Способ управления копировальным станком для обработки замкнутых контуров

Лв 144697 Класс 49 Ь, 5 ав ссс ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУПодписная грг 1 ппа Ло 212 ф. А. Коледа СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ КОПИРОВАЛЬНЫМ СТАНКОМ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЗАМКНУТЫХ КОНТУРОВЗаявлено 19 августа 1960 г. за 676846/25 в Комитет ио делам изобретений н открытий ири Совете Министров СССРОиублнковано в Бюллетене изобретений Ха 3 за 1962 г. Существуют способы управления копировалы 1 ыми станками для обработки замкнутых контуров с использованием сигнала, возникающего в результате контакта щупа-инструмента с копиромОднако известные способы управления допускают сравнительно большие погрешности копированйя и, кроме того, требуют применения копировальной головки с разбивкой на квадранты.Предлагаемый способ также относится к способам управления копировальными станками для обработк. замкнутых контуров с использованием сигнала, возникающего при контакте щупа-инструмента с копиром, и имеет цель повысить точность копирования и упростить систему управления, Согласно изобретению, это достигается тем, что щупу сообщают движение, имеющее характер шагового поиска в двух взаимно-перпендикулярных направлениях, величина и характер перемещения по которым определяется логической схемой по наступлению или отсутствию контакта щупа с копиром за период поиска.На фиг. 1 изображены схемы перемещений щупа-инструмента (а, б, в) и блок-схема устройства в соответствии с предлагаемым способом; на фиг. 2 - электрическая схема управления копировальным станком типа фрезерного по предлагаемому способу.При контакте щупа-инструмента А с копиром О возникает сигнал, Движение щупа-инструмента представляет ряд непрерывных дискретных испытаний П, каждое из которых предусматривает перемещение щупа А в двух взаимно-перпендикулярных направлениях Х и У. В период проведения каждого отдельного испытания П о текущем изменении профиля копира судят по наличию или отсутствию контакта щупа с копиром в каждый момент времени. Таким образом, каждое испытание П состоит из элементов, во время выполнения которых щуп А получает движение, имеющее характер шагового поиска в следующем порядке: шаг назад по ранее пройденному пути а, в направлении Х,144 б 97шаг Ь в направлении У (вправо или влево); затем шаг вперед С вновь в направлении Х и т. д. (фиг. 1 а).Наступление контакта К прерывает любой из указанных шагов, при этом должно быть предусмотрено ограничение максимальных величин шагов а, Ь, с,Наступление контакта К после шага с, означает, логическое разрешение продолжения испытания в данном направлении. При контакте, возникающем в результате шага Ь (фиг 1 б), необходимо изменение направления шага на 90.В том случае, если в результате шага с (фиг. 1 в) контакт не наступает, то это означает обход внешней кривизны, т. е. необходимость проведения последующих испытаний в направлении, перпендикулярном предыдущему,Логическая система, построенная в соответствии с предлагаемым способом позволяет, используя наличие контакта К или его отсутствие, исследовать контур копира щупом-инструментом. Точность копирования будет тем выше, чем меньше шаги Ь или чем большее количество отдельных испытаний проводится в единицу времени при одном и том же периметре контура,В соответствии с блок-схемой (фиг. 1 ) работа осуществляется следующим образом.Перемещение щупа-инструмента А в двух взаимно-перпендикулярных направлениях Х и У осуществляется при помощи электродвигате-. лей поперечной и продольной подачи (Дх и Ду), переключения и реверсирование которых обеспечивается соответствующим устройством ПРД. Шаговый поиск щупа обеспечивается узлами (а, с) и (Ь), которые управляются устройством синхронизации СУ,При наличии или отсутствии контакта между копиром О и щупом А в узле КГК возникает соответствующий сигнал, который поступает в командное устройство КУ. В это же устройство поступают из узлов 1 а"с) и (Ь) сведения о текущем исполнении элемента испытаний П ао ЬоКомандное устройство из четырех возможных взаимно-перпендикулярных направлений поиска щупа выбирает одно необходимое направление.Выбранное направление обеспечивается воздействием соответствующего узла Пх, Пх Пу, Пу на устройство переключения и реверсирования электродвигателей Дх и Ду, когорые подключаются к узлам (а, с) и (Ь ) в одной из двух комбинаций с необходимой полярностьюПри наличии текущего изменения профиля контура О происходит переизбрание узла П, что приводит к выключению одного двигателя и включению другого, после чего процесс копирования продолжается,Применительно к фрезерному станку с инструментом в виде концевой фрезы описываемый способ осуществляется посредством схемы (фиг. 2), работающей следующим образом.Пакет, состоящий из изделия 1 и копира 2, разделенных изолирующей прокладкой 3, закреплен на столе 4 станка.