SU782964A1

SU782964A1 - System for controlling multitool machining with cutters

Info

Publication number: SU782964A1
Application number: SU782663887A
Authority: SU
Inventors: Вадим Борисович Пегов; Александр Петрович Болдырев; Владимир Иванович Кваша; Геннадий Абрамович Межиковский; Борис Николаевич Шишков
Original assignee: Предприятие П/Я М-5996
Priority date: 1978-09-04
Filing date: 1978-09-04
Publication date: 1980-11-30

Description

Изобретение относится к области обработки металлов резанием и может быть использовано при разработке систем управления станков с ЧПУ.The invention relates to the field of metal cutting and can be used in the development of control systems for CNC machines.

Известна система одновременного 5 управления несколькими резцами с одним формообразующим резцом и приводом от шаговых двигателей, которая содержит генератор и счетчик импульсов £1J . В известной системе все радиальные Ю суппорты перемещаются с одинаковой скоростью, определяемой частотой импульсов генератора, что не обеспечивает равномерного снятия между резцами припуска по глубине. 15A known system of simultaneous 5 control of several cutters with one forming cutter and a drive from stepper motors, which contains a generator and a pulse counter £ 1J. In the known system, all radial U-calipers move at the same speed, determined by the frequency of the generator pulses, which does not provide uniform removal between the cutters of the allowance in depth. fifteen

Указанная неравномерность глубины резания резцов, имеющая место при врезании и точении проДольно-профильных поверхностей, приводит к неравномерному распределению сил между резца-20 ми, вызывает упругий прогиб детали, в результате чего возникают вибрации и погрешности обработки.The indicated non-uniformity of the cutting depth of the cutters, which occurs when cutting and turning longitudinal-profile surfaces, leads to an uneven distribution of forces between the cutters-20 mi, causes elastic deflection of the part, resulting in vibrations and processing errors.

В предлагаемую систему управления 25 введены делители частоты генератора и ключи, которые соединяют все шаговые приводы с входом генератора, настроенного, например, на максимальную ' величину подачи,до касания всеми рез-30 цами заготовки, после чего по сигналу счетчика импульсов ключи соединяют привод формообразующего η резца, с указанным генератором импульсов, настроенным на рабочую подачу ·?_η, а каждый привод остальных n—l резцов соединяют со своими делителями частоты, причем в исходном положении резцы радиальных суппортов настроены путем регулировки ограничителей хода на одинаковый радиус обработки, а делители настроены на частоту,являющуюся частью частоты рабочей подачи формообразующегорезца.In the proposed control system 25, generator frequency dividers and keys are introduced that connect all stepper drives to the input of the generator, configured, for example, to the maximum feed rate, before all the cutters touch the workpiece, after which, according to the pulse counter signal, the keys connect the formative drive η cutter, with the specified pulse generator, tuned to the working feed ·? _η , and each drive of the remaining n — l cutters is connected to their frequency dividers, and in the initial position, the radial caliper cutters are tuned by adjusting the stroke limiters to the same machining radius, and the dividers are tuned to a frequency that is part of the working feed frequency of the forming cutter.

На чертеже схематически изображена предлагаемая система управления многоинструментальной· обработкой резцами.The drawing schematically depicts the proposed control system multi-tool · machining.

На продольном суппорте токарного станка закреплена стойка 1 с тремя установленными на ней относительно оси детали 2 равномерно по окружности радиальными .суппортами^{* 1} 3,4 и 5 с резцами 6,7 и 8. Радиальные суппорты содержат приводы от шаговых двигателей 9,10 и 11 и ограничители хода 12,.13 и 14.Система управления шаговыми двигателями 9,10 и 11 содержит генератору . импульсов 15, делители частоты 16,17, счетчик импульсов 18,блоки заданияA support 1 is mounted on the longitudinal support of the lathe, with three radial supports mounted on it relative to the axis of the part 2, supports ^{* 1} 3.4 and 5 with cutters 6.7 and 8. Radial supports contain drives from stepper motors 9.10 and 11 and stroke limiters 12, .13 and 14. The control system of stepper motors 9.10 and 11 contains a generator. pulses 15, frequency dividers 16.17, pulse counter 18, reference blocks

782964 4 радиуса детали 19 и радиуса заготовки 20 и ключи 21,22,23 и 24.782964 4 of the radius of the part 19 and the radius of the workpiece 20 and the keys 21,22,23 and 24.

в общем случае при одновременном точении детали η резцами выходную частоту импульсов каждого j делителя настраивают на частоту, являющуюся частью частоты рабочей подачи формообразующего резцаin the general case, while turning the part η with cutters, the output pulse frequency of each j divider is tuned to a frequency that is part of the frequency of the working feed of the forming cutter

7^- . ₁₀ где j - порядковый номер привода резца и связанного с ним делителя частоты.7 ^ -. ₁₀ where j is the serial number of the cutter drive and the associated frequency divider.

