Устройство для управления подачейплоскошлифовального ctahka

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскнк Соцналнстнческнк Республик(23)Приоритет С 05 В 19/39 В 24 В 49/00 Государствеяяыя комятет СССР яо делам пзобретеивк я открытая(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЛОСКОШЛИФО РАВЛЕНИЯ ПОДАЧЕОГО СТАНКА ати- стан 10 Изобретение относится к автом зации обработки на шлифовальных ках.Известно устройство для управления подачей шлифовального станка, представляющее собой систему программного управления шаговым приводом подачи шлифовального круга, со" держащее последовательно соединен" ные датчик касания, генератор импульсов, элемент И, коммутатор шагового двигателя, счетчик припуска, . соединенный через цифроаналоговый преобразователь и формирователь закона регулирования с управляющим входом ".енератора. В этом устройстве снижение скорости съема осуществляет 4 й плавно, обеспечивая необходиьмй алгоритм обработки и повышая нроизводительность 1.Недостатком устройства является невозможность его применения в станках и механизмах, осуществляющих обработку припуска дискретными подачами, например на плоскошлифоваль ных, заточных и фрезерных станках.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для управления станком, которое позволяет программировать величину ступенчатого перемещенияшагового двигателя на двух отрезкахпути (принуска)в процессе прессования, содержащее мультивибраторсо входом "запрет", соединенный свходом блока управления двигателем(ВУШД), имекщего импульсный вход,счетчик пересчета количества отрезков пути и счетчик величины подачи.Набор програюаг осуществляется спомощью переключателя и диодногодешифратора,Известное устройство позволяетпроизводить дискретные подачи вфункции припуска. Вначале производится обработка большими подачамиГчерновыми), затем малыми-(чистовыми). Внутри каждого участкаприпуска (чернового и чистового)все подачи одинаковы. Переход с чер"новых на чистовые подачиосуществляется скачкообразно (ступенчато).Этоделается с целью приближения к оптимальному закону обработки 21,Однако при скачкообразном снижении величины подачи средняя величина подачи уменьшается, что приводитк потере производительности.Обычно С целью большего приближения к оптимальному закону увеличиваютчисло ступеней снижения величины подачи - вводят больше двух режимов обработки, например три: черновая, получистовая и чистовая. Однако при том принципе построения систем, который заложен в известных устройствах, это ведет к очевидному увеличению объема оборудования, пропорциональному количеству ступеней. К тому ,же это усложняет настройку устройства - каждая ступень настраивается индивидуально. Из-за.этих10 недостатков ограничиваются тремя-четырьмя ступенями снижения величины подачи, жертвуя производительностью.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства, 15 что позволит оптимизировать процесс и повысит производительность обработки.Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее 20 первый мультивибратор, выходом подключенный к входу вычитающего счетчика, к суммирующему входу реверсивного счетчика и к первому входу блока управления шаговым двигателем, р 5 выход которого соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика, подключенного первым выходом через первый переключатель к первому входу первого мультивибратора введены последовательно включенные второй переключатель, второй мультивибратор, суммирующий счетчик и блок совпадения, выход которого соединен с вторыми входами первого и второго мультивибраторов, а второй вход - с выходом вычитающего счетчика, второй выход реверсивного счетчика подсоединен к второму входу блока управления, а третьим выходом - к входу второго переключателя, причем третий вход 40 второго мультивибратора подключен к выходу первого переключателя.На фиг. 1 показана блок-схема устройства; на фиг. 2 - диаграмма работы. 45Устройство для управления подачей плоскошлифовального станка содержит (фиг.1) первый мультивибратор,1, соединенный с первым входом 2 блока 3 управления двигателя, а также с входом вычитающего счетчика 4 црипуска и суммирующим входом 5 реверсивного счетчика б. Первый выход счЬтчика б через переключатель 7 с(адинен с первым входом 8 "запрет" мультивибратора 1.Выход блока 3 соединен с вычитающим входом 9 счетчика б,а второй выход 10 счетчика б соединен с вторым входом блока 3. Выход второго мультивибратора 11, имеющего аналогбвый вход 12 для уп- Щ равления частотой, соединен с входом суммирующего счетчика 13, выход которого в параллельном коде соединен с первым входом блока 14 совпадения. Второй вход блока 14 совпадения сое- у 5 динен с выходом вычитающего счетчика 4, а выход - с вторыми входами 15 и 17 первого и второго мультивибраторов, а его третий вход 16 соединен с выходом первого переключателя 7. Второй выход счетчикаб через второй переключатель 18 соединен с первым входом 19 второгомультивибратора 11.