Устройство для управления подачей шлифовального станка — SU 883871 (original) (raw)
о 1883871 Союз Советсиик Сфциалистическия Республик(22) Заявлено 01. 02. 80 (21) 2880630/18-,24с присоединением заявки йо(51)м, 1(д,З 6 05 В 19/18 Государственный комитет СССР яо дмам изобретений н открытий": ".:.,э 1,Г Ю р,й, Куйбышевский политехнический институт им. 3, В.4 УМЩеуа в Четвертый Государственный подывпннковый эавод .- (с филиалом)(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОДАЧЕЙ ШЛИФОВАЛЬНОГО СТАНКАИзобретение относится к машиностроению и может быть использованов прецизионном станкостроении,например, на шлифовальных автоматахс цифровым управлением и в станкахс ЧПУ.Известно устройство программногоуправления подачей шлиФовальных. станков, содержащее счетчик циклов,блок генераторов импульсов, логический блок, коммутатор, шаговый двигатель, счетчик припуска, блок цифровой индикации, блок переключателей,дешифратор и др. элементы автоматики 1115Однако устройство не позволяетпроизводить правку шлифовальногокруга на оптимальных технологическихрежимах, что снижает качество поверхности обрабатываемых изделий и 20ограничивает долговечность работыприборным подшипников.Наиболее близким к предлагаемомутехническим решением является устройство, содержащее последовательно 25соединенные датчик касания, генератор импульсов, элемент И, выход которого через коммутатор подключенк шаговому двигателю, счетчик припуска, выходы которого подключены 30 э к блоку цифровой индикации и через дешифратор ко второму входу зле" мента И, цифро-аналоговый преобразователь и Формирователь закона регулирования, выход которого подключен к управляющему входу генератора импульсов (23 .Однако известное устройство не позволяет порционно программировать съем абразивного материала с поверхности шлифовального круга и управлять процессом правки на оптимальных режимах и, как следствие, не обеспечивает высокие показатели точности поверхности й геометрии обрабатываемых деталей.Цель изобретения - повышение точности и расширения Функциональных возможностей устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для управле- ния подачей шлифовального станка, содержащее блок управления шаговым цвигателем, связанный первым и вторым входами соответственно с первым и вторым выходами блока формиро-. вания направления вращения, подклю" ченного входом к первому выходу центрального блока управления, соеди- ненного вторыми выходами с первымивходами задатчика частоты вращения,третьим выходом - с первым входомпервого блока памяти, четвертымивыходами - с .первыми входами вычислительного блока, первым входом - с выходом датчика касания, а пятым выходом - с первым входом аналого-цифрового преобразователя, подключенноговторым входом к выходу датчика размера детали и ко входу блока знакаотклонения эталонного кольца, а выходом - ко второму вХоду вычислительного блока, соединенного третьим входом - с выходом блока знакаотклонения эталонного кольца, четвертым входом - с выходом задатчикаразмера детали, а выходом - со вторым входом первого блока памяти,подключенного выходил к первомувходу первого счетчика, связанноговторыми входами с шестыми выходамицентрального блока управления, а 20выходом через дешифратор - со вторымвходом центрального блока управленияи управляющим входом блока заданияпрограммы, подключенного выходом ковторому входу задатчика частоты вращения, связанного третьим входом совторым выходом блока формированиянаправления вращения, а выходомс третьим входом первого счетчика,введены два Формирователя импульсов,два элемента ИЛИ, блок синхронизации,второй счетчик, элемент И,третийзадатчик величийы перемещения и второй блок памяти, соединенный первымвходом с седьмым выходом центрального блока управления, вторым входомс первнм входом первого элемента ИЛИ,а выходом - со входом первого Формирователя импульсов и с первым входом блока синхронизации, подключенного вторым входом к выходу задатчика 40частоты вращения, к первому входувторого элемента ИЛИ и к первомувходу элемента И, а выходом - ковторому входу элемента И, связанноговыходом со вторым входом второго элемента ИЛИ и с первым входом второгосчетчика, подключенного вторым входом к выходу задатчика величины перемец 1 ения, третьим входом - к выходупервого Формирователя импульсов,50четвертым входом - к выходу первогоэлемента ИЛИ, а выходом через второйФормирователь импульсов - ко второмувходу второго блока памяти, причемвыход второго элемента ИЛИ связан стретьим входом первого блока управле-ния шаговым двигателем.