Устройство для программного управления металлорежущим станком

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Свез СфввтскихСоциалистическихРвслублни пп 996996(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 30.06,81 (21) 3310892/18-24 Д) М. Кд.з с присоединением заявки Йо С 05 В 19/18 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(23) Приоритет -Опубликовано 15.02,83.бюллетень Йо бДата опубликованию описания 15,02.83/Мц.ЙС 1)Ордена Трудового Красного Знамени зксперйвтентщьныйнаучно-исследовательский институт металлорежущнх станков(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИМ СТАНКОМИзобретение относится к системам программного управления и предназначено для управления многооперационными станками, оснащенными программноуправляемыми расточными плансуппортами и приборами автоматической размерной настройки.Известны устройства числового программного управления от мини-ЭВМ (СМС) многооперационными станками, оснащенными программно-управляемыми расточными плансуппортами и в качест ве приборов автоматической размерной настройки специальными датчиками (конечными выключателями), встроенными в державку со .стандартным хвостовиком и устанавливаемыми из инструментального магазина в инструментальный шпиндель станка, Данные устройства позволяют получать инфор. мацию о размерах заготовки, в том числе о диаметре предварительно расточенных отверстий,при относительных перемещениях заготовки и инструментального шпинделя станка за счет взаимодействия датчика с поверхностями заготовки, характеризующими контролируемый размер, с последующей передачей полученной информации в мини-ЭВМ, которая дает команду на соответствующую коррекцию положения режущей кромки инструмента, в том числе на радиальное перемещение вершины резца расточного план-суппорта 1 ).Недостатками этих устройств .являются; влияние погрешности установки расточного плансуппорта в инструментальный шпиндель станка на точность диаметрального размера обрабатываемого отверстия, так как после замера датчиком предварительно обработан ного отверстия производится установка плансуппорта в шпиндель из магазина 7 необходимость встраивания на переднем конце инструментального шпинделя аппаратов для приема информации со специального датчика и средств защиты этих аппаратов во время резания после проведения требуемых измерений, что в значительной степени усложняет станок и снижает его надежность; устройства типа СМС очень дороги и, хотя обладают большими функциональными возможностями, их применение не всегда экономически оправдано, поскольку для большинства машиностроительных предйриятий. эти возможности являются иэбыточны996996 20 25 Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее блок ввода программ, датчик, подключенный выходом к одному из входов блока сравнения, привод, счетчик импульсов, соединенный входом с выходом элемента И Х 23.Однако ограниченные Функциональ- ные возможности известных устройств не позволяющие автоматически осуществлять контроль размеров обрабатываемых деталей с последующей коррекцией положения режущего инструмента, сужают область применения этих устройств.Целью изобретения является расши-. рение области применения устройства. Поставленная цель достигается тем,что в устройство для программногоуправления металлорежущим станком,,содержащее блок ввода программ, первый датчик пути, подключенный выходом к первому управляющему входу компаратора, привод перемещения инструмента, счетчик импульсов, связанныйвходом с выходом элемента И, введены блок уставок, блок коррекции,.преобразователь код - аналог, блок Формирования команд, второй датчик пути,привод стола, привод перемещения ползуна, закрепленный на ползуне датчик касания с поверхностью обрабатываемого отверстия, формирователь импульсаи элемент НЕ, подключенный входом к выходу датчика касания с поверхностью обрабатываемого отверстия и к управляющему входу привода перемещениястола, а выходом - к первому входуэлемента И, связанного вторым входом с выходом Формирователя импульса,а третьим входом - с первым выходомблока ввода программ, подключенного 40вторым, третьим и четвертым выходамик информационным входам соответственно привода перемещения инструмента,привода перемещения стола и приводаперемещения ползуна, а пятым выходом - к первому управляющему входукомпаратора, соединенного первым информационным входом с выходом блокауставок, первым выходом - с входомблока формирования команд, вторымвыходом через блок коррекции - с входом привода перемещения инструмента,а вторым информационным входомс выходом преобразователя код - ана"лог, подключенного входом к выходуделителя, связанного входом с выходом счетчика импульсов, причем выход второго датчика пути подключен квходу формирователя импульса.На чертеже дана блок"схема устройства.Устройство содержит металлорежущий станок 1, второй датчик пути 2, привод 3 перемещения стола, стол 4, заготовку.5, первый датчик пути б, первый привод 7, инструмент 8, резец 9, плансуппорт 10, шпиндель 11,датчик 12. касания с поверхностью обрабатываемого отверстия, ползун 13,компаратор 14, блок уставок 15, программоноситель.16, блок считывания 17,блок коррекции 18, формирователь импульса 19; элемент И 20, элемент НЕ21, счетчик импульсов 22, делитель 23,преобразователь код - аналог 24, блок формирования команд 25, блок вводапрограмм 26, привод перемещения ползуна 27,Устройство работает следующим образом.На программоноситель 16 заноситсяинформация, необходимая для проведения цикла, контроля обрабатываемогоотверстий, а именно: координата рабочего стола 4 ХО, соответствующаяположению обрабатываемого отверстиязаготовки 5 в позицию его измерения,координата выдвижения датчика 12 касания с поверхностью обрабатываемого отверстия ползуном 13 в позицию измерения обрабатываемого отверстия,направление и величина (ориентировочно) перемещения Хр стола 4 относительно датчика 12 касания при измерении. В блок уставок 15 вводится требуемая величина радиуса обрабатываемого отверстия и величина допустимого отклонения требуемого радиуса,Программоноситель 16 вводится в блок считывания 17, откудаинформация поступает к исполнительным органам станка 1.