Фазовая система программного управления

ие делам изебретекий и открытий(53) УДК 62-50355(088,8) Дата опубликования описания 15. 04. 82(71) Заявитель54) ФАЗОВАЯ СИСТЕМА ПРОГРАММНОГОУПРАВЛЕНИЯ то Изобретение относится к автоматике.По основному авт . св. И 643839 известна фазовая система программного управления, содержащая последовательно соединенные устройство ввода программы, основной Фазовый дискриминатор, сумматор, привод, вращающийся трансформатор, другие входы которого через фазорасщепитель подключены к выходу генератора напряжения, дополнительный Фазовый дискриминатор, первый вход которогЬ соединен с выходом вращающегося трансформатора, второй вход - с выходом генератора напряжения, а выход - с другим входом сумматора 13 .Однако зто устройство характеризуется недостаточной точностью, обусловленной ошибкой привода при отработке программы, а также статическим характером изменения величины регулируемого параметра в процессе работы (например, упругих деФормаций), и низкой производительностью, обусловленной невозможностьо оптимизации режима работы уст ройства.Целью изобретения является повышение точности фазовой системы прог.раммного управления.Цель достигается тем, что в устройство введены задатцик скорости, задат чик параметра, функциональный преобразователь, суммирующий усилитель и последовательно соединенные датчик параметра, дополнительный сумматор и усилитель ограничитель выходом соединенный с входом привода лентопротяжного механизма, а вторым входом - с выходом задатчика скорости, а выход задат чика параметра подключен ко второмувходу дополнительного сумматора, первый вход которого подключен к входу Функционального преобразователя, выход которого соединен с третьим входом основного сумматора, а вы 920639ход основного сумматора соединен спервым входом суммирующего усилиеля, второй вход которого подключенк выходу дополнительного фазовогодискриминатора, а выход суммирующего усилителя соединен со вторымвходом основного сумматора,На чертеже представлена структурная схема устройства.Фазовая система программногоуправления содержит блок 1 вводапрограммы, блок 2 воспроизведенияи усиления синусоидального рабочего сигнала, блок 3 воспроизведенияи усиления опорного сигнала, блок 4привода лентопротяжного механизма,основной сумматор 5, привод 6 станка, вращающийся трансформатор ,дополнительный фазовый дискриминатор 8,фазорасщепитель 9,генератор 10напряжения, основной фазовый дискриминатор 11, суммирующий усилитель 12,дополнительный сумматор 13, датчик14 параметра, эадатчик 15 параметра,Функциональный преобразователь 16,задатчик 1 скорости, усилитель-ограничитель 18,Фазовая система программного управления работает следующим образом.В режиме воспроизведения записанные на магнитной ленте сигналы,воспроизводятся и усиливаются блоками воспроизведения и усиления 2 ии сравниваются по фазе в основномФазовом дискриминаторе 11, которыйФормирует на выходе сигнал постоянного тока, пропорциональный Фазовому сдвигу между опорным и рабочимсигналами. Величина фазового рассогласования в данном случае будет пропорциональна заданному углу поворотавала привода 6 станка. Угол поворота привода 6 контролируется вращающимся трансформатором 7, работающимв режиме фазовращателя. При этомФаза выходного напряжения трансформатора 7 по отношению к напряжениюпитания, поступающего от генератора 10 и выполняющего роль опорногонапряжения, будет пропорциональнауглу поворота вала привода, Синусоидальные сигналы с частотой го исравниваются по фазе в дополнительном фазовом дискриминаторе 8, свыхода которого напряжение. пропорциональное действительному углу поворота вала привода 6 сравниваетсяв суммирующем усилителе 12 с сигналом, снимаемым с выхода основного сумматора 5,и результирующий сигнал суммируется в основном сумматоре 5 с совпадающим по фазе сигналом, поступающим с выхода основного фазового дискриминатора 11. Таким образом, через суммирующий усилитель 12 осуществляется обратная связь по раз,ности сигналов на входе системы регулирования и от датчика обратной 10 связи (дополнительный фазовый дискриминатор 8), выходной координатыпривода 6. Повышение точности и производительности фазовой системы программного управления, например при 15 Фрезеровании, достигается также путем оптимизации режима резания и компенсаций упругих деформаций системыСПИД (станок-приспособление-инструмент-деталь), Для этого используетсяинформация о каком-либо параметре,характеризующем режим