На Фиг.1 изображен график изменения скорости перемещения поперечно"го суппорта Ч за цикл обработки одной детали; на Фиг. 2 - функциональная схема предлагаемого устройства.Ба скорости быстрого подвода шлифовальный круг за время ( -О) вводится в соприкосновение с обрабатываемой деталью. Черновая обработка в течение времени- производится на скорости М . Время чистовой обработки деталй составляет з -1.3 а время обработки одной деталй суппорт проходит путь 5 + 5+ 5. При об,ратном ходе супйорта в режиме обработки детали как с правкой круга,так и без правки проходит тот же путь 5 . Отвод суппорта осуществляется в течение времени С - . Правка шлифовального круга осуществляется за время с-с, в течение которого суппорт шлифовального станка перемещается регулируемыми порциями 5 и 5Устройство содержит центральный блок 1 управления, первый блок 2 памяти, вычислительный блок З,аналого-цифровой преобразователь 4,первый счетчик 5, задатчик 6 частоты вращения, блок 7 направления вращения, блок 8 управления шаговым двигателем, шаговый двигатель 9, механизм 10 поперечной подачи, блок 11 станок приспособление - инструмент - деталь,дешифратор 12, блок 13 программы, датчик 14 размера детали, блок 15 знака отклонения эталонного кольца задатчик 16 размера детали, датчик 17 касания, первый элемент ИЛИ 18,второй блок 19 памяти, первый Формирователь 20, блок 21 синхронизации, элемент И 22, задатчик 23 величины перемещения, второй счетчик 24, второй элемент ИЛИ 25, второй формирователь 26.Устройство работает следующим образом.Работа устройства состоит из двух этапов - измерения действительного пути перемещения суппорта в цифровой форме для обрабатываемого кольца и его отработка. После команды на начало измерения внутреннего диаметра обрабатываемого кольца, центральный блок 1 управления вырабатывает управляющие сигналы, синхронизирующиеработу блока 2-4 и 14-16. Один из управляющих сигналов осуществляет "Сброс" блока 3, а другой переписывает показание из блока 16 о параметрах эталонного кольца в блок 3. Далее управляющий сигнал с блока 1 разрешает работу аналогоцифровой преобразователь 4, Аналоговый сигнал, характеризующий отклонение наружного диаметра приборного подшипника от эталонного кольца, преобразуется блоком 4 в число.одновременно блок 15 определяет знак отклонения величины наружного диа-. метра обрабатываемого изделия от эталонного кольца, задает режим работы блоку 3 (сложение-вычитание).В результате этих операций на выходе блока 3 формируется цифровая информация о пути перемещения поперечного суппорта для снятия измеренного припуска иэделия, которая переписывается из блока 3 в первый блок 2 паОтработка цифровой информации перемец 1 ения поперечного суппорта состоит в следующем. 10Команда на начало подачи суппорта задается блоком 1, который одновременно определяет, режим работы блока 7, обеспечивающему подвод суппорта, т.е. соответствующее чередование фаз блока 8 и направление врацения шагового двигателя 9. Уровень Ч на участке (г -0) быстрого подвода определяется блоком 6. С началом перемещения суппорта с выхода блока 6 через второй элемент 20 ИЛИ 25 на третий вход блока 5 поступает последовательность импульсов,списывая информацию, полученную в процессе измерения.