Устройство для адаптивного программного управления металлорежущими станками

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК . АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоввтскикСоциалистическихРеспублик и 964581. до делам изобретений и открытиЯ,55(088,8)Опубликовано 07.10.82. Бюллетень М 37 Дата опубликования описания 10.10,82(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АДАПТИВНОГО ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИМИ СТАНКАМИ 1Изобретение относится к системамавтоматического поддержания силовогопараметра, а точнее стабилизации силы резания в системах числового программного управления.Известно устройство для адаптивного программного управления металлорежущим станком 1).Это устройство обеспечивает стабилизацию силовых параметров резания,что повышает эФФективность обработки на металлорежущих станках, но необеспечивает предохранение инструмента и станка от поломок при, резком превышении силы резания предельно допустимого значения,Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является устройство для программного управленияметаллорежущим станком, содержащееблок ввода программы, датчик нагрузки,генератор импульсов, блок совпадения,, регистр памяти и привода, соединенныемежду собой определенным образом 23 2Однако известное устройство необеспечивает предохранения инструмента и станка от поломок при резком превышении силы резания предельно допустимого значения, например при неостанове привода в заданной точке покаким-либо причинам, что может привести к врезанию инструментд в шпиндель или в деталь, Это снижает егонадежность,Цель изобретения - .расширение Функциональных воэможностей за счет увели"чения надежности,Эта цель достигается тем, что вустройство для адаптицного программного управления металлорежущимистанками содержащее датчик нагрузки,выходом подключенный к первому входублока совпадений, второй вход которого подключен к выходу генератораимпульсов, привод и блок ввода программы, выходом подключенный к первомурегистру памяти, введены эадатчикпредельной силы резания, первый злемент совпадений и последовательно соединенные второй элемент совпадений, реверсивный счетчик, первый триггер, второй регистр памяти, преобразова" тель код"напряжение, компаратор, третий элемент совпадений, второй триггер и блок управления приводом, вто-. рым входом подключенный к выходу преобразователя код-нзпряжвние, а вы. ходом " к входу привода, второй вход 1 р второго триггера подключен к выходу блока ввода программы, второй вход третьего элемента совпадений соединен с первым входом второго регистра памяти и с первым входом первого элемен- та совпадений, второй вход которого соединен с выходом блока совпадений и с первым входом второго элемента совпадений, второй вход которого соединен с вторым выходом первого триг.- гера, а выход первого элемента совпадений подключен к второму входу реверсивного счетчика, третьим входом соединенного с выходом первого регистра памяти, а четвертым входом - с вы-ходом датчика нагрузки, с вторым входом первого триггера и с вторым входом второго регистра памяти, второй выход которого соединен с вторым входом преобразователя код-напряжение, а третий вход второго регистрй памяти соединен с вторым выходом реверсивного счетчика, а второй вход компаратора соединен с выходом задатчика предельной силы резания.На фиг, 1 представлена структурная .схема предлагаемого устройства: на фиг, 2 - структурная схема блока управления приводом.Устройство содержит датчик. 1 нагрузки, блок 2 совпадений, генератор 340 импульсов, второй элемент 4.2 совпадений, первый элемент 4.1 совпадений, третий элемент 4.3 совпадений, реверсивный счетчик 5, первый триггер 6.1, второй триггер 6.2, первый регистр 7.1 ф памяти, второй регистр 7.2 памяти, пре образователь код-напряжение 8, задатчик предельной силы резания 9, компаратор 10,блок ввода программы 11, блок управления приводом 12, привод 13Блок управления приводом 12 состоит из усилителя напряжения 12,1, усилителя тока 122, узла ключевых элементов 12.3 и электромагнитного реле 12,4.В качестве датчика нагрузки использован оптический растровый дат 81чик, установленный в кинематическойцепи шпинделя. При установившейсянагрузке обороты шпинделя постоянныи период следования рисок растровогодатчика не изменяется. С увеличениемнагрузки период увеличивается и темсамым увеличивается число импульсовфиксированной частоты, приходящихсяна период следования рисок растрювого датчика. Стабилизация силы резанияосуществляется стабилизацией числаимпульсов фиксированной частоты эапериод следования рисок растровогодатчика.Устройство работает следующим образом,Код, соответствующий заданной силе резания, с блока ввода програм"мы 11 записывается в регистр 7.1 памяти, при этом триггер 6.2 устанав"ливается в единичное состояние.