Система с переменной структурой для управления металлорежущим станком

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветекккСоциаписткческкиРеспублик и 972473(23) Приоритет 605 В 13/02 3 Ьеударетвсиицй комитат СССР ао делам иаебретеиий и вткрцтий(088.8) Опубликовано 07,11,82, Бюллетень М 41 Дата опубликования описания 07,11,82(72) Авторы изобретения И. В, Берман, С, Л. Матуха и В. Г. Рутштейн Пермский моторостроительный завод им. Я. М. Свердлова(54) СИСТЕМА С ПЕРЕМЕННОЙ СТРУКТУРОЙ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИМ СТАНКОМ Изобретение относится к системам ав- .матического управления с переменнойструктурой и может быть использовано вметаллообрабатывающей промышленности,в частности, для управления токарнымстанком. Известна система адаптивного управле ния процессом обработки, содержащая даьчик скорости, сравнивающий элемент., усилитель, регулирующий орган 1 1 1, . 1 ОНедостатками известной системы являются низкие точность и производительность в условиях действия периодических возмущений усилия резания, возникающих при обработке, например, деталей с эксцентриситетом.Наиболее близким техническим решением является система с переменной структурой для управления металлореж- го шнм станком, содержащая зацатчик, датчик скорости, инерционный элемент, последовательно соединенные первый релейный элемент, логический блок и регулируюший орган и последовательно соединенные датчик усилия резания и сравниваю-еший элемент, подключенный вторым входом к эадатчику, третьим входом - квыходу инерционного элемента, первыйвход которого соединен с первым выходомпервого релейного элемента, второй входс вторым выходом первого релейного элемента, с вторым входом логического блока и с вторым входом регулирующегооргана, подключенного выходом к входудатчика скерости и к входу объекта управления, подключенного выходом к входудатчика усилия резания 1 2.Недостатком этой системы являетсянизкая точность вследствие регулированиятолько среднего значения усилия резанияпри таких низких скоростях, когда постоянная времени процесса резания больше постоянной времени регулирующего органа,что снижает производительность металлорежушего станка.Бель изобретения - повышение точности системы,972473 1 при 2 ЬфприП оставленная цель достигается тем,что система содержит первый ключ и последовательно соединенные второй репейный элемент, блок управления и второйключ, соединенный выходом с входом пер- Ввого релейного алемента, а вторым входом - с выходом сравнивающего элементаи с первым входом первого ключа, подключенного вторым входом к второму выходу блока управления, а выходом - к третьему входу регулирующего органа, причемвход второго релейного элемента соединенс выходом датчика,На чертеже представлена блок-схемасистемы. 15Система содержит сравнивающий алемент 1, первый репейный элемент 2,инерционное звено 3, логический блок 4,регулирующий орган 5, объект 6 управления, датчик 7 усилия резания, задатчик 8, 26датчик 8 скорости, второй релейный эле-мент 10, блок 11 управления, первыйключ 12, второй ключ 13.Система работает следующим образом,При высокой скорости вращения шпик- Иделя второй релейный элемент 10 подает, на вход блока 11 управленип ключами 12и 13 сигнал логического нуля. В этомслучае ключи 12 и 13 управляются такимобразом, что первый ключ 12 закрыт, а ЗОвторой ключ 13 открыт. В результатеэтого вход первого релейного элемента 2оказывается подключенным к выходу сравниваюшего элемента 1. В зависимости отсигнала рассогласования между заданными действительным значениями, поступающего с выхода сравнивающего алемента 1,эоны нечувствительности первого релейного элемента 2 (+О ), логический блок 4и первый релейный элемент 2 управляютрегулирующим органом 5 так, что дейстительное значение усилия резания Х неможет превысить величину, равную суммезаданного значения Хо и эоны нечувствительности ( С 1 ) первого релейного элемента 2, несмотря на периодически воэникаю 1щие возмущения Ь . Причем наличие логической единицы на втором выходе первогорелейного элемента 2 уменьшает подачу,в на выходе логического блока 4 увели 0чивает. Следует отметить, что сигнал наувеличение подачи на выходе логическогоблока 4 может возникнуть не ранее, чемчерез один оборот шпинделя, несмотря на .то, что выполняется условие )(, )(о+ ОПри этом подача имеет минимальное фзначение, соответствующее предшествующему максимальному значению усилия резания Х . фПри низких скоростях обработки детали, т. е. в случае, когда постоянная времени процесса резания больше постоянной времени регулирующего органа, в системеобеспечивается слежение зв динамическими изменениями усилия резания при обработке деталей с эксцентриситетом. С этой целью на выходе второго релейного элемента 10 формируется сигнал логической единицы, блок 11 управления открывает первый ключ 12 и закрывает второй ключ 13. В результате этого выходсравнивающего алемента 1 подключается к регулирующему органу 5 и подача изменяется,даже в пределах одного, оборота такимобразом, чтобы на выходе сравнивающегоалемента 1 было нулевое рассогласованиемежду заданным и действительным значениями усилия резания. Для этого характеристика второго релейного элемента 10выбирается в виде гдеТ Т - постоянные времени соответст- Р ивенно процесса резания и регулируюшего органа;- зона нечувствительности второго релейного элемента.Использование изобретения позволит сократить время обработки на 35 и повысить стойкость режущего инструмента в 1,5 раза. формула изобретения Система с переменной структурой для управления металлорежущим станком, содержащая эацатчик, датчик скорости, инерционный элемент, последовательно ,соединенные первый релейный элемент, логический блок и регулирующий орган и последовательно соединенные датчик усилия резания и сравнивающий элемент, подключенный вторым входом к задатчику, третьим входом - к выходу инерционного элемента, первый вход которого соединен с первым выходом первого релейного элемента, второй вход - с вторым выходом первого релейного элемента, с вторым входом логического блоке и с вторым входом регулирующего органа, подключенного выходом к входу датчика скорости и к входу объекта управления, подключенного выходом к входу датчика усилия резания, о т л ичаюшаяс я тем, что, с цельюповышения точности системы, она содержит первый ключ и последовательно соединенные второй релейный элемент, блок упрвв5 972473 Ь ления и второй ключ, соединенный выходом Источники информации, с входом первого релейного элемента, а принятые во внимание при экспертизе вторым входом - с выходом сравнивакяцегоэлемента и с первым входом первого клю. Авторское свидетельство СССР ча, подключенного вторым входом к второМ 419487, кл. 6 08 В 13/02, 1971. му выходу блока управления, а выходомк третьему входу регулирующего органа, 2. Патент ГОР М 344633, причем вход второго релейного элемента кл. 805 В 13/02, опублик, 1970 соединен с выходом датчика. (прототип).