Opis patentowy opublikowano: 15.04.1978 95149 MKP B23b 47/24 B23q 11/04 rmt. Cl.2 B23B 47/24 B23Q 11/04 Twórcy wynalazku: Gerard Konador, Boguslaw Kwiatkowski Uprawniony z patentu: Biuro Projektów Konstrukcji i Technologii Obrabiarek i Narzedzi „KOPROTECH", Warszawa (Polska) Sposób i urzadzenie do automatycznego sterowania praca obrabiarki, a zwlaszcza wiertarki do glebokiego wiercenia Dziedzina techniki. Wynalazek ma zastosowanie przy automatycznym sterowaniu praca obrabiarki, a zwlasz¬ cza wiertarki do glebokich wiercen.Stan techniki. Obecnie znany jest szereg sposobów automatycznego sterowania praca obrabiarki a zwlaszcza wiertarki przystosowanej dó wykonywania glebokich wiercen. Jeden ze znanych sposobów polega na wyprowa¬ dzeniu wiertla poza obrabiany material po odmierzeniu okreslonego czasu pracy narzedzia, to jest po przebyciu przez wiertlo okreslonej drogi. Do stosowania tego sposobu sluza urzadzenia wyposazone w mechanizm czasowy.Inny znany sposób polega na wycofywaniu narzedzia skra¬ wajacego po przekroczeniu ustalonego uprzednio momentu obrotowego, do czego wykorzystywane jest urzadzenie przystosowane do stosowania sposobu w róznych warun¬ kach obróbki. Dalszym znanym sposobem automatycznego sterowania praca obrabiarki jest samoczynne wycofanie narzedzia skrawajacego poza material skrawany po przekro¬ czeniu mocy skrawania lub okreslonego wstepnie momentu obrotowego na przyklad 20% w stosunku do poziomu wier¬ cenia optymalnego. Przy stosowaniu tego sposobu urza¬ dzenie sterownicze musi posiadac taka budowe, która pozwala na obserwowanie wartosci wymienionych para¬ metrów w trakcie obróbki wykonywanej w warunkach optymalnych i natychmiastowe zasygnalizowanie przekro¬ czenia tej wartosci o okreslona uprzednio doswiadczalnie stala wielkosc.Celem wynalazku jest opracowanie takiego sposobu sterowania obrabiarka, a zwlaszcza wiertarka do glebokich wiercen, który polegalby na wykorzystywaniu sygnalu elektrycznego w postaci pochodnej amplitudy zawierajacego informacje o przyroscie momentu obrotowego przeka¬ zywanego przez miernik momentu wchodzacy w sklad urza¬ dzenia do stosowania tego sposobu.Istota wynalazku. Sposób automatycznego sterowania praca obrabiarki, a zwlaszcza wiertarki do glebokiego wiercenia polegajacy na tym, ze sygnal elektryczny w postaci pochodnej amplitudy zawierajacy informacje o chwili przekroczenia dopuszczalnego momentu obrotowego wy- korzystuje sie do uruchomienia urzadzenia wykonawczego obrabiarki powodujacego swym dzialaniem wycofanie narzedzia skrawajacego poza material skrawany. Sygnal taki uzyskuje sie w ten sposób, iz informacja o momencie obrotowym w postaci przebiegu elektrycznego przekazy- wana przez miernik momentu przez caly czas pracy na¬ rzedzia jest przesylana do polaczonego z nim wejscia wzmacniacza.Nastepnie te przebiegi, zawieraja informacje o niezerowej pochodnej amplitudy przebiegu wejsciowego sa wzmacniane przez ten wzmacniacz. Otrzymywana w rezultacie tego z wyjscia wzmacniacza odpowiedz w postaci amplitudy przebiegu wyjsciowego proporcjonalna do pochodnej przebiegu wejsciowego podaje sie do wejscia dyskryminatora amplitudy, który wybiera sposród otrzymywanych sygnalów elektrycznych sygnaly zawierajace informacje o chwili przekroczenia wartosci dopuszczalnego wzrostu pochodnej momentu obrotowego. W rezultacie wysylane sa z jego wyjscia impulsy, które wzmacnia sie we wzmacniaczu mocy i przesyla do urzadzenia wykonawczego obrabiarki, realizu- jacego ruch wycofania narzedzia skrawajacego. 95 14995 149 3 Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug wynalazku jest wyposazone w urzadzenie wykonawcze obrabiarki wycofujace narzedzie skrawajace poza skrawany material zawierajace silownik i polaczone mechanicznie z wrzecionem oraz w miernik momentu bedacy zródlem sygnalów elek¬ trycznych w postaci pochodnej amplitudy zawierajacych informacje o momencie obrotowym. Miernik momentu jest korzystnie polaczony sztywno z jednej strony z urzadze¬ niem napedzajacym narzedzie skrawajace, a z drugiej z wrzecionem lub tez umieszczony w obwodzie zasilania silnika elektrycznego napedzajacego wrzeciono. Miernik jest równiez polaczony elektrycznie z odbierajacym te sygnaly w czasie pracy narzedzia wejsciem wzmacniacza wzmacniajacego