Устройство для дробления стружки на станках с числовым программным управлением

3 1502206 обработке деталей на токарных станках с числовым программным управлением (ЧПУ), Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения постоянства длины отрезков стружки при обработке торцовых, конических или ступенчатых поверхностей, Поставленная цель достигается за счет введения в 10 устройство счетчика импульсов 1, переключателя величины выстоя 2, второго счетчика импульсов 3, первого дешифратора 4, переключателя периода между выстоями 5, управляющего тригге ра 6, делителя частоты 7 системы ЧПУ, которая включает в себя блок технологических команд 9, генератор задающейчастоты 1 О и блок интерполяции 11,второй дешифратор 12, первую 13, вторую 14, третью 15 и четвертую 16 схемы ИЛИ, а также делителя частоты 17,первого 18, второго 19 и третьего 20формирователя коротких импульсов,схему И 21, четвертого формирователякоротких импульсов 22, третьего счетчика импульсов.23, третьего дешифратора 24, блока управления 25, четвертого счетчика 26, пятой схемы ИЛИ,Кроме того, блок управления 25 содержит линейку из первого, второго, третьего и Н-го триггеров.31, 3 ил2 табл, Изобретение относится к обработкеметаллов на токарных станках и можетбыть использовано в мап 1 иностроениидля дробления сливной стружки при обработке деталей на токарнЫх станкахс числовым программным управлением. Цель изобретения - расширение Функциональных возможностей устройства 30за счет обеспечения постоянства длины отрезков стружки нри обработкеторцовых, конических или ступенчатыхповерхностей,На фиг. 1 изображена блок-схемапредлагаемого устройства; на фиг,2 -блок-схема блока управления, наФиг.З - схема траектории движениярезца при периодических кратковремен-ных остановах режущего инструмента. а 0Устройство содержит первый счетчик1 импульсов, переключатель 2 величины выстоя и последовательно соединенные второй счетчик 3 импульсов, пер"вый дешифратор 4, переключатель 5 периода между выстоями, управляющийтриггер 6, первый выход которого подключен к второму входу делителя 7частоты системы.8 ЧПУ, которая содержит блок 9 технологических команд и.последовательно соединенныв генератор1 О задающей частоты, делитель 7 частоты, блок 11 интерполяции, второйдешифратор 12, первую 13, вторую 14,третью 15 и четвертую 16 схемы ИЛИ,делитель 17 частоты, первый 18, второй 19 и третий 20 формирователи коротких иипульсов,.схему И 21 и последовательно соединенные четвертый Формирователь 22 коротких импульсов,третий счетчик 23 импульсов, третийдешифрат р 24, блок 25 управления,четвертый счетчик 26, пятую схемуИЛИ 27, причем первый выход блока 9технологических команд системы 8ЧПУ подключен к первым входам первой13, второй 14 и третьей 15 схем ИЛИ,второй выход - к первому входу четвертой схемы ИЛИ 16 и к входу четвертого формирователя 22 коротких импульсов, третий выход - к второму .входу четвертой схемы ИЛИ 16 и к входу третьего формирователя 20 коротких.импульсов, выход генератора 10 задающей частоты подключен к первому входу делителя 7 частоты, выход последнего подключен к первому входу схемыИ 21 и к второму входу четвертогосчетчика 26, первый и второй выходыблока интерполяции системы ЧПУ под"ключены соответственно к второму итретьему входам третьего счетчика 23импульсов, вход второго дешифратора12 подключен к выходу первого счетчика 1 импульсов, а выход - к входупереключателя 2 величины выстоя, второй вход второй схемы ИЛИ 14 подключен к выходу переключателя 2 величинывыстоя, а выход - к второму входу.