В частности при трехрезцовом точении (и = 3) 15In particular, with tri-cutting turning (and = 3) 15

- ~ - Ту 7ц .- ~ - Tu 7c.

Перед началом работы вершины всех -‘резцов с помощью ограничителей ходаBefore starting work, the vertices of all cutters using the stroke limiters

12,13 и 14 устанавливают на одинако- 2Q вое расстояние от оси детали л_исх, а все ключи 21,22,23 и 24 устанавливают в положение II. В начальный момент импульсы генератора 15 поступают непосредственно на шаговый двигатель 11 радиального суппорта 5, несущего формообразующий резец 8, и кроме того, через делители частоты 16 и 17 и ключи 21 и 22 на шаговые двигатели и 10 соответствующих радиальных ^сУ^п~»п портов 3 и 4, несущих резцы 6 и 7, обеспечивая синхронное радиальное перемещение всех суппортов. При этом импульсы генератора 15 поступают на один из входов дифференциального счет-,, чйка 18, на второй вход которого че- ³³рез ключ 23 введен размер радиуса заготовки г ♦12,13 and 14 are set to the same 2Q distance from the part axis l _ref , and all keys 21,22,23 and 24 are set to position II. At the initial time oscillator pulses 15 are sent directly to the stepping motor 11 of the radial slide 5 carrying the forming tool 8 and additionally via frequency dividers 16 and 17 and keys 21 and 22 for the stepper motors and 10 respective radial ^with U ⁿ ~ 'n ports 3 and 4, bearing cutters 6 and 7, providing synchronous radial movement of all calipers. In this case, the pulses of the generator 15 are fed to one of the inputs of the differential counting, 18, the second input of which through ³³ key 23 introduced the size of the radius of the workpiece r ♦

При достижении резцами размера r_30ff,, чцго соответствует началу врезания резцов в заготовку, сигнал от счетчика 40 18 переключает цепи ключа 24 в положение I «При этом сигнал с выхода ключа 24 устанавливает ключи 21,22,23 также в положение I . Ключ 21 в положении I соединяет выход делителя часто- 45 ты 16 с шаговым двигателем 9, ключ соединяет.выход делителя частоты 17 с шаговым двигателем 10, а ключ соединяет блок 19 задания радиуса детали г_А₽т с вторым входом счетчика 18.С этого момента на каждые 3 импульс а рЗрЙкб’Йядаё¹ и8' в ход шагового Двигателя 11 формообразующего резца,на два других шаговых двигателя 9 и 10 поступают через делители частоты 21 и 22 соответственно 1 и 2 импульса, что обеспечивает одинаковую глубину резания как при врезном, так и при продольно-профильном точении детали. Равенство глубин резания на всех резцах 5 обеспечивает равномерное распределение сил, что обуславливает отсутствие прогиба детали и создает условия безвибрационного точения.When the cutters reach the size r _30ff , which corresponds to the start of cutting the cutters into the workpiece, the signal from the counter 40 18 switches the key circuit 24 to position I. “The signal from the output of key 24 sets the keys 21,22,23 also to position I. The key 21 in position I connects the output of the frequency divider 45 to 16 with the stepper motor 9, the key connects. The output of the frequency divider 17 with the stepper motor 10, and the key connects the unit radius defining unit 19 _A with the second input of the counter 18. With this moment for every 3 pulses and rZrYkb'Yayadoy ¹ and 8 'in the course of the stepper Motor 11 of the shaping cutter, two other stepper motors 9 and 10 are supplied through frequency dividers 21 and 22, respectively 1 and 2 pulses, which ensures the same cutting depth as with mortise, and with longitudinal-profile turning of the part. The equality of the cutting depths on all cutters 5 provides a uniform distribution of forces, which leads to the absence of deflection of the part and creates conditions for vibration-free turning.

При достижении формообразующим резцом заданного программой радиуса детали (г₃ = гдет) в счетчике вырабатывается команда ввода нового кадра программы (на чертеже не показано) и затем цикл работы повторяется. Кроме того, при использовании предложенного способа на станках, устройства ЧПУ которых имеютпокадровый ввод и считывание управляющей программы, соединение шаговых приводов с делителями частоты’генератора может осуществлять считывающее устройство путем смены кадров управляющей программы, что упрощает реализацию способа на станках с ЧПУ.When the forming cutter reaches the radius of the part specified by the program (g ₃ = where), the counter generates a command to enter a new program block (not shown in the drawing) and then the operation cycle is repeated. In addition, when using the proposed method on machines whose CNC devices have frame-by-frame input and reading of the control program, step drives with frequency dividers can be connected to the generator by changing the frames of the control program, which simplifies the implementation of the method on CNC machines.