После получистовой предварительной обработки отверстия заготовки 5 резцом 9 плансуппорта 10 дается команда на цикл контроля. При этом с блока ввода программ 26 на третий вход элемента И 20 подается сигнал, соответствующий значению "1", ПлансуппорфФ 10, инструмент 8 с резцом 9, который находится в положении, при котором производилось получистовое растачивание, выводится за пределы обрабатываемой заготовки 5, Затем стол 4 с заготовкой 5 приводом 3 перемещения стола устанавливается по второму датчику пути 2 в позицию.Датчик 12 касания выдвигается ползуном 13 в зону обрабатываемого отверстия. Далее стол 4 перемещается внаправлении, например, "+" до взаимодействия датчика.12 касания собработанной поверхностью контролируемого отверстия. Датчик 12 касания срабатывает, на входе элемента НЕ 21появляется сигнал,.соответствующийзначению "1", на первом входе элемента И 20, - "0", и дается команда приводу 3 о смене направления перемещения стола 4 на."-". Начало движениястола 4 в этом направлении совпадает с выходом датчика 12 касания (вы-ключателя) из взаимодействия с поверхностью отверстия и на входе эле-,мента НЕ 21 появляется сигнал, соот.ветствующий значению "0", а ка первом входе элемента И 20 - "1". Начало движения стола 4 соответствует появлению на выходе второго датчика, пути 2 Сигнала, который, через формирователь импульса 19 образует на втором входе элемента И 20 сигнал "1 ф, Элемент И 20 пропускает информацию со второго датчика пути 2 на счетчик импульсов 22, который считает дискреты, отработанные датчиком 2 до взаимодействия датчика 12 касания с противоположной стороной обработаннОго отверстия. При этом на выходе датчика 12 касания появляется "1", на входе элеиента НЕ 21 - д 1" 15а на первом входе элемента И 20 - "0",Счетчик импульсов 22 прекращает счет,стол 4 с заготовкой 5 останавливается, отсчетное перемещение стола 4 соответствует Фактическому диаметру 20 обработанного отверстия. После прохождения .через делитель 23 (для.получения величины фактического радиусаГф обработанного отверстия) и преобразователь код - аналог 24 ин формация поступает в компаратор 14, где сравнивается с требуемой величиной Г блока уставок 15. ВеличинадГ= = Г - Гф с компаратора 14 вводится в блок коррекции 18, который дает команду приводу 7 перемещения инструмента на приращенйе координаты вершины резца 9 на величину Ь 1; которая отрабатывается приводом 7 перемещения инструмента с контролем по первому .датчику пути 6; После этого датчик 12 касания ползуном 13 вывот 1 ится из отверстия в исходное положение, блок ввода программы 26 дает на третий. вход элемента И 20 сигнал фО", стол 4 приводом 3 с контролем 40 по второму датчику пути 2 возвращает заготовку 5 для последующей обработки отверстия.После обработки.при необходимости описанный цикл контроля повторяется. 45Если Гф. окажется больше Г на величину, превышающую допустимое отклонение, компаратор 14 дает сигнал в блок формирования команд 25, который дает команду на останов станка 1 щ и на подачу сигнала о браке..Таким образом, предлагаемое устройство числового программного управлений" позволяет в зависимости от ре, зультата измерения Фактического диаметра предварительно обработанного. отверстия настраивать вершину резца Расточного плансуппорта на радиаль.ный размер, соответствующий диаметру последующей обработки, что исклю" чает влияние погрешности, возника ющей от упругих отжатий инструмента и повышает точность обработки. Экономический эФфект от внедрения одного такого устройства состав.ляет от 2,0 до 4,0 тыс руб. в год в зависимости от сложности и точности обрабатываемых деталей, Народнохозяйственный эффект зависит от серийности выпуска таких устройств про.мышленностью.Формула изобретенияУстройство для программного уп-.равления металлорежущим станком,содержащее блок ввода программ, первый датчик пути, подключенный выходом к первому управляющему входукомпаратора, привод перемещения инструмента, счетчик импульсов, связанный входом с выходом элемента И,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью расширения области применения устройства, в него ввЕдены блокуставок, блок коррекции, преобразо-.ватель код.- аналог, блок Формирова"ния команд, второй датчик пути; при-;.вод стола, привод перемещения,полэуна, закрепленный на ползуне датчйккасания с поверхностью обрабатцва- .емого отверстия, Формирователь импульса и элемент НЕ, подключенный,входом к выходу датчика касания споверхностью обрабатываемогО отверстия и к управляющему входу приводаперемещения стола, а выходом - к пер.вому входу элемента И, связанноговторым .входом с выходом Формирователя импульса, а третьим входом - с первым выходом блока ввода программ,подключенного вторым, третьим и четвертым выходами к информационным вхо.дам соответственно привода перемещения инструмента,привода перемещениястола и привода перемещения ползуна,а пятым выходом - к первому управляющему входу компаратора, соединенного первым информационным входомс выхбдом блока уставок, первым вы"ходом - с входом блока Формированиякоманд, вторым выходом через блоккоррекции - с входом привода перемещения инструмента, а вторым информационным входом - с выходом преобразователя код - аналог, подключенноговходом к выходу делителя, связанноговходом с выходом счетчика импульсов,цричем выход второго датчика путиподключен к входу Формирователя импульса.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. "ЯегМьйа 11 цпд Вейг 1 еЬ",Каг 1 Найзег Чег 1 а 9, ИцпсЬен, 1973,М 8, с525-529.2, Авторское свидетельство СССРФ 623183, кл. С 05 В 19/18., 1976+СоставительРедактор М. Бандура ТехредТ,Фант бунов рректор И Мулл з 932/65 Тираж 872 ВНИИПИ Государственного комитета С по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж"35, Раушская наб.