RU2031771C1

RU2031771C1 - System to control drives of an automatic to grind spiral grooves of cutting tool

Info

Publication number: RU2031771C1
Application number: SU4833419/08A
Authority: RU
Inventors: С.К. Сперанский; нский Н.И. Красн; Н.И. Краснянский; А.В. Зубков; В.В. Антонов
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Научно-исследовательский технологический институт"
Priority date: 1990-05-31
Filing date: 1990-05-31
Publication date: 1995-03-27

Abstract

FIELD: machine building. SUBSTANCE: control system provides spiral motion of the tool and angular spindle positioning when processing spiral grooves by abrasive disk. Control system has a unit to generate start signal for successive groove. This unit has a set point device for initial angular positions of the spindle, counter for pulses of positioning intervals and complete revolution of the spindle and OR circuit. EFFECT: highly accurate and productive machine. 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к станкам для шлифования винтовых канавок режущего инструмента, и может быть использовано в станках с программным управлением. The invention relates to mechanical engineering, in particular to machines for grinding helical grooves of a cutting tool, and can be used in machine tools with programmed control.

Известны автоматы с программным управлением для шлифования винтовых канавок режущего инструмента, содержащие подвижную каретку, имеющую привод перемещения, действующий от шагового двигателя, установленную на каретке бабку с приводом вращения шпинделя, действующим от шагового двигателя, а также систему программного управления шаговыми двигателями, обеспечивающую винтовое движение заготовки при обработке канавки [1]. Known automatic machines with program control for grinding the helical grooves of the cutting tool, containing a movable carriage having a displacement drive acting from a stepper motor, a headstock mounted on a carriage with a spindle rotation drive acting from a stepper motor, as well as a program control system for stepper motors providing screw movement blanks during grooving [1].

Недостатком этих автоматов является наличие в них механизма углового позиционирования с делительным диском и приводом от гидродвигателя, что усложняет конструкцию, наладку и управление автоматом. The disadvantage of these machines is the presence in them of a angular positioning mechanism with a dividing disk and a drive from a hydraulic motor, which complicates the design, commissioning and control of the machine.

Известен автомат [2], у которого механизм деления, как отдельное устройство отсутствует, а угловое позиционирование при обработке канавок обеспечивается путем комбинированного управления шаговыми двигателями приводов перемещения каретки и вращения шпинделя изделия. A known machine [2], in which the division mechanism, as a separate device is absent, and angular positioning during grooving is provided by the combined control of stepper motors of the drives for moving the carriage and rotation of the spindle of the product.

Сигналом для начала позиционирования служит момент окончания операции обработки канавки, а при обратном ходе каретки в исходное положение производится кратковременная задержка подачи импульсов на шаговый привод вращения шпинделя и число этих импульсов соответствует интервалу углового позиционирования. The signal for starting positioning is the moment the groove machining operation is completed, and when the carriage moves back to its initial position, a short delay is applied to the pulses to the step drive of spindle rotation and the number of these pulses corresponds to the interval of angular positioning.

При дальнейшем перемещении каретки наступает момент, когда шпиндель с изделием займет угловое положение, соответствующее началу обработки следующей канавки, то есть, когда шпиндель пройдет в своем поступательном перемещении расстояние, равное t/n, где t - шаг винтовой канавки, n - число винтовых канавок. With further movement of the carriage, there comes a time when the spindle with the product takes an angular position corresponding to the start of processing the next groove, that is, when the spindle passes in its translational movement a distance equal to t / n, where t is the pitch of the screw groove, n is the number of screw grooves .

В этот момент возобновляется подача импульсов на шаговый привод вращения шпинделя и, следовательно, возобновляется винтовое движение обрабатываемого изделия до выхода его в исходное линейное положение для обработки очередной канавки, где производится переключение движения каретки на рабочий ход. At this moment, the pulses to the stepper spindle rotation drive are resumed and, therefore, the screw movement of the workpiece is resumed until it returns to its initial linear position for processing the next groove, where the carriage moves to the working stroke.

Недостаток этого способа углового позиционирования, положенного в основу конструкции автомата, состоит в том, что, при изменении шага винтовой канавки или длины обработки изменяется также взаимное угловое положение момента окончания обработки канавки и момента начала обработки следующей канавки. Это вызывает необходимость каждый раз изменять число импульсов, определяющее интервал позиционирования. При работе на автомате оператор вынужден пользоваться заранее составленными таблицами, в которых приведены данные предварительного набора программ для обработки винтовых канавок на каждом конкретном изделии. The disadvantage of this method of angular positioning, which is the basis for the design of the machine, is that when the pitch of the helical groove or the length of the machining changes, the mutual angular position of the moment the groove machining ends and the moment the next groove starts processing is also changed. This makes it necessary to change the number of pulses each time, which determines the positioning interval. When working on the machine, the operator is forced to use pre-compiled tables that list the data of a preliminary set of programs for machining helical grooves on each specific product.

Это вызывает потерю времени на переналадку автомата и снижает гибкость управления автоматом в условиях мелкосерийного производства. This causes a loss of time for reconfiguration of the machine and reduces the flexibility of controlling the machine in small-scale production.

Кроме того, зависимость интервала позиционирования от величины шага винтовой канавки и длины обработки вообще не позволяет произвести позиционирование в случае, когда l<

, где l - длина обработки.In addition, the dependence of the positioning interval on the pitch of the helical groove and the processing length generally does not allow positioning in the case when l <

where l is the processing length.

Наиболее близким по технической сущности является автомат с программным управлением для шлифования винтовых канавок режущего инструмента [3]. В этом автомате исключается влияние изменения параметров винтового движения изделия на процесс углового позиционирования при обработке винтовых канавок за счет непрерывного формирования дополнительной информации о положении шпинделя изделия. The closest in technical essence is a machine with software control for grinding the helical grooves of the cutting tool [3]. This machine eliminates the influence of changing the parameters of the screw movement of the product on the process of angular positioning during machining of screw grooves due to the continuous formation of additional information about the position of the spindle of the product.