управляющего триггера 6, второй входпервой схемы К 1 И 13 подключен к выходу первого формирователя 18 короткихимпульсов, а выход - к первому входувторого счетчика 3 импульсов, второйвход третьей схемы ИЛИ 15 подключенк выходу второго формирователя 19 коротких импульсов, а выход - к перво40 5 5022 му входу первого счетчика 1 импульсов, выход четвертой схемы ИЛИ 16 подключен к третьему входу четвертого счетчика 26, к второму входу схемы И5 21 и к четвертому входу третьего счетчика 23 импульсов, второй вход пятой схемы ИЛИ 27 подключен к выходу схемы И 21, а выход - к второму входу второго счетчика 3 импуль- О сов, второй выход управляющего триггера 6 подключен к входу первого формирователя 18 коротких импульсов и к второму входу делителя 17 частоты, выход которого подключен к второму 5 входу первого счетчика 1 импульсов, выходы третьего 20 и четвертого 22 формирователей коротких импульсов подключены соответственно к второму и третьему входам блока 25 управле ния, кроме того, последний содержит линейку из Ю триггеров (первого 28, второго 29, третьего 30 триггеров и М-триггера 31), причем счетные входы триггеров подключены к соответ ствующим линиям первого входа блока 25 управления, К-входы подключены к второму входу, Б-входы - к третьему вход, а выходы триггеров образуют линии выхода блока 25 управления, 30Система 8 ЧПУ и входящие в нее блок 9 технологических команд, генератор 10 задающей частоты, делитель 7 частоты, блок 11 интерполяции опи" саны в техническом описании на систему ЧПУ "Н 22-1 М".Устройство работает следующим образом.При работе системы 8 ЧПУ, когда в управляющей программе отсутствуют технологические команды управления режимом стружкодробления, на выходах блока 9 технологических команд, отсутствуют сигналы, Отсутствие сигнала на первом выходе блока 9 техно логических команд удерживает в исходном нулевом состоянии через схему ИЛИ 13 счетчик 3 импульсов, через схему ИПИ 15 счетчик 1 импульсов, а церез схему ИЛИ 14 удерживает уп равляющий триггер б в единичном состоянии. Отсутствие сигналов на втором и третьем вьмодах блока 9 технологических команд через схему ИЛИ 16 удерживает ачетчик 23 импульсов и счет 5 чик 26 в исходном нулевом состоянии и одновременно разрешает прохождение импульсов через схему И 2 1, С появлением в управляющей программе обработОб6ки детали технологической команды на включение режима стружкодробления на первом выходе блока 9 технологических команд системы 8 ЧПУ появляется сиг- нал, который снимает блокировку со счетчиков 1 и 3 нмпудьсон и с управ"ляющего триггера 6, Импульсы отработки с выхода делителя 7 частоты системы 8 ЧПУ поступают через схему И 21,Фсхему ИЛИ 27 на второй вход счетчика 3 импульсов, который суммирует приходящие импульсы, Выделив со счетчика 3 импульсов необходимое количество импульсов с помощью дешифратора 4 переключатель 5 периода между выстоями выдает сигнал, который перебрасывает управляющий триггер 6 иэ исходного единичного состояния в нулевое, Положение переключателя 5 периода между выстоями выбирают в зависимости от диаметра обрабатываемой детали и ха - рактера резания, По перепаду сигнала на первом прямом выходе управляющего триггера 6 срабатывает формирователь 19 коротких импульсов, который через схему ИЛИ 15 устанавливает счетчик 1 импульсов в исходное нулевое состояние, Одновременно с первого прямого выхода управляющего триггера 6 выдается запрещающий сигнал в делитель 7 частоты системы 8 ЧПУ, а с второго инверсного выхода выдается разрешающий сигнал на второй вход делителя 17 частоты.На выходе делителя 7 частоты системы 8 ЧПУ отсутствуют импульсы от " работки, идущие для последующего преобраэов,ния и выдачи на исполнительные шаговые двигатели станка, Одновременно с этим импульсы с генератора 10 задающей частоты системы 8 ЧПУ, проходя через делитель 17 час оты, пав ступают на второй суммирующий вход счетчика 1 импульсов, Выделив со счетчика 1 импул сов с помощью дсшифратора .12 необходимое количество импульсов, переключатель 2 величины выстоя выдает сигнал, который перебрасывает управляющий триггер 6 из куче ого в единичное исходное состояние, Положение переключателя величины выстоя вы" бирают иэ условия слома стружки. По перепаду сигнала на втором инверсном выходе управляющего триггера срабатывает формирователь 18 коротких импульсов, который через схему ИЛИ 3 устанавливает счетчик 3 импульсов в исходное нулевое состояние. Одновременнос первого прямого выхода