sygnaly, które zawieraja informacje o nie- zerowej pochodnej przebiegu wejsciowego. Wyjscie tego wzmacniacza dajacego odpowiedz w postaci amplitudy przebiegu wyjsciowego proporcjonalna do pochodnej przebiegu wejsciowego jest polaczone z wejsciem*dyskrymi- natora amplitudy o korzystnie regulowanym poziomie dys¬ kryminacji wybierajacego sygnaly zawierajace informacje o chwili przekroczenia wartosci dopuszczalnego wzrostu pochodnej momentu obrotowego. Wyjscie dyskryminatora jest polaczone z wejsciem urzadzenia wykonawczego realizujacego wycofanie narzedzia wraz z wrzecionem poprzez wzmacniacz mocy, wzmacniajacy impuls przesy¬ lany przez dyskryminator. Sposób automatycznego stero¬ wania praca obrabiarki i urzadzenie do stosowania tego sposobu pozwala na sterowanie jej praca bez potrzeby analizowania i zapamietywania wartosci mocy lub momentu obrotowego w trakcie pracy obrabiarki. Sposób sterowania, jak i urzadzenie do stosowania sposobu wedlug wynalazku reaguje jedynie na przeciazenie wiertla, które ujawnia sie w niklym procencie czasu pracy obrabiarki.Zatem urzadzenie do stosowania sposobu ma uklad znacznie prostszy, niz znane uklady przystosowane do gro¬ madzenia i zapamietywania niezbednych informacji. Rea¬ gowanie urzadzenia wylacznie na przeciazenie umozliwia sterowanie praca obrabiarki w róznych warunkach jej pracy, to znaczy przy zastosowaniu róznych narzedzi, materialów i parametrów skrawania i bardzo upraszcza jego uklad polaczen.Sposób sterowania obrabiarka i urzadzenie do stosowania sposobu wedlug wynalazku dzieki swoim zaletom odznacza sie duza niezawodnoscia i uniwersalnoscia.Przyklad wykonania urzadzenia. Urzadzenie do sterowania praca obrabiarki, a zwlaszcza wiertarki do glebo¬ kich wiercen jest pokazane w przykladzie wykonania na rysunku, na którym miernik momentu MO jest polaczony korzystnie sztywno z jednej strony z urzadzeniem napedza¬ jacym Sg narzedzie skrawajace NS, a z drugiej z wrzecionem -W lub tez umieszczony w obwodzie zasilania elektrycznego silnika Sg napedzajacego to narzedzie. Miernik jest równiez polaczony elektrycznie z odbierajacym te sygnaly w czasie pracy narzedzia wejsciem wzmacniacza Wz wzmacniaja¬ cego sygnaly zawierajace informacje o niezerowej pochodnej przebiegu wejsciowego. Wyjscie tego wzmacniacza dajace odpowiedz w postaci amplitudy przebiegu wyjsciowego proporcjonalna do pochodnej przebiegu wejsciowego jest polaczone z wejsciem dyskryminatora amplitudy DS o korzystnie regulowanym poziomie dyskryminacji, wybie¬ rajacego sygnaly zawierajace informacje o chwili przekro¬ czenia wartosci dopuszczalnego wzrostu pochodnej momen¬ tu obrotowego. Wyjscie dyskryminatora DS jest polaczone z wejsciem urzadzenia wykonawczego UW wyposazonego 4 korzystnie w silownik SI realizujacego wycofanie polaczone¬ go z nim narzedzia NS, wraz z wrzecionem W poprzez wzmacniacz mocy WM wzmacniajacy odbierane impulsy przekazywane przez dyskryminator DS.Dzialanie ukladu. Uklad do sterowania praca obrabiarki wedlug wynalazku dziala w ten sposób, ze silnik urzadzenia napedzajacego Sg obraca wrzeciono W i umieszczone w nim wiertlo NS. Umieszczony miedzy silnikiem a wrzecio¬ nem i polaczony z nim miernik momentu MO wysyla sygnaly, które sa przekazywane do wejscia wzmacniacza WZ.Wzmacniacz WZ wzmacnia te sygnaly, które zawieraja informacje o niezerowej pochodnej amplitudy przebiegu wejsciowego. W rezultacie z wyjscia wzmacniacza Wz da¬ jacego odpowiedz w postaci amplitudy przebiegu wejscio- wego sa przekazywane sygnaly do wejscia dyskryminatora DS. Dyskryminator DS wybiera sygnaly zawierajace informacje o chwili przekroczenia wartosci dopuszczalnego wzrostu pochodnej momentu obrotowego. W rezultacie dzialania dyskryminatora DS z jego wyjscia sa przekazywane do wejscia urzadzenia wykonawczego UW obrabiarki impulsy wzmacniane po drodze we wzmacniaczu mocy WM, które uruchamiaja to urzadzenie i powoduja wycofanie narzedzia skrawajacego NS poza material skrawany dziala¬ niem silownika SI. Próg dyskryminatora DS moze byc ustawiany w szerokim zakresie napiec na przyklad na po¬ ziomie 20% wyzszym, niz poziom odpowiadajacy wier¬ ceniu optymalnemu. W ten sposób uklad jest wykorzysty¬ wany w szerokim zakresie parametrów skrawania, rodzaju narzedzi i materialów. „ PL