Для достижения этой цели в состав автомата введен датчик исходного углового положения шпинделя бабки изделия при обработке первой канавки, а в систему управления автоматом введен блок формирования сигнала для начала обработки очередной канавки в составе: счетный датчик углового положения шпинделя, сумматор, коммутатор сигналов и задатчик исходных угловых положений шпинделя изделия при обработке всех последующих канавок. С помощью этого блока обеспечивается постоянное сравнение фактического углового положения шпинделя, начиная с момента начала обработки первой канавки, с заранее известным угловым положением шпинделя, в которое он должен выйти для обработки следующей канавки. To achieve this goal, a sensor of the initial angular position of the headstock spindle during the processing of the first groove was introduced into the machine, and a signal conditioning unit was introduced into the control system of the machine to start processing the next groove, comprising: a counting sensor of the spindle angular position, an adder, a signal switch, and an initial adjuster angular position of the spindle of the product when machining all subsequent grooves. Using this unit, a constant comparison of the actual angular position of the spindle, starting from the moment the first groove begins to be processed, with the predetermined angular position of the spindle to which it must go to process the next groove, is provided.

После окончания обработки канавки эти два положения сравниваются и результат сравнения поступает на шаговый двигатель привода вращения шпинделя в виде определенной суммы импульсов, которую двигатель должен отработать чтобы вывести шпиндель в исходное угловое положение для обработки очередной канавки. After the grooving is completed, these two positions are compared and the comparison result is transmitted to the stepper motor of the spindle rotation drive in the form of a certain sum of pulses, which the motor must work out to bring the spindle to its original angular position for processing the next groove.

Недостатком этого автомата является наличие датчика начального углового положения, что снижает точность углового позиционирования. Кроме того, введение в систему управления счетного датчика углового положения, сумматора и коммутатора сигналов усложняет систему управления и программирование. The disadvantage of this machine is the presence of an initial angle position sensor, which reduces the accuracy of angular positioning. In addition, the introduction of a counting angle sensor, an adder, and a signal switch into the control system complicates the control system and programming.

Целью изобретения является повышение точности и производительности обработки винтовых канавок, а также упрощение конструкции автомата. Указанная цель достигается тем, что за исходное угловое положение для обработки каждой винтовой канавки принимается момент начала обработки этой канавки и, на первом обороте шпинделя, производится отсчет угла между этим началом и программно-заданным заранее известным угловым положением, в которое должен выйти шпиндель для обработки очередной канавки, а, при дальнейшей обработке, отсчитывается каждый полный оборот от этого достигнутого на первом обороте начального положения для обработки очередной канавки. После достижения заданной величины осевого перемещения, когда обработки канавки будет закончена, вращение шпинделя продолжается до завершения, отсчета полного оборота, а осевое перемещение каретки переключается на обратный ход, который продолжается до выхода в исходное положение. The aim of the invention is to increase the accuracy and productivity of processing helical grooves, as well as simplifying the design of the machine. This goal is achieved in that the initial angular position for processing each screw groove is taken as the start of processing of this groove and, on the first turn of the spindle, the angle is counted between this beginning and the programmed predetermined angular position at which the spindle must go for processing the next groove, and, with further processing, each full revolution is counted from this initial position achieved at the first revolution to process the next groove. After reaching the specified value of the axial displacement, when the grooving is completed, the spindle rotation continues until completion, the countdown is complete, and the axial displacement of the carriage switches to the reverse stroke, which continues until it returns to its original position.

На фиг.1 изображены кинематическая схема станка-автомата и структурная схема системы управления; на фиг.2 - изображена функциональная схема блока управления режимами работы станка-автомата. Figure 1 shows the kinematic diagram of the machine and the structural diagram of the control system; figure 2 - shows a functional diagram of a control unit operating modes of the machine.

На станине 1 установлена подвижно на направляющих 2 каретка 3, которая перемещается от шагового привода 4 со скоростью рабочей подачи. На направляющих 5 каретки 3 установлена бабка 6, имеющая шпиндель 7, в котором установлено обрабатываемое изделие 8, закрепляемое с помощью механизма 9 зажима изделия в цанге 10. Шпиндель 7 получает вращение от шагового привода 11. В каретку 3 встроен поршневой привод 12, который связан с бабкой 6. Действие привода 12 обеспечивает бабке 6 или крайнее переднее положение, где изделие 8 своим передним концом ложится на поддерживающую призму 13, или крайнее заднее положение, где производится смена изделия с помощью манипулятора, который на чертеже не показан. Информация о местонахождении бабки 6 в зоне обработки поступает от конечного выключателя 14, на который воздействует упор 15 при перемещении бабки 6. On the frame 1 is mounted movably on the guides 2 carriage 3, which moves from the step drive 4 with the speed of the working feed. A headstock 6 is installed on the guides 5 of the carriage 3, having a spindle 7, in which the workpiece 8 is installed, which is fixed by means of the product clamping mechanism 9 in the collet 10. The spindle 7 receives rotation from the step drive 11. A piston drive 12 is integrated in the carriage 3, which is connected with headstock 6. The action of the drive 12 provides the headstock 6 or the extreme forward position, where the product 8 with its front end rests on the supporting prism 13, or the extreme rear position, where the product is changed using the manipulator, which in the drawing is not yet en. Information about the location of the headstock 6 in the processing zone comes from the end switch 14, which acts on the stop 15 when moving the headstock 6.

Обрабатывающий инструмент 16 приводится в контакт с обрабатываемым изделием 8 с помощью механизма 17. The processing tool 16 is brought into contact with the workpiece 8 using the mechanism 17.