управляющего триггера Ь снимается блокирующий сигнал, а со второго инверсного вьжода блокируется делитель 17 частоты, Импульсы отработки с выхода делителя 7 частоты системы 8 ЧПУ поступают на вход блока 11 интерполяции и выдаются на исполнительные шаговые двигатели станка, Одновременно импульсы с выхода делителя 7 частоты системы 8 ЧПУ через схему И 21, схему ИЛИ 27 поступают на вход счетчика 3 импульсов, В дальнейшем работа устройства повторяется до тех пор, пока присутствует сигнал на первом вьжоде блока 9 технологических команд системы 8 ЧПУ,При обработке конической поверхности или подрезании торца детали при движении режущего инструмента к цент О ру детали в управляющую программу обработки включается команда иа автоматическое увеличение периода обработки детали дополнительно к уже присутствующей команде о включении режима 25 стружкодробления, С ее появлением на третьем выходе блока 9 технологических команд системы 8 ЧПУ появляется сигнал, который через схему ИЛИ 16 снимает блокировку со счетчика 23 им О пульсов и счетчика 26, а также выдает запрещающий сигнал на схему- И 21, По перепаду сигнала на третьем выходе блока технологических команд запускается формирователь 20 коротких им- . - пульсов, который устанавливает блок 25 управления в нулевое состояние, При нулевой кодовой комбинации на первом входе вчетчика 26 коэффициент деления его минимален, Импульсы отра ботки с выхода делителя 7 частоты системы 8 ЧПУ через счетчик 26, схему ИЛИ. 27 поступают на второй суммирующий вход счетчика 3 импульсов, При перемещении режущего инструмента к центру детали импульсы с второго выхода блока 11 интерполяции системы 8 ЧПУ поступают на третий суммирующий вход счетчика 23 импульсов, Выделив со счетчика 23 импульсов,с помощью: дешифратора 24 необходимое количество импульсов, соответствующее первому переключению на увеличение периода обработки детали, сигнал с выхода дешифратора 24 устанавливает на55 первую линию выхода блока управления единичной потенциал, который увеличивает коэффициент деления счетчика 26, Блок 25 управления формирует требуемый для данного типоразмера обрабатываемых деталей коэффициент деления счетчика 26, устанавливая тем самым соответствующее количество диапазонов диаметров с постоянными периодами обработки между циклами стружкодробления, Увеличение коэффициента деделения счетчика 26 приводит к увеличению периода обработки детали при установленном переключателем 5 неизменном периоде между выстоями, В дальнейшем, выделив со счетчика 23 импуль" сов с помощью дешифратора 24 необходимое количество импульсов, соответствующее следующим переключениям на увеличение периода обработки детали, сигналы с выхода дешифратора 24 последовательно устанавливают на линиях выхода блока 25 управления единичный потенциал.При этом увеличивается коэффициент деления счетчика 26 до максимального значения, Максимальный коэффициент деления счетчика 26 совместно с выбранным переключателем 5 значением 1счетчика 3 импульсов соответствует максимальному увеличению первоначально выбранного периода обработки детали, По окончании обработки конической поверхности или подрезании торца детали снимается команда на увеличение периода обработки детали, что приводит к установке через схему ИЛИ 16 в ис . ходное нулевое состояние счетчика 23 импульсов, блокировке счетчика 26 и ж выдаче разрешающего сигнала на,схему И 21,При обработке конической поверхности или подрезании торца детали при движении режущего инструмента от центра детали в управляющую программу обработки включается технологическая кокоманда на автоматическое уменьшение периода обработки детали дополнительно к уже присутствующей команде о включении режима стружкодробления. С ее появлением на втором выходе блока 9 технологических команд системы 8 ЧПУ появляется сигнал, который через схему ИЛИ 16 снимает блокировку со счетчика 23 импульсов и счетчика 26, а также выдает запрещающий сигнал на схему И 21, По перепаду сигнала на третьем выходе блока