Этот код с выходов регистра 7.1памяти по разрешающему сигналу с датчика 1, приходящему на вход разрешения записи реверсивного счетчика 5,переписывается в реверсивный счетчик5, при этом триггер 6.1 устанавливается в единичное состояние, при которомэлемент 4,1 совпадений открыт, а элемент 4.2 совпадений закрыт. В блоке2 совпадения выделяется некоторое число импульсов генератора 3, соответствующее периоду следования рисок датчика 1, Эти импульсы, пройдя черезэлемент 4.1 совпадений, поступают навычитающий вход счетчика 5, уменьшается его содержимое. Если число этих:импульсов будет больше числа, записанного в счетчик 5 с регистра 7.1, тоимпульс на выходе переноса счетчика5, соответствующий нулевому состояниюсчетчика 5, устанавливают триггер6.1 в нулевое состояние, закрываяэлемент 4.1 совпадений и открывая элемент 4.2 совпадений, через который импульсы с выхода блока 2 совпадения проходят на суммирующий вход счетчика 5,С приходом импульса риски датчика 1код с выходов счетчика 5 и с выходатриггера 6.1 передним фронтом этого импульса переписывается в регистр 7.2памяти,Задний фронт импульса риски датчика.1 переписывается код с выходов.регистра 7.1 памяти в. счетчик 5 исбрасывает триггер 6,1 с единичноесостояние, Далее работа устройстваповторяется. Код с выхода регистра7,2 памяти поступает на вход.преобра5. 964 зователя код-напряжения 8, при этом потенциал на одном выходе регистра 7.2, который соответствует потенциалу на выходе триггера 6.1, определяет полярность выходного напряжения пре- й образователя 8. Преобразователь 8 через блок управления приводом 12 воздействует на привод 13 так, цтобы число импульсов, соответствующее периоду следования рисок датчика 1, было равно числу, находящемуся в регистре 7.1 памяти.Таким образом, устройство стабилизирует силу резания на уровне задания. Величина предельной силы резания в виде опорного напряжения с выхода задатчика 9 пос:упает на один из входов компаратора 10, на другой вход которого приходит напряжение с выхода преобразователя 8, и в случае,20 когда величина силы резания будет больше предельно допустимого значения, выработанный компаратором 10 сигнал проходит через элемент 4 3 совпадений и опрокидывает триггер 6.22 в нулевое состояние. Триггер 6,2 воздействует на блок управления приводом 12, отключает привод 13. Элемент 4;3 совпадений открывается единичным напряжением с инверсного выхода, триг-ЗО гера 6,1, которое появляется в томслучае, когда величина силы резания превышает заданное значение, находящееся в регистре 7.1 памяти.Предлагаемое устройство для адаптивного программного управления.металлорежущими станками, стабилизирующее силу резания на заданном уровне, имеет более высокую надежность, чем известное, так как оно предохраняет 4 в инструмент и станок от поломок, отключая привод в случае, когда сила резания резко превышает по каким-либо причинам допустимое значение.формула изобретенияУстройство для адаптивного программного управления металлорежущими станками, содержащее датчик нагрузки, выходом подключенный к первому входу блока совпадений, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов, привод и блок ввода про"граммы, выходом подключенный к первому регистру памяти, о т л и ч а ю.щ е е с я тем, что, с целью расши"рения функциональных возможностей засчет увеличения надежности, в неговведены задатчик предельной силырезания, первый элемент совпадений ипоследовательно соединенные второйэлемент совпадений, реверсивншй счетчик, первый триггер, второй регистрпамяти, преобразователь код-напряжение,компаратор, третий элемент совпадений, второй триггер и блок управленияприводом, вторым входом подключенныйк выходу преобразователя код-напряжение, а выходом - к входу привода,второй вход второго триггера подключен к выходу блока ввода программы,второй вход третьего элемента совпадений соединен с первым входом второго регистра памяти и с первым входом первого элемента совпадений, вто"рой вход которого соединен с выходомблока совпадений и с первым входомвторого элемента совпадений, второйвход которого соединен с вторым выходом первого триггера, а выход первого элемента совпадений подключенк второму входу реверсивного счетчика, третьим входом соединенного ввыходом первого регистра памяти, ачетвертым входом - с выходом датчиканагрузки, с вторым входом первоготриггера и с вторым входом второгорегистра памяти, второй выход которого соединен с вторым входом преобразователя код-напряжение, а третийвход второго регистра памяти соединен с вторым выходом реверсивногосчетчика , а второй вход компарато"ра соединен с выходом задатчика предельной силы резания.Источники информации,принять 1 е во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 631875, кл; С 05 В 19/18, 1978.2. Авторское свидетельство СССРИ 623183, кл. С 05 В 19/18, 1976авитель И. Швец. Ж. Кастелевич К ное . ска ород,Редактор В, ЛазареЗаказ 7627/26ВНИИПИ Государпо делам изо110 С МоскваФилиал ППП "Пате Ти твенног бретени нт", г. ж 914комитетаи открыт ПодСССРйб., 8, 4л, Проек ктор Н. Корол