Система управления автоматом содержит программный переключатель 18 задания длины обработки, программный переключатель 19 задания числа винтовых канавок, счетчик 20 числа импульсов, соответствующих длине обработки, счетчик 21 винтовых канавок, блок 22 управления режимами работы автомата, а так же блок 23 формирования сигнала для начала обработки очередной канавки. В состав этого блока входят: задатчик 24 исходных угловых положений шпинделя, счетчик 25 импульсов интервала позиционирования и полного оборота, а также схема ИЛИ 26. Система управления содержит также формирователь сигналов 27. The control system of the machine includes a program switch 18 for setting the processing length, a program switch 19 for setting the number of helical grooves, a counter 20 for the number of pulses corresponding to the processing length, a counter 21 for the helical grooves, a unit 22 for controlling the operating modes of the machine, and also a signal generating unit 23 for starting processing another groove. The structure of this block includes: a setter 24 of the initial angular positions of the spindle, a counter 25 pulses of the positioning interval and a full revolution, as well as an OR 26 circuit. The control system also includes a signal conditioner 27.

Программный переключатель 28 формирования шага обработки, кодирующее устройство 29, делители 30, 31, распределители 32, 33 и усилители 34, 35, входящие в состав системы управления, обеспечивают совместную, согласованную по программе работу шаговых приводов 4 и 11 в процессе образования винтового движения изделия 8 при обработке винтовой канавки. Выходы переключателей 18 и 19 подключены к информационным входам 36 и 37 соответствующих счетчиков 20 и 21. Обмотки двигателей шаговых приводов 4 и 11 подключены к выходам усилителей 34 и 35, входы 38 и 39 которых связаны с выходами распределителей 32 и 33, имеющими кодо-импульсные входы 40 и 41, подключенные к выходам делителей 30 и 31. A program switch 28 for forming a processing step, an encoding device 29, dividers 30, 31, distributors 32, 33 and amplifiers 34, 35, which are part of the control system, provide for joint, programmatically coordinated operation of step drives 4 and 11 during the formation of the screw movement of the product 8 when machining a helical groove. The outputs of the switches 18 and 19 are connected to the information inputs 36 and 37 of the respective counters 20 and 21. The windings of the motors of the step drives 4 and 11 are connected to the outputs of the amplifiers 34 and 35, the inputs 38 and 39 of which are connected to the outputs of the valves 32 and 33, which have pulse-code pulses inputs 40 and 41 connected to the outputs of the dividers 30 and 31.

Распределитель 33 имеет второй вход 42, связанный со знаковым выходом блока 22. Делители 30 и 31 входами 43 и 44 подключены к импульсным выходам блока 22 и имеют входы 45 и 46, подключенные к выходам кодирующего устройства 29, вход 47 которого связан с импульсным выходом программного переключателя 28 задания шага обработки. Кроме того, кодо-импульсный выход делителя 30 связан с импульсным входом 48 счетчика 20, а кодо-импульсный выход делителя 31 связан с импульсным входом 49 счетчика 25. Информационный вход 50 счетчика 25 соединен с выходом задатчика 24, а установочный вход 51 этого счетчика соединен с выходом схемы 26 ИЛИ, вход 52 которой связан с выходом счетчика 25, а вход 53 соединен с выходом формирователя 27, вход 54 которого подключен к конечному выключателю 14. Выход формирователя 27 подключен также к входу 55 блока 22 и к входу 56 счетчика 21. The distributor 33 has a second input 42 connected to the sign output of the block 22. The dividers 30 and 31 with the inputs 43 and 44 are connected to the pulse outputs of the block 22 and have inputs 45 and 46 connected to the outputs of the encoder 29, the input 47 of which is connected with the pulse output of the software switch 28 sets the processing step. In addition, the pulse-code output of the divider 30 is connected to the pulse input 48 of the counter 20, and the pulse-code output of the divider 31 is connected to the pulse input 49 of the counter 25. The information input 50 of the counter 25 is connected to the output of the setter 24, and the installation input 51 of this counter is connected with the output of the OR circuit 26, the input 52 of which is connected to the output of the counter 25, and the input 53 is connected to the output of the shaper 27, the input 54 of which is connected to the limit switch 14. The output of the shaper 27 is also connected to the input 55 of the block 22 and to the input 56 of the counter 21.

Выход счетчика 25 связан также с входом 57 задатчика 24 и со входом 58 блока 22. Задатчик 24 имеет импульсный вход 59, связанный с выходом программного переключателя 19. The output of the counter 25 is also connected with the input 57 of the setter 24 and with the input 58 of the block 22. The setter 24 has a pulse input 59 connected to the output of the program switch 19.

Счетчик 21 счетным входом 60 связан с импульсным выходом блока 22, а выход этого счетчика соединен с входом 61 блока 22 и со входом 62 управляющего элемента 63 механизма 12. The counter 21 by the counting input 60 is connected to the pulse output of the block 22, and the output of this counter is connected to the input 61 of the block 22 and to the input 62 of the control element 63 of the mechanism 12.

Установочный вход 64 счетчика 20 имеет связь с импульсным выходом блока 22, а выход этого счетчика соединен с входом 65 блока 22, имеющим также входы 66 от конечного выключателя 14. The installation input 64 of the counter 20 is connected to the pulse output of the block 22, and the output of this counter is connected to the input 65 of the block 22, which also has inputs 66 from the limit switch 14.

Схема блока 22 управления режимами работы автомата представлена на фиг. 2. The circuit of the machine control unit 22 is shown in FIG. 2.

