Устройство для автоматического управления поперечной подачей шлифовального станка

Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскннСоцналнстнческннРеспубликОпубликовано 15,02.82. Бюллетень6 Дата опубликования описания 17.02.82(72) Авторы изобретения сж Куйбышевский политехнический институт им. В.В.,Ку 11 быше(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПОПЕРЕЧНОЙ ПОДАЧЕЙ ШЛИФОВАЛЬНОГО СТАНКА Устройство относится к машиностроению и может быть использовано преимущественно в прецизионном станкостроении.Известно электромеханическое устройство дял автоматического управления поперечной подачей сферошлифовального станка, которое содержит программирующее устройство для формирования временной программы изменения поперечной подачи, индуктивный датчик припуска, измерительный усилитель, фазочувствительный выпрямитель, активно-емкостной фильтр, электропривод механизма поперечной подачи, блокинг-генератор, тиристорный преобразователь, датчик врезанна н даа нуль-органа 11.Однако данное устроиство не учитывает изменения режущей способности круга и отклонение жесткости системы СПИД от расчетного значения. В результате это приводит к изменению постоянной времени системы СПИД. Как следствие, появляются погрешности вотработке задаваемых программ, чтоотрицательно сказывается на производительности станка и точности обработанных деталей.Цель изобретения - повышение производительности станка и точностиобработки изделий,Поставленная цель достигаетсятем, что устройство для автоматического управления поперечной подачейшлифовального станка снабжено регулятором мощности, включенным междублоком задания программы и регулятором скорости, один вход которого под 15ключается к выходу блока задания программы, а другой его вход подключается на выход датчика мощности, причемрегулятор. мощности выполнен на операционном усилителе с пропорциональ 20но"интегральным законом изменениявыходного напряжения от входного,На чертеже показана функциональная схема предлагаемого устройства.3 905026Блок задания программы 1 формирует требуемый закон изменения мощности в пределах цикла обработки изделия. Выход блока 1 через резистор2 соединен с регулятором мощности 3,выполненным, например, на операционном усилителе, Пропорционально-интегральный закон изменения выходного напряжения от входногов регуляторе мощности осуществляется связью 10выхода со входом через резистор иемкость 5, Выход регулятора мощности3 связан резистором 6 со входом регулятора скорости 7, Настройкарегулятора скорости 7 осущест-: 15вляется резистором 8 и емкостью 9. Выход регулятора скорости 7соединен резистором 10 со входом регулятора тока 11, в обратной связикоторого включен резистор 12 и емкость 13. Выход регулятора тока 11соединен с управляемым усилителеммощности 14. Приводный электрический двигатель поперечного суппорта,представленный звеньями 15 и 16, через механизм поперечной подачи 17осуществляет перемещение суппорта 18поперечной подачи, Выходным параметром звена 15 является якорный токдвигателя поперечной подачи. Датчиктока 19 преобразует ток в пропорцио"нальное значение напряжения, Выходдатчика тока 19 резистором 20 соединен со входом регулятора тока 11.Датчик скорости 21 преобразует частоту вращения двигателя в пропорциональное значение напряжения. Выходдатчика скорости 21 соединен со входом регулятора скорости 7 посредством резистора 22. Приводной электрический двигатель 23 вращает шлифовальный круг 24. Действительный размер обрабатываемого изделия 25 контролируется датчиком припуска 26,Выход датчика припуска 26 подсоединенко входу блока задания программыДатчик мощности 27 преобразует мощность, потребляемую двигателем 23,в пропорциональный сигнал напряже"ния, Выход датчика мощности 27 соединен со входом регулятора мощности3 через резистор 28. 55 Работа устройства для автоматического управления поперечной подачей шлифовального станка заключается в следующем.