Самонастраивающаяся система управления поперечной подачей шлифовального станка — SU 1397262 (original) (raw)

(50 4 В 24 В 49 00 51 00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(21) 4080800/31-08 (22) 20.05,86 (46) 23.05.88. Бюл.19 (71) Тольяттинский политехнический институт(54) САМОНАСТРАИВАЮЩАЯСЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПОПЕРЕЧНОЙ ПОДАЧЕЙ ШЛИФОВАЛЬНОГО СТАНКА(57) Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано при автоматизации процессов обработки металловна шлифовальных станках. Цель изобретения - повышение точности и производительности обработки деталей на шлифовальных станках путем оптимизации циклаобработки за счет адаптации постояннойвремени процесса врезания. Определениепостоянной времени производится на определенных участках фазовой траектории обработки конкретной детали и в цикле обработки последующей детали. Система содержит датчик текущего припуска, соединенный с дифференцирующим блоком и первыми входами трех нуль-органов, вторые входы которых соединены соответственно с тремя задатчиками припусков, вычислительное устройство, исполнительные элементы черновой, чистовой подач и отвода суппорта, выходы которых подключены к суппорту шлифовального станка. Вторые входы исполнительных элементов черновой и чистовой подач соединены соответственно с задатчиками скоростей черновой и чистовой подач. Первые входы исполнительных элементов соединены соответственно с выходами нуль-органов. Выходы нуль-органов подключены соответственно к входам блока измерения интервалов времени и к первым входам трех элементов памяти. Вторые входы элементов памяти подключены к выходу дифференцирующего блока, а выходы - к трем входам вычислительного блока. Выходы вычислительного блока через четвертый и пятый элементы памяти соединены соответственно с тремя входами второго и третьего нуль-органов. Выход блока измерения интервалов времени соединен с четвертым входом вычислительного блока. 4 ил.Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано при автоматизации процессов обработки металлов нашлифовальных станках.Целью изобретения является повышениеточности и производительности шлифовального станка за счет адаптации по постоянной времени процесса врезания.На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - диаграм.ма изменения скорости поперечной подачи 10Ч в функции снимаемого припуска 5 и приизменениях постоянной времени Тр,на фиг. 3 -структурная схема вычислительного блока;на фиг. 4 - алгоритм работы вычисли.тельного блока,Самонастраивающаяся система управления поперечной подачей содержит датчик 1 текущего припуска, соединенный сдифференцируюшим блоком 2 и первымивходами трех нуль-органов 3 - 5, вторыевходы которых соединены соответственно стремя задатчиками припусков 6 - 8 вычислительный блок 9, исполнительные элементы 10 - 12 соответственно черновой, чистовой подач и отвода суппорта, выходыкоторых подключены к суппорту 13 шлифовального станка. Вторые входьс исполнительных элементов церновой 10 и чистовой11 подач соединены соответственно с задатчиками скоростей черновой 14 и цистовой 15 подач. Первые входы исполнительных элементов 1 О с 2 соединены соответственно с выходами нуль-органов 3 - 5.Кроме того, система содержит блок 16 измерения интервалов времени и пять элементов памяти 17 - -21. Выходы нуль-органов3 - 5 подключены соответственно к входамблока 16 измерения интервалов времени ик первым входам трех элементов 17 в 19 памяти, вторые входы которь х подклюцены к выходу дифференцирующего блока 2,а выходы - к трем входам выцислительного блока 9. Выходы вычислительногоблока 9 через четвертый 20 и пятый 21 эле-40менты памяти соединены соответственно стретьими входами второго 4 и третьего 5нуль-органов. Выход блока 16 измеренияинтервалов времени соединен с четвертымвходом вычислительного блока 9., На фиг. 2 кривой 8 22 - 23 - 24 - 25обозначена фазовая траектория процессашлифования при острорежущем шлифовальном круге; кривой Я, 26 - 27 - 28 - фазовая траектория процесса шлифования призатупленном круге; кривой 29 - 30 - 25участок фазовой траектории при работе сзатупленным кругом, скорректированныйсамонастраивающейся системой с учетом изменения постоянной времени процесса резания; кривой 31 - 23 - 32 - 33 - 34 - алгоритм управления поперечной подачей; линия 35 в -35 определяет область ограницений по упругим деформациям в системеСПИД; линия 36 - 36 - границу прижогов. Структурная схема вычислительного блока состоит из следующих основных узлов:арифметическо-логическое устройство (АЛУ) 37, выполняющее расчет постоянной времени Тр согласно формуле (1) и расцет поправок 51 и 52 по формулам (3) и (4);постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 38,в котором хранятся расчетные константы (например, Чс - скорость перемещения шлифовальной бабки на этапе чистового шлифования; То - начальное значение постоянной резания) и программа выполнения операций;оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 39, которое хранит промежуточные результаты вычислений (например, текущее значение постоянной времени Т используемое для расчетов в конкретном цикле обработки детали);устройство 40 управления, которое управляет и синхронизирует работу. В качестве синхронизирующего сигнала в данном устройстве используется сигнал с выхода нул ь-о р гана 4.Так как синхронизирующий сигнал является вспомогательным, на блок-схеме (фиг. 1) отсутствует соединение между нуль-органом 4 и вычислительным блоком 9, по которому поступает указанный сигнал.