Этот блок содержит генератор 67 рабочих импульсов, обеспечивающий вращение шаговых приводов 4 (см. фиг.1) и 11, схему 68 (см. фиг.2) формирующую сигнал о направлении перемещения изделия 8 (см. фиг.1) при обработке канавки, схему 69 (см. фиг.2), формирующую сигнал окончания обработки канавки, схему 70, формирующую сигнал останова вращения шпинделя 7 (см. фиг. 1) с изделием 8 при достижении углового положения, являющегося исходным для обработки очередной канавки, коммутирующее устройство 71 (см. фиг.2), обеспечивающее управление включением и выключением приводов 4 (см. фиг.1) и 11 в зависимости от состояния схем управления, а также схему ИЛИ 72 (фиг.2). This block contains a working pulse generator 67, which provides rotation of the step drives 4 (see FIG. 1) and 11, a circuit 68 (see FIG. 2) generating a signal about the direction of movement of the product 8 (see FIG. 1) during grooving, a circuit 69 (see FIG. 2) generating a signal for terminating the groove processing, a circuit 70 generating a stop signal for rotation of the spindle 7 (see FIG. 1) with the product 8 when the angular position that is the source for processing the next groove is reached, the switching device 71 (see figure 2), providing control on and off the drive in 4 (see figure 1) and 11, depending on the state of the control circuits, as well as the OR circuit 72 (figure 2).

Схема 68 содержит триггер 73, схема 69 содержит триггер 74 и схему ИЛИ 75, схема 70 содержит триггер 76 и схему И 77, в состав коммутирующего устройства входят схема И 78 и схема И 79. Scheme 68 contains a trigger 73, circuit 69 contains a trigger 74 and an OR 75 circuit, circuit 70 contains a trigger 76 and circuit I 77, the switching device includes circuit I 78 and circuit I 79.

Генератор 67 подключен к импульсному входу 80 схемы И 79, которая имеет выход связанный со входом 43 (см. фиг.1) делителя 30, и к импульсному входу 81 (см. фиг.2) схемы И 78, которая имеет выход, связанный с входом 44 (см. фиг.1) делителя 31. The generator 67 is connected to the pulse input 80 of the circuit And 79, which has an output connected to the input 43 (see Fig. 1) of the divider 30, and to the pulse input 81 (see Fig. 2) of the circuit And 78, which has an output connected to input 44 (see figure 1) of the divider 31.

Ко входам 82 (см. фиг.2) и 83 схем И 78 и И79 подключен конечный выключатель 14 (см. фиг.1) через вход 66 блока 22. To the inputs 82 (see figure 2) and 83 of the circuits And 78 and I79 connected to the limit switch 14 (see figure 1) through the input 66 of the block 22.

Входы 84 (см. фиг.2) и 85 схем И 78 и И 79 коммутирующего устройства 71 подключены к счетчику 21 (см. фиг.1) через вход 61 блока 22, кроме того вход 86 (см. фиг.2) схемы 79 связан с инверсным выходом триггера 76 схемы 70. The inputs 84 (see figure 2) and 85 of the circuits AND 78 and AND 79 of the switching device 71 are connected to the counter 21 (see figure 1) through the input 61 of the block 22, in addition, the input 86 (see figure 2) of the circuit 79 associated with the inverse output of the trigger 76 of the circuit 70.

Формирователь 27 (см. фиг.1) через вход 55 блока 22 подключен ко входу 87 (см. фиг.2) схемы ИЛИ 72, ко входу 88 триггера 73, ко входу 89 триггера 76 и ко входу 90 схемы ИЛИ 75. Shaper 27 (see Fig. 1) through the input 55 of block 22 is connected to the input 87 (see Fig. 2) of the OR circuit 72, to the input 88 of the trigger 73, to the input 89 of the trigger 76 and to the input 90 of the OR circuit 75.

Счетчик 20 (см. фиг. 1) через вход 65 блока 22 подключен ко входу 91 (см. фиг. 2) триггера 73, ко входу 92 триггера 74 и ко входу 93 схемы ИЛИ 72, выход которой связан с входом 64 (см. фиг.1) счетчика 20. The counter 20 (see Fig. 1) through the input 65 of block 22 is connected to the input 91 (see Fig. 2) of the trigger 73, to the input 92 of the trigger 74 and to the input 93 of the OR circuit 72, the output of which is connected to the input 64 (see figure 1) counter 20.

Счетчик 25 через вход 58 блока 22 связан со входом 94 (см. фиг.2) схемы И 77, второй вход 95 которой связан с прямым выходом триггера 74, а выход этой схемы связан со входом 96 схемы 75 и со входом 97 триггера 76. Вход 98 триггера 76 подключен к прямому выходу триггера 73, этот же выход которого связан со входом 60 (см. фиг.1) счетчика 21 и со входом 42 распределителя 33. Инверсный выход триггера 73 (см. фиг.2) подключен к его же входу 99. The counter 25 through the input 58 of block 22 is connected to the input 94 (see figure 2) of the And 77 circuit, the second input of which 95 is connected to the direct output of the trigger 74, and the output of this circuit is connected to the input 96 of the circuit 75 and the input 97 of the trigger 76. The input 98 of the trigger 76 is connected to the direct output of the trigger 73, the same output of which is connected to the input 60 (see figure 1) of the counter 21 and to the input 42 of the distributor 33. The inverse output of the trigger 73 (see figure 2) is connected to it input 99.

Выход схемы ИЛИ 75 связан со входом 100 триггера 74. The output of the OR circuit 75 is connected to the input 100 of the trigger 74.