резания, например величине упругих деформацийсистемы СПИД. Измерение осуществляется датчиком параметра 14. Сигнал д 5 с датчика параметра 14 через Функциональный преобразователь 16, обеспечивающий требуемое усиление ипреобразование сигнала, подается наосновной сумматор 5 в фазе с сигналом программы (с выхода фазовогодискриминатора 11), При этом режущий инструмент смещается по отношению к обрабатываемой детали на величийу, равную упругим деформациям 35системы СПИД и направленную в противоположную сторону, В результатетакого регулирования размер деталиполучается равный заданному рабочему настроечному размеру, который устанавливаетсяя перед началом обработ. -ки беэ учета упругих деформаций, Кроме компенсации упругих деформацийсистемы СПИД предлагаемое устройство обеспечивает автоматическое 45регулирование заданного параметраили заданной скорости обработки,Для этого сигнал с датчика параметра сравнивают в дополнительном сумматоре 13 с сигналом, пропорциональным предельному значению параметра, 50устанавливаемому задатчиком параметра 15 из условия прочности кинемати ческой цепи или других соображений.Разность этих сигналов усиливают вусилителе 18 с регулируемым уровнемограничения и подают на вход привода 4 лентопротяжного механизма.Уровень ограничения усилителя-ограничителя 18 определяется величиной5 92 сигнала, поступающего на его второйвход с задатцика скорости 17.увеличением сигнала с задатцика скорости уровень ограничения усилителя-ограничителя 18 увеличивается С помощью задатчика скорости 17 задается максимальный уровень скорости, определяемый из технологических или других соображений. При этом процесс обработки, например фрезерования, протекает следующим образом. Подвод инструмента к детали и врезание осуществляется с наиболь-, шей подачей, Скосроть движения прог. раммоносителя определяется при этом установкой задат чика 17 скорости, а усилитель-ограничитель 18 работает в зоне насыщения, уровень которой определяется этой установкой. С момента врезания производится измерение параметра (упругой деформации системы СПИД), Если его величина не превышает предельное заданное задатчиком параметра значение, то усилитель-ограничитель 18 продолжает работать в зоне насыщения и обработка происходит с максимальной подачей. Если величина параметра превысит заданное предельное значение, то сигнал на выходе сумматора 13 уменьшается, усилитель 18 выходит из,насыщения и начинает работать в линейном режиме усиления. При этом сигнал на его выходе, а следовафтельно скорость программоносителя и скорость продольной подачи, будет определяться разностью заданного и фактического значений параметра (уменьшается с увеличением измеряемого параметра и увеличивается с его уменьшением), Таким образом обеспечиваются один из двух режимов; стабилизация предельной скорости обработки или стабилизация предельного значения параметра. 0639Такое управление процессом резания с одновременной компенсацией упругих деформаций системы СПИД обеспецивает точность обработки, по вышение производительности, улучшает использование возможностей оборудования станка и инструмента) и снижает расходы по программированию.1 ОФормула изобретенияФазовая система программного управления по авт.св. Н 6113 839,о т л и - 15 ч а ю щ а я с я тем, что, с цельюповышения точности системы, в неевведены задатчик скорости, задатчикпараметра, функциональный преобразователь, суммирующий усилитель и 20 последовательно соединенные датчикпараметра, дополнительный сумматори усилитель-ограничитель, выходомсоединенный с входом привода лентопротяжного механизма, а вторым вхо дом - с вЫходом задат Цика скоРости,выход задатчика параметра подключенк второму входу дополнительного сумматора, первый вход которого подключен к входу функционального преоб- ЗО разователя, выход которого соединенс третьим входом основного сумматора, а выход основного сумматора соединен с первым входом суммирующегоусилителя, второй вход которого под.ключен к выходу дополнительного фазового дискриминатора, а выход суммирующего усилителя соединен с вторым входом основного сумматора.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР6 Й 3839 кл, 6 05 В 19/18,1979 прототип).920639 Составитель И,ШвецТехред И. Гайду Коррек Э,Макаренко Редактор М,Товти дч/5 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Заказ 2339/52 Тираж 908 ВНИИПИ,Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РаушПодписнокомитета СССРи открытийкая наб.,