SU603951A1 - Устройство дл адаптивного программноно управлени металлорежущими станками - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к обработке металлов со сн тием стружки, а именно к фрезерованию , и может нримеи тьс  дл  унравлени  скоростью нодачи стола и инструмента по текунхему значению выходных параметров нри черновом и чистовом торцовом фрезеровании деталей со сложной конфигурацией обрабатываемой поверхности многолезвийным инструментом на фрез1. иных станках с регулируемым раздельным нршюдом нодачи стола и инструмента .

Известны различные устройства дл  унравлени  скоростью нодачи стола и инструмента в нроцессе обработки, с номощью которых в зависимости от одного H/JH нескольких измер емых параметров, св занных с динамикой процесса резани , обеспечиваетс  стабилизаци  выходных величин но заданному закону.

Известно устройство дл  адаптивного i paвлe iи , содержащее блок задани  программы , датчики деформации, силы резани , те.миературы , вибрации, скорости двигателей нодачи стола и инструмента, привод, блоки унравлени  и сравнени  1J.

Недостатками этого устройства  вл етс  то, что оно не может достаточно эффективно примен тьс  нри торцовом фрезеровании деталей

СО-сложной конфигурацией обрабатываемой иоверхности многолезвийным инструментом, так как процесс резани  нри этом неусгановившийс  и прерывистый, а также невозможность установить оптимальное общее усилие резани .

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению  вл етс  устройство дл  адаптивного нрограммного управлени  металлорежущнми станками, содержаHiee блок управлени , |ервый вход которого подключен к выходу блока задани  ирогра.ммы, второй вход - к выходу датчика температуры , третий вход - к выходу первого де.мпел  напр женн , нервый вход которого через первый датчик скорости и нервый прнво.ч соединен с нервым выходом блока унрав.чени. второй вход - через второй датчик скорое;. н второй привод - со вторым выходом бл;;ка управлени , и датчик усили  резани  2.