Кроме этого обозначены (фиг.2)545 чистового припуска, точка 20 перехода с черновых подач на чисто-. вые, линия 21, наклон которой определяет режим шлифования, граница 22допустимых подач, отрезок 23 равныйпоследней чистовой подаче Г 0-23),Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии в счетчике4 записано число, равное расстояниюот кромки шлифовального круга доточки, определяющей нужный размеробрабатываемой детали, а счетчикиб и 13 сброшены в нулевое состояние.Устройство может быть либо разомкнутым с использованием в качестве исполнительного - шагового двигателя,либо замкнутым со следящим приводом,скорость которого регулируется напряжением,Рассмотрим сначала разомкнутое устройство с шаговым двигателем.В случае работы устройства например, на плоскошлифовальном станке, в каждом крайнем положении стола включается мультивибратор 1 (включение не показано), Импульсы с этогомультивибратора поступают на суммирующий вход 5 счетчика б, на вход 2блока 3 и на вход счетчика 4. Приэтом двигатель блока 3 перемещаетрабочий орган, осуществляя подачуСчетчик 6 заполняется импульсами,а в счетчике 4 уменьшается записанное число. Когда счетчик 6 заполнится до состояния, набранного на переключателе 18 предварительного набора величины последней чистовойподачи, включается мультивибратор 11 и счетчик 13 начинает заполняться импульсами с частотой мультивибратора 11. Так начинается очередная подача, Окончание очередной подачи происходит в следующих случаях;а) при приходе импульса с выхода переключателя, 7 предварительного набора величины черновой подачи;б) при приходе импульса с выхода блока 14 совпадения кодов;в) при полном снятии припуска.Названные три случая соответствуют трем ситуациям в цикле соответственно: черновым подачам, чистовымподачам и стоп - размер готов. Каждая ситуация складывается в зависимости от величины заполнения счетчика 4 и соотношения степени заполнения счетчиков 4 и 13.807231 Рассмотрим каждую ситуацию отдельно и в том порядке, в каком они бывают в цикле.1, В ходе очередной подачи в счетчике 6 набегает число, набранное на переключателе 7 предварительного набора величины черновой подачи, и мультивибраторы 1 и 11 выключаются подача заканчивается, а счетчики б и 13 сбрасываются в нулевое состояние,В этой ситуации величина подачи определяется положением переключателя 7, Это эона 5 р на оси текущего припуска, 5 - эона чернового припуска. Здесь послв каждой подачи величинатекущего припуска 5 уменьшается (стремится к нулю) на величи ну черновой подачи 5 ц (фиг.2):чайн.2. Из-за разности частот мультивибраторов 1 и 11 скорость заполнения счетчиков 6 и 13 также разная. Но в любом случае происходит такая очеред ная черновая подача в ходе которой наступает равенство текущих значений кодов счетчиков 4 и 13 прежде, чем счетчик б приходит в состояние, набранное на переключателе 7, В этой ситуа ции команда наотключение мультивибраторов 1 и 11 поступает с выхода блока 14 совпадения кодов на входы 15 и 17 соответственно. С этого момента идут чистовые подачи - каждая очередная подача меньше предыдущей, так как З число, записанное в счетчике ц, уменьшается с каждой подачей и поэтому равенство кодов в счетчиках 4 и 13 при очередной подаче наступает раньше, чем при предыдущей. Это зона5на оси 5 (фиг.2).После каждой подачи величина текущего припуска уменьшается на величину текущей подачи ь 5 ц ,а их соотношения отвечают геометрическим построениям, по казанным на фиг.2.3. Третьей ситуации соответствует случай, когда в ходе подач счетчик 4 приходит в нулевое состояние - припуск снят (не показано).Остановимся подробнее на моменте перехода с черновых подач на чистовые (точка 20 на фиг.2), Чем больше частота мультивибратора 11, тем раньше (в области большего остающего-ся припуска) наступает равенство кодов в счетчиках 4 и 13 (начинаются чистовые подачи) и наоборот. Поэтому величина чистового припуска определяется частотой мультивибратора 11. Частота мультивибратора 11 И устанавливается по равенству нпи), он бывает крайне редко. Чащебывают случаи, когда окончаниепоследней черновой подачи не совпадает с началом чистового припуска(прерывистая линия). При этом началоочередной подачи лежит в зоне чернового припуска, а конец - в зоне чистового припуска. Тем, не менее, в обоихслучаях подачи не выходят за линию0-21, а касаются ее, величина же подач стремится к нулю в точке 50.