Работа автомата в цикле начинается с установки изделия 8 (см. фиг.1) в цангу 10 с помощью манипулятора (на чертеже не показан) и зажима изделия 8 в цанге 10 с помощью механизма 9. После этого бабка 6 поршневым приводом 12 перемещается по направляющим 5 каретки 3 в зону обработки, где изделие 8 своим передним концом ложится на поддерживающую призму 13, а упор 15 воздействует на конечный выключатель 14. Обрабатывающий инструмент 16 с помощью механизма 17 опускается и приводится в контакт с изделием 8. The operation of the machine in the cycle begins with the installation of the product 8 (see figure 1) in the collet 10 using a manipulator (not shown) and clamping the product 8 in the collet 10 using the mechanism 9. After this, the headstock 6 moves the piston drive 12 along the guides 5 of the carriage 3 into the processing zone, where the product 8 with its front end rests on the supporting prism 13, and the stop 15 acts on the limit switch 14. The processing tool 16 is lowered by means of the mechanism 17 and brought into contact with the product 8.

С выхода конечного выключателя 14 на вход 66 блока 22 поступает сигнал, который, попадая на входы 82 (см. фиг.2) и 83 схем И 78, И 79, готовит их к прохождению импульсов рабочей частоты, поступающих с выходов генератора 67, на выходы 80 и 81 схем И 78, И 79. Сигнал с выхода конечного выключателя 14 (см. фиг. 1) поступает также на вход 54 формирователя 27, где формируется импульс, длительность которого достаточна для предустановки триггерных схем блока 22 в исходное состояние. С выхода формирователя 27 сигнал поступает через вход 55 блока 22 на вход 87 (см. фиг.2) схемы ИЛИ 72 и с выхода этой схемы - на установочный вход 64 (см. фиг.1) счетчика 20. По этому сигналу счетчик 20 устанавливается в исходное состояние, при котором в счетчике 20 фиксируется двоичный код суммы импульсов которую должен отработать шаговый привод 4 при обработке винтовой канавки заданной длины. Этот код поступает на информационный вход 36 счетчика 20 с выхода программного переключателя 18, на котором оператором набирается число, соответствующее длине обработки. В дальнейшем счетчик 20 работает на вычитание импульсов, поступающих с выхода делителя 31 на вход 48 счетчика 20 одновременно с началом поступления их на привод 4. From the output of the limit switch 14 to the input 66 of the block 22, a signal is received that, getting to the inputs 82 (see Fig. 2) and 83 of the circuits I 78, And 79, prepares them for the passage of pulses of the operating frequency from the outputs of the generator 67, to the outputs 80 and 81 of the circuits I 78, And 79. The signal from the output of the limit switch 14 (see Fig. 1) also enters the input 54 of the shaper 27, where a pulse is generated whose duration is sufficient for presetting the trigger circuits of the block 22 to its original state. From the output of the shaper 27, the signal enters through the input 55 of the block 22 to the input 87 (see Fig. 2) of the OR circuit 72 and from the output of this circuit to the installation input 64 (see Fig. 1) of the counter 20. According to this signal, the counter 20 is set to the initial state, in which the binary code of the sum of pulses that the step drive 4 must work out when processing a helical groove of a given length is fixed in the counter 20. This code is fed to the information input 36 of the counter 20 from the output of the software switch 18, on which the operator dials a number corresponding to the processing length. Subsequently, the counter 20 works to subtract the pulses from the output of the divider 31 to the input 48 of the counter 20 simultaneously with the beginning of their arrival on the drive 4.

Сигнал с выхода формирователя 27 поступает также на вход 56 счетчика 21. По этому сигналу счетчик 21 устанавливается в исходное состояние, при котором в нем фиксируется двоичный код числа обрабатываемых винтовых канавок. Этот код поступает на информационный вход 37 счетчика 21 с выхода программного переключателя 19, на котором оператором набирается число, соответствующее количеству обрабатываемых винтовых канавок. The signal from the output of the shaper 27 also goes to the input 56 of the counter 21. By this signal, the counter 21 is set to its initial state, in which it stores the binary code of the number of processed screw grooves. This code is fed to the information input 37 of the counter 21 from the output of the software switch 19, on which the operator dials a number corresponding to the number of processed screw grooves.

В дальнейшем счетчик 21 работает на вычитание и после обработки каждой канавки, по сигналу на входе 60, содержимое счетчика уменьшается на единицу. Subsequently, the counter 21 works for subtraction, and after processing each groove, by the signal at input 60, the contents of the counter are reduced by one.

Сигнал с выхода формирователя 27 поступает также на вход 90 (см. фиг.2) схемы ИЛИ 75 и беспрепятственно проходит на вход 100 триггера 74. На прямом выходе триггера 74 устанавливается потенциал соответствующий нулю и поступает на вход 95 схемы И 77, что запрещает прохождение сигнала с входа 94 схемы И 77. The signal from the output of the shaper 27 also goes to the input 90 (see Fig. 2) of the OR circuit 75 and passes unhindered to the input 100 of the trigger 74. At the direct output of the trigger 74, a potential corresponding to zero is established and goes to the input 95 of the And 77 circuit, which prevents passage signal from the input 94 of the circuit And 77.

Сигнал с выхода формирователя 27 поступает также на вход 88 триггера 73. По этому сигналу на прямом выходе триггера 73 устанавливается потенциал, соответствующий единице, который поступает на знаковый вход 42 распределителя 33, определяя тем самым в дальнейшем вращение шагового привода 4 в направлении, обеспечивающем рабочую подачу. Одновременно с установкой кода в счетчике 21 с его выхода через вход 61 блока 22 сигнал поступает на вход 88 (см. фиг.2) схемы 78 И и открывает схему для прохождения импульсов рабочей частоты, поступающих на вход 81 далее на вход 44 (см. фиг.1) делителя 31, с выхода которого - на вход 41 распределителя 33, с выхода которого на вход 39 усилителя 35 и далее на входы обмоток двигателя шагового привода 4, что приводит двигатель во вращение и каретка 3 вместе с изделием 8 перемещается по направляющим 2 станины 1 со скоростью рабочей подачи. The signal from the output of the shaper 27 also goes to the input 88 of the trigger 73. According to this signal, the direct output of the trigger 73 sets the potential corresponding to the unit, which is fed to the sign input 42 of the distributor 33, thereby determining in future the rotation of the step drive 4 in the direction that ensures working feed. Simultaneously with the installation of the code in the counter 21 from its output through the input 61 of the block 22, the signal is fed to the input 88 (see Fig. 2) of the circuit 78 And and opens the circuit for the passage of the operating frequency pulses coming to the input 81 further to the input 44 (see figure 1) a divider 31, from the output of which is to the input 41 of the distributor 33, from the output of which to the input 39 of the amplifier 35 and further to the inputs of the motor windings of the stepper drive 4, which drives the engine and the carriage 3 together with the product 8 moves along the guides 2 beds 1 with feed speed.