В момент г касания шлифовального круга с обрабатываемым изделием датчик 17 касания выдает команду блоку 1 на изменение режима работы,который,воздействуя на блок 6, обеспечивает понижение скорости подвода суппорта до уровня Ч , соответствующего скорости черновой подачи. В момент г совпадения числа, набранного в блок 13 с числом в блоке 5, осуществляется понижение скорости подвода суппорта до уровня Ч, соответствующего скорости чистовой подачи. мяти для хранения. В последующемцифровая информация с блока 2 переписывается в блок 5 для отработки, Такоепостроение и связь блоков 2-4 и 14"16позволяет определить путь перемещения поперечного суппорта шлифовального круга для последующего кольцапри отработке предыдущего. В момент .гз, когда число в блоке 5 станет равнйм О, т.е. снят весь 40 припуск, шаговый двигатель тормозится до нулевой скорости. Блок.1 отсчитывает выдержку времени г -гз, необходимую на выхаживание, по окончанию которой блок 1, воздействуя на блок 7, обеспечивает изменение направления вращения шагового двигателя 9, т,е. начинается отвод суппорта. Одновременно во время г-гЗ в блок 5 переносится число, равное расстоянию, на которое нужно отвести суппорт. Блок 1 автоматики, воздействуя на блок 6, обеспечивает отвод суппорта на скорости ЧМ за время г -г, 55Блок 6 содержит элемент запрета, предотвращающий выдачу команд изменения скоростей Ч, Ч, Ч , при отводе суппорта, По окончании ускоренного отвода суппорта г в первом счетчике 5 имеет место нулевая 60 информация и отвод суппорта прекращается. По такому алгоритму работает устройство числового программного управления в режиме без правки круга. Осуществление порционной подачишлифовального круга.При поступлении импульса из блока1 автоматики второй блок 19 памяти,находящийся в нулевом состоянии,переходит в единичное. Переход 0-э 1вызывает появление прямоугольного импульса на выходе первого Формирователя 10. Сформированный импульс осуществляет переписку начального кода,соответствующего заданному коэффициенту пересчета, из задатчика величины перемещения 23 во второй счетчик24. Одновременно сигнал "1" с выхода элемента памяти через блок 21синхронизации проходит на второй входэлемента И 22 и разрешает передачуимпульсов с блока 6 на вход второгосчетчика 24 и через второй элементИЛИ 25 на вход блока 8. Поступающиеимпульсы на вход второго счетчика 24изменяют его состояние от начального (."Перепись" ) до переполнения.После переполнения счетчика навыходе его старшего разряда появляется переход 0 - 1, вызывающий срабатывание второго формирователя 26.Последний формирует импульс, которыйпроходит на вход второго блока 19памяти, возвращая его в исходноесостояние. При этом элемент И закрывается и поступление импульсов сблока 6 прекращается, Одновременносформированный импульс проходит через первый элемент ИЛИ 18 и осуществляет сброс второго счетчика в нулевое состояние. Блок 23 обеспечиваетрегулирование порционной подачи(величины перемещения поперечногосуппорта), В пределах 1-100 Мкм.Дляэтого блок 23 формирует различныекодовые ситуации, меняющие состояние счетчика после осуществления режима "Перепись.".Обработка колец приборных подшипников в режиме правки.Правка круга следует после обработки заданного числа колец приборных подшипников. При обратном ходе суппорта с шлифовальным кругом, также как и в режиме без правки круга,отводится от детали на полную величину 5 ц,записанную во втором счетчике 24. После отвода суппорта в исходную точку (образующая шлифовального кру" га находится на одной линии с рабочей кромкой алмаза, осуществляющего правку.) в работу вступает устройство порционной подачи (блоки 16-26).управляющий сигнал с центрального блока 1 управления через первый элемент ИЛИ 18 поступает во второй счетчик 24, устанавливая его в "0" состояние.Одновременно блок 1 задает режим работы блоку 7, обеспечивающему нужное направление вращения двигателя 9, а также вырабатывает заранее задаваемое количество распределенных во времени импульсов, поступающих на вто 88387155 рой блок 19 памяти. В результатепосле отработки каждОго импульса изблока 6 через второй элемент ИЛИ 25в блок 8 проходит число импульсов,соответствующее заданной задатчиком23 величине, перемещения суппорта сшлифовальным кругом. При этом блок бопределяет уровень скорости перемещения суппорта. Таким образом, в режиме правки, подача шлифовальногок руга на алмаз осуществляетсярегулируемыми порциями, задаваемыезадатчиком 