линий 22 условно делит диаграмму5-д 5 на две зоны: допустимых величинподач, лежащую ниже, и недопустимыхс точки зрения качества подач, лежащую выше этой линии.Касательная 0-21 должна лежатьв зоне допустимых подач.Величину чистового припуска следует выбирать такой, чтобы при принятой величине чврновой подачи точка 21 лежала правее и как можноближе к прямой 22. В этом случае обеспечивается МаксимальнОе сокращение машинного времени и максимальная производительность.В равенстве (1) 5 ццст. /ь 5 черн. выражает наклон касательной 0-21 и является величиной постоянной при принятом режиме шлифования. Поэтому и частота Г мультивибратора 11 не зависит от величины черновой подачи и чистового припуска, а является величиной постоянной при принятом режиме шлифования.Можно сделать вывод: самая последняя чистовая подача стремится всегда к минимуму - одной отсчетной дискрете привода. Следует сделать так, чтобы последняя минимальная чистовая подача 5 цис- и стремилась не к одной . дискрете, а к ограниченной величине:д 5 цист и с д 5(0 2 ЯЭта задача решается следующим образом: заполнение счетчика 13 запаздывает по отношению к счетчИку 6 на величину, набранную на его переключателе 18. Т.е. мультивибратор 11 начинает выдавать импульсы в счет-о чик 13 после того, как в счетчике б набежит число, равное последней (минимальной) чистовой подаче.Так как счетчик б заполняется частотой мультивибратора 1, от которого работает привод исполнительного механизма блока 3 и счетчик 4, то это запаз-, дывание измеряется в тех же единицах измерения, что и припуск. С учетом равенства (1) получают(1)а 1 ф 5 цит,5 черч.где Г - частота мультивибраторПереход с черновых на чистовыеподачи показан двумя случаями (фиг.2),Первый случай - окончание последнейчерновой подачи совпадает с началом чистового припуска (сплошные лиР, (2) Рассмотрим особенности работы схемы в случае замкнутой систеьысо следующим приводом.В этом случае отработка подачи происходит в два этапа. На первом этапе осуществляется вышеописаннаяработа, только на частоте мультивибраторов, на несколько порядков выше, чем описано, и.практическимгновенно по сравнению с быстродействием привода подач. В конце этапа после выключения мультивибраторов5 счетчик 6 в нулевое состояние не сбрасывается, а напряжение, пропорциональное его содержанию, подается с выхода в качестве управляющего на вход блока 3. Двигатель разгоняется и начинает отрабатывать подачу второй этап), С выхода привода на вычитающий вход 9 счетчика 6 поступают импульсы, количество которых пропорционально величине перемещенияи уменьшают.его содержание. о мере от работки подачи управляющее напряжение уменьшается, и двигатель останавливается.Если мультивибратор 11 имеет дополнительный аналоговый вход 12 для 20 .изменения частоты, в предлагаемую схему можно ввести адаптивное управление, Для этого нужно на укаэанный аналоговый вход подать электрический сигнал, пропорциональный контролируе мому параметру шлифования, например температур обрабатываемой поверхности. Тогда при возрастании температуры указанная связь увеличивает частоту дополнительного мультивибратора 11, наклбн касательной 0-21 уменьшается,что приводит к уменьшению подач интенсивности шлифования и темпера-" гуры обрабатываемой поверхности,Устройство обеспечивает повышение лроиэводительности обработки до 30 за счет уменьшения количества проходов на этапе чистовой обработки,Формула изобретения Устройство для управления подачей плоскошлифовального станка, содержащее первый мультивибратор, выходом подключенный к входу вычитающего счетчика,к суммирующему входуреверсивного счетчика и к первому входу блока управления шаговым двигателем, выход которого соединен свычитающим входом реверсивного счетчика, подключенного первым выходом.через первый переключатель к первому входу первого мультивибратора,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью расширения функциональныхвоэможностей устройства, в неговведены последовательно включенныевторой переключатель, второй мультивибратор, суммирующий счетчик и блоксовпадения, выход которого соединенс вторыми входами первого и второгомультивибраторов, а второй вход - свыходом вычитающего счетчика, второй выход реверсивного счетчика подсоединен к второму входу блока управления, а третий выход - к входувторого переключателя., причем третийвход второго мультивибратора подключен к выходу первого переключателя,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 554527, кл. С 05 В 19/18, 1974.2. Гумен В.Ф. и шмырева М.М.Программирование процессов прессования в системе шагового привода.Электромеханические системы управления Сб. АН СССР, Л., "Наука", 1971,с, 50-56 (прототип).