Сигнал, поступающий одновременно с выхода счетчика 21 на вход 84 (см. фиг. 2) схемы И 79, готовит схему к пропуску импульсов рабочей частоты, поступающих на вход 80. The signal arriving simultaneously from the output of the counter 21 to the input 84 (see Fig. 2) of the And 79 circuit prepares the circuit for passing the operating frequency pulses arriving at the 80 input.

Сигнал с выхода формирователя 27 (см. фиг.1) поступает также на вход 53 схемы ИЛИ 26 и далее беспрепятственно проходит на установочный вход 51 счетчика 25. The signal from the output of the shaper 27 (see figure 1) also enters the input 53 of the OR circuit 26 and then passes unhindered to the installation input 51 of the counter 25.

По этому сигналу счетчик 25 устанавливается в исходное состояние, при котором в нем фиксируется двоичный код суммы импульсов, которую необходимо отработать шаговому приводу 11, чтобы повернуть шпиндель 7 от момента начала обработки канавки до углового положения, являющегося исходным для обработки очередной канавки. According to this signal, the counter 25 is set to its initial state, in which it stores the binary code of the sum of pulses, which must be worked out by the step drive 11 in order to rotate the spindle 7 from the moment the groove processing starts to the angular position that is the starting point for processing the next groove.

Этот код поступает на информационный вход 50 счетчика 25 с выхода задатчика 24, где он формируется в зависимости от числа канавок, набранных на программном переключателе 19. Информация об этом числе поступает на вход 59 задатчика 24 в виде двоичного кода. This code is fed to the information input 50 of the counter 25 from the output of the setter 24, where it is formed depending on the number of grooves typed on the program switch 19. Information about this number is fed to the input 59 of the setter 24 in the form of a binary code.

В дальнейшем счетчик 25 работает на вычитание импульсов, поступающих с выхода делителя 30 на вход 49 счетчика 25 одновременно с началом поступления их на привод 11. Subsequently, the counter 25 works to subtract the pulses from the output of the divider 30 to the input 49 of the counter 25 simultaneously with the beginning of their arrival on the drive 11.

Сигнал с выхода формирователя 27 поступает также на вход 89 (см. фиг.2) триггера 76, вызывая установку на его инверсном выходе потенциала, соответствующего единице. Этот потенциал поступает на вход 86 схемы 79 И и открывает эту схему для прохождения импульсов рабочей частоты, поступающих на вход 79 этой схемы, далее - на вход 41 (см. фиг.1) делителя 30, с выхода которого - на вход 38 усилителя 34, и с его выходов - на обмотки двигателя шагового привода 11, что приводит к вращению шпинделя 7 с изделием 8. The signal from the output of the shaper 27 is also fed to the input 89 (see figure 2) of the trigger 76, causing the installation at its inverse output of the potential corresponding to unity. This potential enters the input 86 of the circuit 79 And and opens this circuit for the passage of pulses of the working frequency received at the input 79 of this circuit, then to the input 41 (see Fig. 1) of the divider 30, the output of which is to the input 38 of the amplifier 34 , and from its outputs - to the motor windings of the step drive 11, which leads to the rotation of the spindle 7 with the product 8.

Таким образом, изделие 8 вращается от привода 11 и перемещается приводом 4. Совместная работа шаговых приводов 4 и 11, в зависимости от состояния программного переключателя 28 и делителей 30 и 31, обеспечивает вращение шпинделя 7 с изделием 8 и перемещение каретки 3, что приводит, в процессе обработки инструментом 16, к образованию на изделии 8 винтовой канавки. Thus, the product 8 rotates from the drive 11 and moves by the drive 4. The joint operation of the step drives 4 and 11, depending on the state of the program switch 28 and the dividers 30 and 31, ensures the rotation of the spindle 7 with the product 8 and the movement of the carriage 3, which leads to during processing with tool 16, to form a helical groove on the product 8.

Шаг винтовой канавки в процессе обработки и при наладке может быть изменен оператором путем набора числа значения шага на программном переключателе 28. Двоичный код этого числа поступает на вход 47 кодирующего устройства 29, с выходов которого на входы 45 и 46 делителей 30 и 31 поступают соответствующие коэффициенты делений К₁ и К₂. На эти коэффициенты делится опорная частота рабочих импульсов, поступающая на входы 43 и 44 делителей 30 и 31. С выходов делителей преобразованная частота импульсов поступает через распределители 32 и 33 и усилители 34, 35 на обмотки двигателей шаговых приводов 4 и 11.The pitch of the helical groove during processing and commissioning can be changed by the operator by typing the number of the step value on the program switch 28. The binary code of this number is fed to the input 47 of the encoding device 29, from the outputs of which the corresponding coefficients go to the inputs 45 and 46 of the dividers 30 and 31 divisions K ₁ and K ₂ . These coefficients are divided by the reference frequency of the working pulses supplied to the inputs 43 and 44 of the dividers 30 and 31. From the outputs of the dividers, the converted pulse frequency enters through the distributors 32 and 33 and amplifiers 34, 35 to the motor windings of the step drives 4 and 11.