При установке датчиков сил резания (на чертеже не показаны) сигнал на переключение шаговых приводов от делителей частоты может поступать от указанных датчиков сил резания, что обеспечивает переключение деталей в момент фактического касания резцами заготовки, а следовательно, повыиенные вибростойкость и точность врезного и фасонного точения.When installing sensors of cutting forces (not shown in the drawing), the signal for switching stepper drives from frequency dividers can come from the indicated sensors of cutting forces, which ensures switching of parts at the moment the cutters actually touch the workpiece, and therefore, increased vibration resistance and accuracy of cut-in and shaped turning.

йth

Claims

The invention relates to the field of metal cutting and can be used in the development of control systems for CNC machines. A known system of simultaneous control of several cutters with a single shaping cutter and a drive from step motors, which contains a generator and a pulse counter. In the known system, all radial supports move at the same speed determined by the frequency of the generator pulses, which does not ensure uniform removal between the cutters in depth. This uneven cutting depth of the incisors, which has a place when piercing and turning piercing-profile surfaces, leads to an uneven distribution of forces between the incisors, causes elastic detail deflection, resulting in vibrations and machining errors, and a pre-control system introduced frequency dividers the generator and the keys that connect all the stepping drives to the generator input, tuned, for example, to the maximum feed rate, until all the cutters touch the workpiece, and then lio sig gpu count kkluchi pulses connect the drive fsch modifiable | e "n reetz. with the specified generator "" pulses, tuned to the working equipment -E, and each lead the remaining cutters are connected to their frequency hotspots, and in the initial position the cutters of the radial suture are tuned by adjusting the travel stops to the same radius of the distance, and the dividers are set to Frequently, vl kaduys part of the frequency of the working feed of the shape of its cutter. The drawing shows schematically the proposed control system for multi-tool cutting with cutters. On the npofliaBbHOM caliper of a lathe, a stand 1 is mounted with three mounted on it about the part 2 axis evenly around the circumference of radius 1 and 5 with a cutter 6.7 and 8 , Radial calipers contain drives from stepper motors 9, 10 and 11, and travel stops 12, .13 and 14. The drive system with stepping motors 9, 10 and 11 contains generator, pulses 15, frequency dividers 16,17, pulse meters 18, blocks set part radius 19 and the workpiece radius 20 and the keys 21,22,23 and 24. In the case of dredging turning the part with cutters, the output frequency of the pulses-O j of each j divider is tuned to the frequency that is part of the working feed of the shape-shaping cutter where J is the serial number of the drive of the cutter and the frequency associated with it. . - - In particular, when trekhreztsoy turning (p 3) 4 1 2 | - Before starting work, the tops of all-cutters with traversing stops 12,13 and 14 are set to the same distance from oi and part f., And all keys 21,22 , 23 and 24 are set to position P. At the initial moment, the iggers of the generator 15 are delivered directly to the stepper motor 11 of the radial support 5, carrying the shape-cutting cutter 8, and kpoMe, through frequency dividers 16 and 17 and the keys 21 and 22 to the stepper motors 9 and 10 corresponding radial soup ports 3 and 4, carrying cutters 6 and 7, ensuring syn chronic radial movement of all calipers. At the same time, the generator 15 pulses arrive at one of the inputs of the differential account 18, the second input of which through the key 23 introduces the size of the workpiece radius g JQt. key 24 to position I. In this case, the signal from the output of key 24 sets the keys 21,22,23 also to position I. The key 21 in position I connects the two: frequency divider 16 to the stepping motor 9, the key 22 connects: the output of the frequency divider 17 to the stepping motor Yu, and the key 23 connects the detail radius setting unit 19 to the second input of the counter 18. From this moment on each 3 impulses; Figure 5: W on j, tel 11 of the shaping tool, two other stepper motors 9 and 10 are driven through frequency dividers 21 and 22, respectively, 1 and 2 pulses, which ensures the same depth of cut both at B1 Een and longitudinal profile turning parts. The equality of depths of cut on all the cutters ensures a uniform distribution of forces, which causes the absence of deflection of the part and creates the conditions for vibration-free turning. When the reector reaches the specified part radius (rj), the counter generates a command for entering a new program color (not shown) and then repeats the work cycle. In addition, when using the proposed method on machines whose CNC devices have a pad entry and readout of control programs whose program, connecting stepper drives with generator frequency dividers, can make a counting device by changing control program frames, which simplifies the implementation of the method CNC machine tool. When installing cutting force sensors (not shown in the drawing), the signal for switching stepper drives from dividers can be received from these cutting force sensors, which ensures switching parts at the moment the workpiece touches the workpiece, and consequently, vibration resistance and precision of the mortise and shaped turning point. and Claims of the Invention System of multi-tool machining with cutters, one of which is formative, contains stepper motors for radial movement of incisors, generator and pulse counter, which, in order to increase vibration resistance and precision of cut-in turning and precision of shaped profile, the stepper motor of forming the cutter is directly connected to the output of the pulse generator, and the stepper motors of the other cutters are connected to the output of the generator through adjustable frequency dividers and a key and, right through to the pulse counter. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR Author's Certificate No. 588065, cl. On 23 May 25/06, 1976.