технологических команд запускается формирователь 2 коротких импульсов, который устанавливает блок 25 управления в единичное состояние, При единичной кодовой комбинации на первом входе счетчика 26 коэффициент деления е го мак симальный. Импульсы отработки с выхода5 делителя 7 частоты системы 8 ЧПУ че ,реэ счетчик 26, схему ИЛИ 27 поступают на второй суммирующий вход счетчика 3 импульсов, При перемещении р жущего инструмента от центра детали, импульсы с первого выхода блока 11 интерполяции системы 8 ЧПУ поступают на второй вычитающий вход счетчика 23 импульсов, Выделив со счетчика 23 импульсов с помощью дешифратора 24 необходимое количество импульсов, соот ветствующее первому переключению на уменьшение периода обработки детали сигнал с выхода дешифратора 24 устанавливает на И-линии выхода блока управления нулевой потенциал, кото рый уменьшает. коэффициент деления счетчика 26. Блок 25 управления фориирует требуемый для данного типоразмера обрабатываемых деталей коэффициент деления дополнительного счетчика 25 26, устанавливая тем самым соответствующее количество диапазонов диаметров с постоянными периодами обработки между циклами стружкодробления, Уменьшение коэффициента деления счетчика 26 приводит к уменьшению периода обработки детали при установленном переключателем 5 неизменном периоде между выстоями. В дальнейшем, выделяя со счетчика 23 импульсов с помощью дешифратора 24 необходимое коли 35 чество импульсов, соответствующее следующим переключениям на уменьшение периода обработки детали, сигналы с выхода дешифратора 24 после довательно устанавливают,на линиях выхода блока 25 управления нулевой потенциал. При этом уменьшается коэффициент деления счетчика 26 до минимального значения,.Иинималь 45 ный коэффициент деления счетчика 26 совместно с выбранным переключателем 5 значением счетчика 3 импульсов соответствует максимальному уменьшению первоначально выбранного периода обработки детали. По окончании обработки конической поверхности или подрезании торца детали снимается команда на уменьшение периода обработки детали, что приводит к установке через схему ИЛИ 16 в исходное нулевое55 состояние счетчика 23 импульсов, блокировке счетчика 26 и к выдаче разрешающего сигнала на схему И 21 В дальнейшем с ноявлс н.сн управ.ляющей программе обрабои;и детали команд на увеличение илн уменьшение периода обработки детали раббта устройства повторяется,Блок 25 управления работает следующим образом (фиг2).При включении в управляющую программу обработки детали команды наувеличение периода обработки деталисигнал с второго входа блока 25, воздействуя на К-входы всех триггеров28-31, устанавливает их в нулевоесостояние, На выходе блока 25 на всехлиниях выхода устанавливается нулевойпотенциал. При появлении на первомвходе на линии, которая подключена ксчетному входу первого триггера 28,сигнала он перебрасывает первый триггер 28 из исходного нулевого состояния в единичное, Дальнейшая работаблока в данном режиме видна из табл,1,При включении в управл ющую программу обработки детали команды науменьшение периода обработки деталисигнал с третьего входа блока 25, воздействуя на Я-входи всех триггеров28-31, устанавливает их в единичноесостояние, На выходе блока на всехлиниях выхода устанавливается потенциал логической "1". При появлениина первом входе на И-линии котораяподключена к счетному входу 11-триггера сигнала он перебрасывает триггер из исходного единичного состояния в нулевое. Дальнейшая работа блока в данном режиме видна из табл, 2,Работа устройства п оясняется на ефиг.3. Например, резцу 32 при обработке торцовых поверхносте ., детали 33сообщают периодически кратковременныеостановы продолжительностью С черезинтервалы перемещения 1 (1 1 у)также соответствующие диапазонам изменения периодов обработки 1,.Ч. При этом периоды обработки 1 приточенни от центра детали уменьшаютсят.е. 1) 1))1а при точениик центру увеличиваются, т.