На первом обороте шпинделя, когда шаговый привод 11 отработает установленную в счетчике 25 сумму импульсов, а шпиндель 7 при вращении выйдет в угловое положение, являющееся исходным для обработки очередной канавки, на выходе счетчика 25 появляется сигнал нулевого состояния этого счетчика. Этот сигнал поступает на вход 57 задатчика 24 и на информационных выходах его ранее установленный двоичный код суммы импульсов которую отработал привод 11, чтобы вывести шпиндель 7 в исходное угловое положение для обработки очередной канавки, меняется на код суммы импульсов, соответствующей полному обороту шпинделя 7. Этот код поступает на информационный вход 50 счетчика 25 и фиксируется в нем по заднему фронту этого же сигнала нулевого состояния счетчика 25. В дальнейшем, при обработке винтовой канавки, шпиндель продолжает вращение, а счетчик 24, работая на вычитание, приводится в нулевое состояние с каждым полным оборотом шпинделя. В то же время счетчик 20 работает на вычитание и, при достижении заданной с помощью программного переключателя 18, длины обработки винтовой канавки - приводится в нулевое состояние. Сигнал нулевого состояния этого счетчика 20 поступает через вход 65 блока 22 на вход 91 (см. фиг.2) триггера 73, что вызывает переустановку уровня потенциала на прямом выходе триггера 73 на противоположный. At the first turn of the spindle, when the step drive 11 fulfills the sum of pulses set in the counter 25, and the spindle 7 rotates to the angular position, which is the source for processing the next groove, the counter state signal 25 appears at the output of the counter 25. This signal enters the input 57 of the setter 24 and at the information outputs its previously set binary code of the sum of the pulses that the drive 11 worked to bring the spindle 7 to its initial angular position for processing the next groove, changes to the code of the sum of pulses corresponding to the full revolution of the spindle 7. This the code enters the information input 50 of the counter 25 and is fixed in it along the trailing edge of the same signal of the zero state of the counter 25. Later, when processing the helical groove, the spindle continues to rotate, and the counter 2 4, working on subtraction, is brought to zero state with each full rotation of the spindle. At the same time, the counter 20 works on subtraction and, when the length of the processing of the helical groove specified by the software switch 18 is reached, it is brought to the zero state. The zero state signal of this counter 20 enters through the input 65 of block 22 to the input 91 (see FIG. 2) of trigger 73, which causes the potential level at the direct output of trigger 73 to be reset to the opposite.

Сигнал с выхода триггера 73 поступает на вход 42 (см. фиг.1) распределителя 33. The signal from the output of the trigger 73 is fed to the input 42 (see figure 1) of the distributor 33.

Происходит изменение направления вращения шагового привода 4 на возврат каретки 3 в исходное положение. There is a change in the direction of rotation of the stepper drive 4 to return the carriage 3 to its original position.

Сигнал с выхода триггера 73 (см. фиг.2) поступает также на счетный вход 60 (см. фиг.1) счетчика 21, уменьшая его содержимое на единицу. The signal from the output of the trigger 73 (see figure 2) also enters the counting input 60 (see figure 1) of the counter 21, reducing its contents by one.

Сигнал нулевого состояния счетчика 20 после окончания обработки канавки поступает также на вход 93 (см. фиг.2) схемы ИЛИ 72 и далее с выхода этой схемы на установочный вход 99 этого же счетчика 20. В счетчике 20 (см. фиг. 1) фиксируется двоичный код суммы импульсов соответствующий длине перемещения каретки 3 для выхода в исходное положение. The signal of the zero state of the counter 20 after the processing of the groove is also fed to the input 93 (see Fig. 2) of the OR circuit 72 and then from the output of this circuit to the installation input 99 of the same counter 20. In the counter 20 (see Fig. 1) is fixed binary code of the sum of the pulses corresponding to the length of movement of the carriage 3 to exit to its original position.

Одновременно сигнал нулевого состояния счетчика 20, после окончания обработки канавки, поступает также на вход 92 (см. фиг.2) триггера 74. На прямом выходе триггера 74 устанавливается сигнал с потенциалом, соответствующим единице, который был предварительно установлен на входе D этого триггера. At the same time, the zero state signal of the counter 20, after the groove processing is completed, also enters the input 92 (see FIG. 2) of the trigger 74. At the direct output of the trigger 74, a signal with a potential corresponding to the unit that was previously installed at the input D of this trigger is set.

Этот потенциал с выхода триггера 74 поступает на вход 95 схемы И 77, разрешая прохождение сигнала с выхода счетчика 25 (см. фиг.1). К этому моменту обработка канавки уже закончилась и изделие 8 отводится в исходное положение для обработки очередной канавки, но вращение изделия 8 будет продолжаться до завершения полного оборота шпинделя 7. This potential from the output of the trigger 74 enters the input 95 of the circuit And 77, allowing the passage of the signal from the output of the counter 25 (see figure 1). At this point, the groove processing has already ended and the product 8 is retracted to its original position to process the next groove, but the rotation of the product 8 will continue until the complete rotation of the spindle 7.

Когда шпиндель 7 завершит полный оборот и таким образом выйдет в угловое положение, являющееся исходным для обработки очередной канавки, произойдет обнуление счетчика 25 и сигнал нулевого состояния счетчика поступает через вход 58 блока 22, на вход 54 (см. фиг.2) схемы И 77. Так как схема была ранее подготовлена к прохождению сигнала, то сигнал проходит с выхода этой схемы на вход 97 триггера 76. На инверсном выходе триггера 76 устанавливается потенциал, соответствующий нулю, и поступает на вход 86 схемы 79, запрещая прохождение импульсов рабочей частоты от генератора 67 на привод 11 (см. фиг.1) вращения шпинделя 7. When the spindle 7 completes a full revolution and thus reaches the angular position that is the starting point for processing the next groove, the counter 25 will be zeroed and the counter zero signal will go through the input 58 of block 22, to the input 54 (see figure 2) of the And 77 circuit Since the circuit was previously prepared for the passage of the signal, the signal passes from the output of this circuit to the input 97 of flip-flop 76. At the inverse output of flip-flop 76, a potential corresponding to zero is established and goes to the input 86 of circuit 79, prohibiting the passage of operating frequency pulses s from the generator 67 to the drive 11 (see figure 1) of rotation of the spindle 7.