23. После отработки каждой такой порции шлифовальннй кругвыводится из обрабатываемой деталии подвергается правке,За счет включения в устройствоблоков 18-26, предлагаемое изобретение позволяет порционно программировать съем абразивного материалас поверхности шлифовального круга,управлять процессом правки круга наоптимальных режимах. В,результатеобеспечивается повышение точностипри обработке поверхности и геометрии обрабатываемых иэделий, а такжеповышается долговечность работы приборных подшипников, Испытания опыт. -но-промышленного образца предлагаемого цифрового устройства показывают,что шероховатость обработанных колецприборных подшипников находится науровне десятого класса точности по. сравнению с девятым классом точностиобработки колец без использованияэтого устройства. Экономический эффект за счет программируемого порционного съема абразивного материалас поверхности шлифовального круга,повышения периода стойкости шлифовального круга, а также повышенияпроизводительности станка на 7-12составляет 5100 руб. на каждый станок. Формула изобретения устройство для управления подачей шлифовального станка, содержащее блок управления шаговым двигателем, связанный первым и вторым входами соответственно с первым и вторым выходами блока Формирования направления вра щения,.подключенного входом к первому выходу центрального блока управления, соединенного вторыми выходами с первыми входами задатчика частоты вращения, третьим выходом - с первым входом первого блока памяти, четвертыми выходами - с первыми входами вычислительного блока, первым входом - с выходом датчика касания, а пятым выходом - с первым входом 5 О 15 20 25 30 35 40 45 50 аналого-циФрового преобразователя,подключенного вторым входом к выходудатчика размера детали и ко входублока знака отклонения эталонногокольца, а выходом - ко второму входувычислительного блока, соединенноготретьим входом - с выходом блока знака отклонения эталонного кольца,четвертым входом - с выходом задатчика размера детали, а выходом - совторым входом первого блока памяти,подключенного выходом к первому входупервого счетчика, связанного вторымивходами с шестыми выходами центрального блока управления, а выходом через дешифратор - со вторым входомцентрального блока управления и управляющим входом блока задания программы, подключенного выходом ко второму входу задатчика частоты вращения, связанного третьим входом совторым выходом блока Формирования направления вращения, а выходомс третьим входом первого счетчика,о т л и ч а ю щ е е с я . тем, что,с целью повышения .точности и расширения функциональных возможностей устройства, в него введены два формирователя импульсов, два элемента ИЛИ,блок синхронизации, второй счетчик,элемент И, третий задатчик величиныперемещения и второй блок памяти,соединенный первым входом с седьмым выходом центрального блока управления,вторым входом - с первым входом первого элемента ИЛИ, а выходом - совходом первого Формирователя импульсов и с первым входом блока синхронизации, подключенного вторымвходом к выходу задатчика частотывращения,. к первому входу второгоэлемента ИЛИ и к первому входу элемента И, а выходом - ко второму входуэлемента И, связанного выходом совторым входом второго элемента ИЛИи с первым входом второго счетчика,подключенного вторым входом к выходу задатчика величины перемещения,третьим входом - к выходу первогоформирователя импульсов, четвертымвходом - к выходу первого элемента ИЛИ, а выходом через второй формирователь импульсов - ко второмувходу второго блока памяти, причемвыход второго элемента ИЛИ связанс третьим входом первого блока управления шаговым двигателем. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 363966, кл. 6 06 В 19/18, 1971.2. Авторское свидетельство СССРР 554527, кл. 0 05 В 19/18, 1974.883871 фи Составитель Н, ГорбТехред А.Бабинец оваКорректор С. Шекма лич ктор Н,Заказ 10230/7 ал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная 2 Тираж 943 РНИИПИ Государствен по делам иэобрете 113035, Москва, Ж, Раго комйиошская Подписноетета СССРрытийаб., д. 4/5