с присоединением за сударственный комитет СССР(.5) Дата Оп олпкОВ 2 пия Оппса:Пя 10.03.8 53) УДК 621.92(54) СИСТЕМА ДИСКРЕТКОГО УПРАВЛЕШЛИФОВАНИЕМ 2 1 зобрстснис относится к машпностроеи:;и и может быть использовано в металлообрабатывающей промышленности для автоматического управления подачей шлифовалиого станка,14 звсст га система дискретного управления шлифованием, включающая блок 3.гс 1)еггя размсра, задачик Опорных уровней, гпаговый двгггатель, силовую пару Вгпт -- г 2 йк 2, шлифов 2 льный, суппорт, кимпгргторы, гервые входы которых подклю: сгы и блоку измерения размера, вторые входы - к задатчику опорны.; уровней, выход шагового двигателя через силов ю пару винт - гайка подключен к шлифовальному суппорту, система содержит также коммутатор и генератор импульсов, выход которого подключен к входу шагового двигателя через коммутатор, управляющие входы которого подключены к выходам компараторов. Привод подвода-отвода суппортг выполнен, напгимер, в виде храпового механизма 11.Основной недостаток системы заключается в том, что она не обеспсгивает высокую производительность шлифования, поскольку шлифованпе на участке ступенчатого снижения подачи (чнстовое шлифование) осуществляется прп относительно малой скорости снижения подачи. Целью изобретения является :опь:шеи;спроизводительности илифования путем прггбликения скорости съема прппус(а нг участке снижения подачи и зоне прижогоп (путем применения ускоренного выхаживаПгя).Для достижспггя цели система снабженаблоком переключения, выход которого подключен к шаговому двигателю, а управ ляющий вход подключен к выходу компаратора чистовой подачи.На фпг, 1 приведена схема системы; нач,иг. 2 - диаграмма съема припуска; на фиг. 3 - блок переключения.15 Схема по фпг. 1 содержит датчик размера 1, подключенный через компаратор чистовой подачи к блоку 8 переключения и и коммутатору 4; генератор импульсов Б через коммутатор 4, шаговый двигатель 6 ;0 силовую пару винт - гайка 7, подключеппьш к шлифовальному суппорту 8; задатчпк 9 Опорггь 1 х уровне";, под(люченный.с" сз кох(ав атон 10 к прВОДУ 11 пОдВОда-отвода, и коюоратору 12 и к компара тору 2. Суппорт подводит круг к изделию Ы.Схема блока переклгочения содержитрабо гпй орган 14 шагового хгкрогпдродвтгатсля (поршень) с установленными на нем ЗО собачкой рабочей подачи 15 и собачкойпереключения 16; переключающую вилку7, поворачивающуюся на оси 18 против часовой стрелки под действием упругого элемента 19 (например, цилиндрической пружцны) до упора 20, которая выво;шт собачку,переклюггенгия 16 из зацеплекия с храповым колесом 21; переключающий ме. ханизм 22, с помощью которого переключающая вилка поворачивается по часовой стрелке до упора 23, своим левым высту:гом поднимает собачку рабочей полачц 16 вверх,Система работает слслующцм образом.Прц включении сцстемы осуществляется подвод шлифовального суппорта 8 и изделию 1,3 с помощью привода 11 подвода, Одновременно импульсы заданной частоты с генератора 6 через открытый коммутатор 4 посту,пают на вход шагового двигателя 6, когорьгй через силовую пару 7 винт - гайка сообщает суппорту 8 дискрстцуго подачу. Величина дискреты задается исходя из требований производительности обработки и жесткости станка. в ) в2 л -+ К,У 1 - е12 гг- - 1 12 л 2 гг - 1тг а, е 2 гт брэгг 1 Ъ 2 гг+При гсрсключении скоростг, быстрого подвода шлифовального круга на рабочую подачу (в точке а по фиг. 2) начинается уменьшение натяга системы СПИД (станок - приспособление - инструмент, - деталь), в результате чего скорость съема припуска также уменьшается гпо кривой 1. Через врг мя 1, (время, равное периоду частоты импульсов генератора 6) шаговыйдвигатсль псремегцаст суппорт 8 ца заданную величину дискреты 5= 1 г,Это приводит к увеличена;о натяги в с: стемс СПИД и скорость съема прцпуска увеличивается от уровня в точке Ь до уровня в точке с. Поскольку пгэоцссс с.ьсма ггетгглла продолжается, то в тоггке с за счет сошлцфованного металла дополнительный натяг в систе. ме СПИД, вызвацньш псрсмещсцисм суппорта на величину амплггтулг,г , лискреты, будет исчерпан и скорость с ьсма прцпуска снова начнет уменьшаться по криггой 11 до точки гУ. В точке г 1 очередная дискрета снова увеличит натяг, увеличивая съем металла.ак будет подлец;иватьсгг уровень черновой подачи до тех пор, пока це сошлифуется прцпуск 5 лр заланггый на ггерновую обработку. Вс;шчггпа 5, за. лается задатчиком 9.На участке 5 рскорость съема при. пуска в течение шага (периода) шагового двигателя определяется системой уравне- ггийГДЕ ал 11 Гтл - ВЕЛИЧИНЫ НатЯГОВ В СИСТЕМЕСПИД в начале дцскретыи в начале паузы и-ой дискреты;5 У, - скорость перемещения поршня шагового двигателя, приведенная к скорости шлифовального суппорта,К, - коэффициент переда ш стан 1 Ока;Т - постоянная в;смсц: системы СПИД.Когда припуск 5 , будет сошлифовац,сигнал с датчика 1 размера станет равнымсигналу, заданному с помощью залатчика9 (в масштабе припуска). Компаратор 2срабатывает. Выдается команда в коммутатор 4 на изменение частоты следоваггиялискрет. Одновременно сигнал поступаетца вход блока 3 переключения, выполненного, например, по схеме, приведенной нафиг. 