Вращение шпинделя 7 прекращается. Каретка 3 в это время продолжает движение в исходное положение. Spindle 7 rotation stops. The carriage 3 at this time continues to move to its original position.

Сигнал с выхода схемы 77 И поступает также на вход 96 схемы 75 ИЛИ и беспрепятственно проходит на вход 100 триггера 74. На прямом выходе триггера 74 устанавливается потенциал, соответствующий нулю и подается на вход 95 схемы 77, подготавливая ее к следующему циклу. Когда каретка 3 достигнет исходного положения. Счетчик 20 приводится в нулевое состояние и с его нулевого выхода поступает сигнал через вход 65 блока 22 на вход 91 (см. фиг. 2) триггера 73. На прямом выходе триггера 73 меняется уровень потенциала на противоположный и сигнал поступает на знаковый вход 42 (см. фиг.1) распределителя 33. Происходит реверсирование шагового привода 4 на рабочий ход каретки 3. The signal from the output of circuit 77 AND also goes to the input 96 of the circuit 75 OR and freely passes to the input 100 of the trigger 74. At the direct output of the trigger 74, a potential corresponding to zero is established and fed to the input 95 of the circuit 77, preparing it for the next cycle. When the carriage 3 reaches its original position. The counter 20 is brought to the zero state and a signal is supplied from its zero output through the input 65 of block 22 to the input 91 (see Fig. 2) of trigger 73. At the direct output of trigger 73, the potential level changes to the opposite and the signal goes to sign input 42 (see Fig. 1) of the distributor 33. There is a reversal of the step drive 4 on the working stroke of the carriage 3.

Одновременно сигнал с выхода триггера 73 (см. фиг.2) поступает на вход 98 триггера 76. На инверсном выходе этого триггера устанавливается сигнал с потенциалом, соответствующим единице и поступает на вход 86 схемы 79 И. По этому сигналу схема открывается для прохождения импульсов рабочей частоты и двигатель шагового привода 11 (см. фиг.1) запускается. Шпиндель 7 начинает вращение и производится обработка очередной канавки. At the same time, the signal from the output of flip-flop 73 (see Fig. 2) is fed to input 98 of flip-flop 76. At the inverse output of this flip-flop, a signal with a potential corresponding to unity is set and goes to input 86 of circuit 79 I. By this signal, the circuit is opened for the pulses to pass through frequency and the motor of the stepper drive 11 (see figure 1) starts. The spindle 7 begins to rotate and the processing of the next groove.

Описанный цикл повторяется столько раз, сколько канавок набрано оператором на программном переключателе 19. The described cycle is repeated as many times as the grooves typed by the operator on the program switch 19.

После вычитания всего содержимого из счетчика 21, т.е. после обработки последней канавки на данном изделии, счетчик 21 приводится в нулевое состояние и с его нулевого выхода поступает сигнал на вход 62 управляющего элемента 63 поршневого привода 12. Бабка 6 возвращается в исходное положение, где производится разжим цанги 10 и удаление изделия 8 с помощью манипулятора, а затем установка нового изделия. Цикл обработки изделия повторяется. After subtracting all the contents from the counter 21, i.e. after processing the last groove on this product, the counter 21 is brought to the zero state and a signal is output from its zero output to the input 62 of the control element 63 of the piston drive 12. The headstock 6 returns to its original position, where the collet 10 is expanded and the product 8 is removed using the manipulator and then install a new product. The product cycle is repeated.

Claims

DRIVE DRIVE CONTROL SYSTEM FOR GRINDING SCREWS OF CUTTING TOOLS, containing a program switch for setting the length of grooves, a program switch for setting the number of screw grooves, a counter for the number of pulses corresponding to the length of the machining, connected to a program switch for setting the length of the machining, a counter for screw grooves the switch for setting the number of grooves, the software switch for setting the processing step, connected through the encoder to pulse frequency dividers, a machine operating mode control unit, to the inputs of which the outputs of the indicated counters and the output of the limit switch are connected, the pulse outputs of the said unit are connected to the pulse inputs of the dividers, the pulse-code outputs of which are connected through the distributors to the inputs of the corresponding power amplifiers connected to the windings of the stepper motors drives, in addition, the sign output of the control unit of the operating modes of the machine is connected with the sign input of the stepper a moving ode, and the other output with a setting input of the counter for processing length pulses, as well as a signal conditioning unit for starting processing of the next groove, characterized in that, in order to increase the accuracy of processing of helical grooves and increasing productivity, the signal conditioning unit for starting processing of the next groove made in the form of a spindle initial angular position adjuster having an information input connected to the output of the program switch for setting the number of grooves, pulse counter of the interval of positions of rotation and a full revolution, having an information input connected to the output of the initial angular position of the spindle, and an OR circuit, while the pulse input of the pulse counter of the positioning interval and the full revolution is connected to the code-pulse output of the divider of the step-by-step spindle rotation drive, and the zero output is connected to the first input OR circuit, the second input of which is connected to the limit switch, and the output is connected to the installation input of the pulse counter of the interval of angular positioning and full revolution, the zero output of which о is also associated with the installation input of the setter of the initial angular positions of the spindle and with the input of the control unit of the machine operating modes.