е, 1 ( 1(.. (1Количество диапазонов обрабатываемого диаметра с рзвными периодами обработки между циклами стружкодробления принято в соответствии с типоразмером оборудования для обеспеченияотносительного постоянства длины отрезков стружки при изменении диаметра обработки и в приведенном ппиме 1502206ре равно пяти диапазонам (1,Ч что соответствует следующим диаметрам обработки, мм: 25,0; 50,0; 100,0;150,0; 300)0,Для дробления сливной стружки оператор устанавливает режим дробления. стружки. Период обработки в зависимости от обрабатываемого материала и характера обработки может регулиро ваться в диапазоне 0,08-5,12 мм, Величина останова в зависимости от режимов обработки может регулироваться в диапазоне 2-8 оборотов шпинделя станка, 15 Формула изобрет енияУстройство для дробления стружки на станках с числовым программным управлением, содержащее первый счетчик 20 импульсов, переключатель величины выстоя и последовательно соединенные . второй счетчик импульсов, первый дешифратор, переключатель периода между выстоями, управляющий триггер, систему ЧПУ) которая содержит блок техно логических команд и последовательно соединенные генератор задающей часто" ты, делитель частоты, второй вход которого подключен к первому выходу уп-,ЗО равляющего триггера, блок интерполяции, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения его функциональных воэможностей, оно снабжено вторым дешифратором) первой, второй, третьей и четвертой схемами ИЛИ, делителем частоты, первым, вторым и третьим формирователями коротких импульсов, схемой И, и последовательно соединенными четвертым формирова телем коротких импульсов, третьим счетчиком импульсов, третьим дешиф-. ратором) блоком управления, четвертым счетчиком, пятой схемой ИЛИ, прй" чем первый выход блока технологических команд системы ЧПУ подключен к первым входам первой, второй и третьей схем ИПИ, второй выход - к первому входу четвертой схемы ИЛИ и квходу четвертого формирователя корОтких импульсов, третий выход - к второму входу четвертой схемы ИЛИ и квходу третьего формирователя коротких импульсов, выход генератора задающей частоты подключен к первомувходу делителя частоты, выход делителя частоты системы ЧПУ подключенк первому входу схемы И и к второмувходу четвертого счетчика, первый ивторой выходы блока интерполяции системы ЧПУ подключены соответственнок второму и третьему входам третьего счетчика импульсов, вход второгодешифратора подключен к выходу первого счетчика импульсов, а выход - квходу переключателя величины выстоя,второй вход второй схемы ИЛИ подключен к выходу переключателя величины,выстоя, а выход - к второму входу управляющего триггера, второй .вход первой схемы ИЛИ подключен к выходу первого формирователя короткихимпульсов, а выход - к первому входувторого счетчика импульсов, второйвход третьей схемы ИЛИ подключен квыходу второго формирователя коротких импульсов, а выход - к первомувходу первого счетчика импульсов, выход четвертой схемы ИЛИ подключен ктретьему входу четвертого счетчика,к второму входу схемы И и к четвертому входу третьего счетчика импульсов, второй вход пятой схемы ИЛИ подключен к выходу схемы И, а выход - квторому входу второго счетчика импульсов, второй выход управляющего,триггера подключен к входу первого формирователя коротких импульсов и к вто,рому входу делителя частоты, вы"ход которого подключен к второму входу первого счетчика импульсов, выходы третьего и четвертогоформирователей коротких импульсов подключены соответственно к второму .итретьему входам блока управления.1502206 Таблица 1 Состояние входа блока Состояние выхода блока 1 Триггеры г . Г,0010 Таблица 2 Состояние входа блока Состояние выхода блока Триггеры ее.еееефеефе Э 2 1 ТюТ Т Т О 0О ОО 1 О 1О О 001ОО 0 0 О 1 1 0 0 0 0 0 О О0 О О0 0 О1 0 9О 1О 0О0 ,000О1111502206 Составитель А, ГрищиРедактор И. Горная Техред Л,Олийнык Корректор Т,ПалиЯ аказ 5007/14 Тирам 831 ПодписноеНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Иосква, Ю Рауаская наб,д. 4/5 роизеодстяянио-издательский комбинат "Патент", г. Уагород, ул. Гагарина, 10