На вход вычислительносо блока 9 (фиг. 3) с 1 оступают сигналы.Вс - скорость снятия ,с 1 рипуска, измеренная в конце этапа черновой подачи (т, 23 фазовой траектории); 7 д - скорость снятия припуска, измеренная в конце этапа чистовой подачи (т. 24 фазовой траектории); 7, - скорость снятия припуска в конце этапа выхаживания (т. 25 фазовой траектории); (, - интервал времени, затрачиваемый на съем при- пуска На выходе вычислительного блока 9 присутствуют сигналы поправок Ь 5 с и ЬЬ 2.В качестве вычислительного блока (фиг. 4) может быть использована микро- ЭВМ.Самонастраивающаяся система работает следующим образом.Сигнал измерительной информации, пропорциональный текущему припуску обрабатываемой детали Уязви= К 5, поступает на нуль-органы 3 - 5, где сравнивается с напряжениями-уставками, поступающими с задатчиков 6 - 8. Срабатывание нуль-органа 3 определяется только уставкой, задаваемой задатч иком 6, а срабатывание нуль-органов 4 и 5 - как напряжением уставок, поступающим с задатчиком 7 и 8, так и сигналами, поступающими с элементов 20 и 21 памяти.Сигнал измерительной информации, поступающий с датчика 1 текущего припуска, дифференцируется в дифференцируюшемблоке 2, на выходе которого выделяется сигнал, пропорциональный скорости съема припуска Тр= 1 1 и д где очерк - скорость снятия припуска, измеренная в конце этапа черновойподачи (в т. 24 фазовой траекто- З 0рии).Выражение (1) получено как решение уравнения=8 Ъс (1) Й) - перемещение шлифовальнойбабки;Ъ ) - скорость перемещения шлифовальной бабки.Значение запоминается элементом 17 40 памяти, Ъд 2 - элементом 18 памяти.На основе 11) вычислительное устройство 9 производит расчет поправок для коррекции моментов срабатывания нуль-органов 4 и 5.Для нуль-органа 451= --ТРЪ д 2,(3) Для нуль-органа 5д 2= -ТРЪ дк у(4.) 50 где ЛТР =ТР - Т.,где Т. - начальное значение постояннойвремени после правки круга;Ъдк - скорость снятия припуска в концеэтапа выхаживания (т. 25,фиг. 2) запоминается элементом19 памяти. Ъд= -с 15йЧисленные значения скорости Ъд в т. 23 - 25 (23 - 28) запоминаются соответственно элементами 17 - 19 памяти,для чего указанные элементы памяти синхронизируются соответственно сигналами, поступающими с выходов нуль-органов 3 - 5. С выходов элементов 17 - 19 памяти значения скорости Чд подаются на первый, второй и третий входы вычислительного блока 9.Определение постоянной времени ТР производится на участке 23 - 24 (23 - 27) фа зовой траектории Ъд - 8 путем измерения интервала времени 1, затрачиваемого на съем припуска Я= 52 в . Начало и конец отсчета интервала 1 производится по сигналам, поступающим с выходов нуль-органов 3 и 4 и совпадающих с т. 23, 24 (23, 27) фазовой траектории. Измеренное значение интервала времени 1 поступает на четвертый вход вычислительного устройства 9.Вычислительное устройство 9 производит расчет постоянной времени ТР по уравнению Электрические сигналы, пропорциональные поправкам Я и 52, запоминаются элементами 20 и 21 памяти и корректируют срабатывание нуль-органов 4 и 5 соответственно, причем поправка ЬЯ 2 вводится в цикле обработки данной детали, а поправка Л 8 - в цикле обработки следующей детали.Сигналы с нуль-органов 3 - 5 поступают на исполнительные элементы черновой 10, чистовой 11 подач и отвода суппорта 12, которые управляют режимом движения шлифовальной бабки 13 с помощью задатчиков скоростей черновой и чистовой подачи (1 4 и 1 5).При затуплении круга постоянная времени процесса резания увеличивается (кривая 8 к 26 - 23 - 27 - 28, фиг. 2). Для компенсации возмущающего воздействия от увеличения постоянной времени ТР срабатывание нуль-органов 4 и 5 происходит при других значениях припуска Я, а именно срабатывание нуль-органа 4 перемещается с т,27 фазовой траектории в т. 29 (8=8). Срабатывание нуль-органа 5 происходит при 8=82 (т. 30 фазовой траектории).формула изобретенияСамонастраивающаяся система управления поперечной подачей шлифовального станка, содержащая датчик текущего припуска, соединенный с дифференцирующим блоком и первыми входами трех нуль- органов, вторые входы которых соединены соответственно с тремя задатчиками припусков, вычислительное устройство, исполнительные элементы черновой, чистовой подач и отвода суппорта, выходы которых подключены к суппорту шлифовального станка, а вторые входы исполнительных элементов черновой и чистовой подач соединены соответственно с задатчиками скоростей черновой и чистовой подач, первые входы исполнительных элементов соединены соответственно с выходами нуль-органов, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности и производительности, в систему введены блок измерения интервалов времени и пять элементов памяти, причем выходы нуль-органов подключены соответственно к входам блока измерения интервалов времени и к первым входам первых трех элементов памяти, вторые входы которых подключены к выходу дифференцирующего блока, а выходы - к трем входам вычислительного блока, выходы которого через четвертый и пятый элементы памяти соединены соответственно с третьими входами второго и третьего нуль-органов, а выход блока измерения интервалов времени соединен с четвертым входом вычислительного блока.1397262 С Выхода В. Алексеен Р по дел аушская иятие, г. СоставительТехред И. ВерТираж б 78енного комитета СССМосква, Ж - 35, Риграфическое предпр Редактор Г. ВолковаЗаказ 2254/5ВНИИПИ Государств3035,Производственно-пол Корректор Г РешетнякПодписноеам изобретений и открытийнаб., д. 4/5Ужгород, ул. Проектная, 4

Смотреть

Самонастраивающаяся система управления поперечной подачей шлифовального станка