Щуп-инструмент А (концевая фреза) укреплен на суппорте 5, перемещение которого в двух взаимно-перпендикулярных направлениях Х и У осуществляется от электродвигателей Дх и Дд, обмотки возбужде-, ния которых ОВДх и ОВДу включены в цепь переключений и реверсирования (ПРД).Нажатием одной из кнопок КН КН, КНЗ, КН 4 оператор задает одно из направлений подвода инструмента А к изделию 1Если, например, выбрано направление Пх, то нажатием кнопки КН включают соответствующее направляющее реле Рь блок-контакты которого обеспечивают питание катушки и после выключения кнопки КН. При этом двигатель Дх подготовлен к перемещению суппорта 5 станка для осуществления шагов а и с в направлении + Х. Двигатель Дх также подготовлен в шагу Ь в направлении + УВключение реле Р, кроме того, подготавливает к работе реле Р. и Р, в случае необходимости изменения направления движения инструмента на +90, а также блокирует реле Рз. Последнее необходимо потому, что изменение направления движения инструмента на 180" не имеет смысла.Далее нажимают кнопку КН 5 (подвод инструмента) Вследствие этого двиг атель Дх подает инструмент А до замыкания его с изделием 1. При появлении контакта между изделием и инструментом включается реле Р, и двигатель Дх отключается. Врезаниа рабочей части инструмента А (фрезы) происходит за счет энергии, накопленной в упругом элементе Ух, при выбеге двигателя Дх. В качестве упругого элемента может быть применена, например, пружина или гидравлический цилиндр.После выработки изделия до нарушения контакта между инструментом и изделием отключается реле Р,. При этом зарядка конденсатора С 5 обеспечивает кратковременное включение реле Рз, и двигатель Дх получает импульс для сообщения инструменту небольшого дальнейшего перемещения. Такой процесс осуществляется до тех пор, пока инструмент А не коснется копира 2, В этом случае реле Р 5 включает реле Р при этом последнее обеспечит получение шага а инструмента. Питание катушки реле Р 7 после отключения реле Р, осуществляется от конденсатора Сь В период шага а заряжается конденсатор С, разряд которого после прекращения шага а поддерживается некоторое время включенным реле Р,. Вследствие этого включается двигатель Ду, который обеспечивает следующий шаг Ь. По окончании шага Ь, аналогично процессу при окончании шага а, (прекращение касания инструмента с изделием) следует короткий импульс подачи от реле Р, и т. д. до появления контакта инструмента с шаблоном.Дальнейшая работа осуществляется аналогично в соответствии с профилем шаблона,В схеме предусмотрены два сигнальных реле Ри и Рп, из которых реле Ры дает кратковременный сигнал по окончании шага Ь, а Рп - по окончании шага с.Формирование сигнала очередного направления перемещения инструмента осуществляется в цепях реле Рд и Р,з при поступлении одного из следующих сигналов: окончание шага с - от реле Рп, окончание шага Ь - от реле Ро, отсутствие или наличие контакта инструмента с изделием - от реле Ротсутствие или наличие контакта инструмента с шаблоном - от реле Р 5.Сигналы от реле Р 12 и Р 13 поступают в цепи реле Р, и Р 4, так как реле Р, блокировано, Но цепи реле Р, и Р 4 уже подготовлены к работе нажатием кнопки КН. Поэтому реле Р 2 включаются при наличии сигнала от Рм, а реле Р, - сигнала от Рз. Это приводит к соответствующему изменению направления движения щупа-инструмента,Например, при включении реле Р, реле Р отключается и блокируется реле Р, а реле Р, подготавливается к работе. Эти переключения приводят к тому, что двигатель Ду включается в цепь (а, с), а двигатель Дх - в цепь (в), тем самым изменяется полярность двигателя Дх, а следовательно, и направление перемещения инструмента.144697Предложенный способ управления копировальным станком позволяет обеспечить необходимую точность в пределах допуска на обработку, так как наличие, логической релейной схемы определяет характер перемещений исполнительного органа (щупа-инструмента) независимо от квадранта, в котором находится обрабатываемая в каждый данный момент точка изделия.Описанная выше схема станка иллюстрирует изобретение, которое может быть использовано и для станков, предназначенных для других видов обработки замкнутых контуров по копиру.Поэтому изобретение может найти применение в металлообрабатывающих станках.Предмет изобретенияСпособ управления копировальным станком для обработки замкнутых контуров при использовании в качестве управляющего сигнала контакта щупа-инструмента с копиром, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности копирования и упрощения системы управления, щупу сообщают движение, имеющее характер шагового поиска в двух взаимно-перпендикулярных направлениях, величина и характер перемещений по которым определяется логической схемой по наступлению или отсутствию контакта щупа с копиром за период поиска.оя ф==:Ф Кеюнацкнпя с 3 рзь - 3 пикарццсная стягФаг. 1144697 Составитель описания Л. К. Филип едакгор М П. Золотарев Техред А. А. Кудрявицкая Корректор Н. И. Кулешов Сове Типография ЦБТИ, Москва, Петровка, 14 Поди. к печ. 24 111-62 г. ФЗак. 2207ЦБТИ Комитета по делам изобрМосква, Цен ормат бу Тираж етений итр,М, Че