На входе регулятора тока 11 алгебраически суммируются сигналы с выхода регулятора скорости 7 и с выхода датчика тока 19. Регулятор тока11 выполнен с пропорционально-интегральной зависимостью выходного напряжения от входного и настраиваетсяна компенсацию электромагнитной постоянной времени электродвигателя по"перечного суппорта шлифовальногостанка. Выполняя настройку токовогоконтура на оптимум по модулю, перерегулирование тока на выходе звена Ф 5не превышает 4,3/; а длительность переходного процесса определяется малыми постоянными времени управляемого усилителя мощности 14 и датчикатока 19. На входе регулятора скорости 7 алгебраически суммируются сигналыс выхода регуЛятора мощности 3 и свыхода датчика скорости 21. Пропорционально-интегральный регулятор ско. рости 7 настраивается на компенсациюэлектромеханической постоянной времени электродвигателя поперечногосуппорта шлифовального станка. Скоростной контур настраивается на оптимум по модулю, перерегулированиечастоты вращения на выходе звена 16не превышает 4,33, а длительностьпереходного процесса определяетсясуммарной малой постоянной времени. токового контура и датчика скорости21. Регулятор мощности 3, выполненныйпо типу пропорционально-интегрального регулятора, настраивается на компенсацию постоянной времени звена 35СПИД. Контур регулирования мощностишлифования настраивается на симметричный оптимум. На входе регуляторамощности 3 алгебраически суммируются сигналы с блока задания программы1 и с датчика мощности 27. Наличиевнешней связи по мощности шлифования обеспечивает постоянство мощности в процессе обработки изделия,а длительность переходного процесса 45определяется суммарной малой постоянной времени скоростного контура идатчика мощности 27. В начале циклаобработки с блока 1 на регулятормощности 3 подается сигнал, обеспечивающий подвод суппорта 18 к изделию 25 с максимальной скоростью. Сигнал с выхода датчика мощности 27 вэтом режиме имеет минимальное значение, В момент касания шлифовальногокруга 24 с изделием 25 возрастаетсигнал с выхода датчика мощности 27,что приводит к уменьшению выходныхнапряжений регулятора мощности 3, ре5 9050 гулятора скорости 7, регулятора .тока11 и снижению скорости перемещения суппорта 18. Так осуществляется черновая обработка изделия 25 с поддержанием постоянства мощности шлифова ния. По окончании черновой обработки изделия 25 датчик припуска 26 обеспечивает.уменьшение сигнала с блока задания программы 1 и нацинается этап чистового шлифования изделия. При 1 О этом происходит дальнейшее снижение уровня выходных напряжений регуляторов мощности 3, скорости 7, тока 11,а следовательно, и снижение скорости перемещения суппорта 18. По оконца нии процесса обработки изделия 25происходит возврат суппорта 18 в исходное положение с максимальной скоростью, имеющей то же значение, цтои при быстром подводе суппорта. При 2 О отклонении мощности шлифования в процессе обработки изделия 25 от заданного блоком 1 значения мощности, регуляторы 3, 7 и 11 цзменяют свое выходное напряжение и суппорт 18 пере мещается с измененной скоростью; что приводит к изменению выходного напряжения датчика мощности 27 и восстановлению заданного значения мощности шлифования. Придание регуля- ЗО тору мощности 3 пропорционально-интегральных свойств и введение отрицательной обратной связи по мощности шлифования приводит к существенному снижению результирующей постоянной времени, а следовательно, и к повышению быстродействия, тоцности обработки изделий, производительности станка, что объясняется форсированным изменением выходного напряжения 4 О регулятора мощности и компенсацией запаздывания, вносимого системой СПИД.Устройство для автоматического управления поперечной подачей шлифовального станка за счет введения 26регулятора мощности с пропорционально-интегральным законом изменения выходного напряжения и отрицательной обратной связи по мощности шлифования обеспечивает высокие статические и динамические точности при обработ" ке изделий, повышает производительность станка, а простота конструкции повышает надежность его работы.Формула изобретенияУстройство для автоматического управления поперечной подачей шлифовального станка, состоящее из блока задания программы, последовательно соединенных регулятора скорости, регулятора тока, усилителя мощности, двигателя поперечного суппорта, механизма поперечной подачи, датчика тока, выход которого соединен со входом регулятора тока, а вход с двигателем поперечного суппорта, датчика скорости, выход которого соединен со входом регулятора скорости, а вход с двигателем поперечного суппорта, двигателя шлифовального круга, датчика припуска, выход которого соединен со входом блока задания программы, датчика мощности, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышенияпроизводительности и точности обработ ки, устройство снабжено регулятором мощности с пропорционально-интегральным законом изменения выходного напряжения от входного, один вход ко".торого соединен. с выходом блока задания программы, другой - с выходом датчика мощности, а его выход - со входом регулятора скорости.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР й 3952 Й 5, кл. В 2 В 51/00, 1970.905026ИИПИ Заказ 232/раж 881 Подписн илиал ППП "Патент"