3 (могут быть и другие конструкцииблока переключения) . Пр: этом срабатывает переключающий механизм 22 (солеггоцл), с ггомощью вилки 17 полимая собачку 16 и спуская собагку 16. Г:гг:цм образом, изменяется нацравлс:гце вра.генцрапового колеса 21, что цр;водит к цзмс.нению направления перемещения шлцфопального суппорта,11 срскггосне гга сггцрггеццс скоростгсъема прцпуска в соотгэстствиц с фиг. 2осуществляется в точке е. С этого момента35сошлцфовыва гцс осуществляется по экспонегг рс за счет у:рутой деформации, цакоплешгой при черновой обработке прццуска5 В точке г с помощью мцкрогцдролвцгатсля 6 в систему подастся лцскрста отриггатс;пгного знака - Ъ, В гэсзтгггтатс этогонатяг в сггстсмс С.П 1 Д цгггецсггвно уменьпастся, что приводит и интенсивному снц:,с;и;и скорости црц гуска. В точке й лсйствггс Лискрсты прскрацгастся.На участ,с 5 скоро;ть съема црц.45пуска на и-ом шаге шагового двцгателя из.меняется в соответствии с системой урав.пений 2 л - 2 эл 2 Ерл Сл Е 5 О 2)2 л - 1т г ггггГг 2 л -е сгл;:С -.: 2 л,55 где С, - величина упругой деформации системы СПИД в начале паузы и-ой дискреты. Из выражения (2) следует, что включе. 50 ние дискрет отрицательного действия на участке 5 способствует снятию натягов в системе СПИД, накопленных при черно. вом шлифовании. В результате этого, в два - три раза уменьшается время шлифо 55 вания па низкопроизводительном участке5. При поступлении следующей дискреты натяг в системе СПИД еще больше уменьшается. Подбирая частоту дискрет, устанавливают такую характеристику снижения скорости съема припуска, которая соответствует границе зоны прижогов, Когда оставшийся припуск равен величине 5 (на фиг. 2 этому моменту соответствует точка 1), с помощью компаратора 12 через коммутатор 4 выдается команда на доводочное выхаживание (шаговый двигатель 6 отключается коммутатором 4). После съема всего припуска с помощью компаратора 10 и механизма отвода осуществляется отвод шлифовального суппорта 8 в исходную по зицию.В соответствии с предложенной схемой при ее реализации для шлифовального станка ЗБ 151 в качестве шагового двигате.ля использовался микрогидродвигатель по ступательного движения с выходом на хваповое колесо и с управлением от электро- гидравлического золотника. Испытания системы управления проводились на станке ЗБ 51 и показали, что предложенная 25 система может быть использована не только на шлифовальных, но и на других металлорежущих станках. Для осуществления ускоренного выхаживания путем изменения направления вращения храпового 30 колеса на поршень микрогидродвигателя была установлена дополнительная собачка переключения, Управление собачками осуществляется с помощью переключающей вилки специальной конструкции и соле ноида.Предложенная система позволяет: автоматизировать шлифовальные станки, не имеющие специального привода врезной подачи, и за счет этого увеличить произво дительность в несколько раз; повысить точность обработки за счет исключения нежесткого гидродвигателя врезной подачи на станках, оснащенных специальными гидроприводами автоматической врезной 45 подачи; повысить надежность системы управления подачей за счет использования .механического привода (вместо специальцо: о управляемого гидропривода) и за с: ст исключения релейных выходов в много- командных приборах, так как в системе достаточно одного силового элемента, например транзистора, для управления переключающим золотником, единственным во всей гидравлической системе управления подачей.Формула изобретения1, Система дискретного управления шлифованием, включающая шаговый двигатель, силовую пару винт - гайка, генератор импульсов, коммутатор, задатчик опорных уровней, датчик размера и компараторы, воды которых подключены к датчику размера и задатчику опорных уровней, выход одного компаратора подключен к приводу отвода-подвода шлифовального суппорта, выполненному, например, в виде рапового меацизма, выходы других компараторов подключены к управляющим входам коммутатора, выход которого подключен к силовой наре винт - гайка через шаговый двигатель, а вход соединен с ; ецсратором импульсов, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения производительности путем ускоренного выажцвация, она снабжена блоком переключения, выход которого подключен к шаговому двигателю, а управляющий вод подключен к выоду компаратора чистовой подачи.2. Система по и, 1, отличающаяся тем, что блок переключения выполнен в виде поршня шагового мцкродвигателя, ца котором закреплены собачка рабочей подачи и собачка переключения, взаимодействующие с раповым колесом, на одной оси с которым установлена вилка переключения указанцысобачек храпэвого меанцзма.Источник информации, принятый ьовнимание прц экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР, озаявке2 б 05520/08, кл. В 24 В 49/00, 19.3.810464с (.; Уаиа 1 а , .Г 7 Р,ЯРЫ 1 Г /алчет ;Г;.", л г 117/7 1 Г/Ю1 В ФкСоставитель В, Алексеенко Редактор И. Гохфельд Техред А, Камышникова 1(орректор И. Осиновска аказ 221/224 Изд. М 216 Типаж 915 Подписное 1 ПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Тип. Харьк. фил, пред. Патент