Недостатком этого устройства  вл етс  то, что оно однозначно реагирует нри изменении общего усили  резани , вызванного изменением как глубины резани , так н таких параметров , как твердость материала, глубина снимаемого сло  металла н состо ние режун1его инструмента. Это приводит к тому, что па участках врезани , а та. же на участках с сильно измен ющейс  глубиной резани  невозм ожно обесиечить оптимальное усилие резани  на зуб фрезы, а это, в свою очередь, приводит или к перегрузке режущего органа, или к недоиспользованию технических возможностей станка по производительности и точности. . Цель изобретени  - повышение точности устройства. Это достигаетс  тем, что устройство содержит датчик контакта инструмента с деталью, в.ход которого подключен к другому выходу второго привода, и второй делитель напр жени , первый вход которого соединен с выходом датчика усили  резани  и с четвертым входом блока управлени , второй вход - с выходом датчика контакта инструмента с деталью, а выход второго делител  напр жени  соединен с п тым входом блока управлени . На чертеже приведена блок-схема устройства . Оно содержит блок управлени  1, блок 2 задани  программы, датчики температуры 3 и усили  резани  4,. первый датчик скорости 5, второй датчик скорости 6, датчик 7 контакта инструмента с деталью, первый делитель напр жени  8, второй делитель напр жени  9, первый привод 10 и второй привод И. Устройство дл  адаптивного программного управлени  металлорежущим станком работает следующим образо.м. При торцовом фрезеровании деталей со сложной конфигурацией обрабатываемой поверхности в блок управлени  1 устройства непрерывно поступает информаци  (темлература, усилие резани ) о протекании процесса резани , котора  в течение времени обработки будет мен тьс  в соответствии с изменени ми условий обработки. При черновом фрезеровании переключатель (на чертеже не показан) блока ставитс  в соответствующее положение и сигнал от датчика усили  резани  4 поступает на первый .вход второго делител  напр жени  9. На второй вход второго делител  напр жени  9 поступает сигнал с выхода датчика контакта инструмента с деталью 7, который пропорционален текущему значению длины дуги контакта инструмента с деталью. Датчик 7 выполнен в виде неподвижного копира, форма которого соответствует изменению длины дуги контакта инструмента и детали, и реостата, закрепленного на втором приводе 11, ползунок которого через ролик в процессе движени  посто нно св зан с копиром. На выходе второго делител  напр жени  9 образуетс  сигнал, кратный текущему значению среднего усили  на зуб фрезы, который поступает на п тый вход блока 1 на вычитающий вход первой схемы сравнени  (на чертеже не показан ). На суммирующий вход этой схемы сравнени  поступает сигнал через первый вход блока управлени  1 с блока 2, кратный оптимальному значению среднего усили  на зуб фрезы. В первой схеме сравнени  блока 1 происходит алгебраическое В1,1читание и .на выходе ее образуетс  сигнал рассогласовани , пропорциональный отклонению действительного значени  среднего усили  на зуб фрезы от оптимального. Этот сигнал рассогласовани  через первый усилитель блока 1, коэффициент усилени  которого имеет нелинейную характеристику, обратную нелинейности объекта управлени , поступает на выход блока 1 и далее на второй привод 11. Скорость приво-да 11 будет измен тьс  до тех пор, пока сигнал рассогласовани  не станет равным нулю, или когда среднее усилие на зуб фрезы не станет равным оптимальному. При черновом фрезеровании скорость первого привода 10 вращени  фрезы не регулируетс , а устанавливаетс  посто нной дл  данных условий обработки. С блока 2 через первый вход блока 1 на второй усилитель блока 1 подаетс  посто нный сигнал, кратный требуемой скорости вращени  фрезы. Этот усилитель через первый выход блока 1 св зан-с первым приводом 10 вращени  фрезы. При чистовом фрезеровании переключатель блока 1 ставитс  также в соответствующее положение и сигнал с датчика усили  резани  4 через четвертый вход и переключатель блока 1 поступает на вычитающий вход первой схемы сравнени , а сигнал, выдаваемый блоком 2 и пропорциональный оптимальному значению усили  резани , поступает через первый вход блока 1 на суммирующий вход. Выходной сигнал рассогласовани  этой схемы сравнени  будет в конечном счете измен ть скорость второго привода 11 стола до тех пор, пока сигнал рассогласовани  не станет равным нулю, или когда усилие резани  не станет равным оптимальному. Дл  обеспечени  качества процесса чистового фрезеровани  предусматриваетс  стабилизаци  заданного значени  оборотной подачи при переменных значени х скорости подачи стола. С этой целью сигналы с первого и второго датчиков скорости 5 и 6, св занные соответственно с приводами 10 и 11, поступают на первый и второй входы -первого делител  напр жени  8. Выходной сигнал с делител  напр жени  8, пропорциональный величине обороткой подачи, через третий вход блока 1 поступает на вычитающий вход второй схемы сравнени  блока 1. На суммирующий вход этой схемы сравнени  подаетс  сигнал из блока 2 через первый вход блока 1, пропорциональный заданной величине подачи на оборот фрезы при требуемом качестве процесса чистого фрезеровани . В схеме сравнени  происходит алгебраическое вычитание и на выходе ее образуетс  сигнал рассогласовани , пропорциональный отклонению действительной величины подачи на оборот фрезы от заданной который поступает на вычитающий вход третьей схемы сравнени  блока 1. На суммирующий вход этой схемы сравнени  подаетс  сигнал с датчика температуры через второй вход блока 1, а сигнал рассогласовани  схемы сравнени  поступает через переключатель на второй усилитель блока 1. Это приводит к тому, что первый привод 10, св занный со вторым

усилителем блока 1 через первый выход, будет измен ть скорость вращени  фрезы до тех пор, пока сигнал рассогласовани  не станет равным нулю, то есть до тех пор, пока подача на оборот фрезы не станет равной заданной .

В св зи с тем, что при торцовом фрезеровании деталей со сложной конфигурацией обрабатываемой поверхности общее усилие резани   вл етс  функцией многих переменных, система стабилизации среднего усили  на зуб фрезы при черновом фрезеровании позвол ет оптимизировать работу каждого зуба фрезы, повысить долговечность СПИД и интенсифицировать процесс обработки., .

Чистовое торцовое фрезерование со стабилизацией общего усили  резани  и оборотной подачи позвол ет получить требуемую чистоту обрабатываемой поверхности при переменных значени х скорости подачи стола. Путем стабилизации общего коэффициента усилени  системы улучщены динамические характеристики и обеспечена устойчивость системы при нелинейном объекте управлени .

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 435504, М кл2, G 05 В 19/32, 1972.

2.Патент США № 3634664, кл. 235-- 151. 11,

25 1972.

CD-С