Устройство управления шлифованием

 

УСТ РрЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ШЛИФОВАНИЕМ , содержащее датчик припуска и программный блок, выходаа которого пошслшешл к исполнцтельшм органам сташа, о т л и чаю и е ес я тем, что, целью повышения точности к йРвкиШ и надезкиости, оно снабжено сиФФвре ирукавшл эвеном, дедштел@м кс №ейеато 6м н сумматороМг 1 игЕ1ФЫ & вход сумматора подкл к датчику йторой его заход делитель подклаочен к ксялйенйаторУг соединенно с датчиком нpцo5 sкa и входом дафференцирующ«о эвена, оДйн выкоя котороро соединен с делителем, а второй шасод подключен к третьему входу еумм тора , вбйЕОд которого подключен к программному блоку,в (Л G

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

0!9 (1И

3(5п В 24 В 49 00

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТИРЫТИЙ

OllNGAHME ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2694980/25-08 (22} 11.12.78 (46) 23.07.83 Бюл. 9 27 .(72) В.В.Новиков и Л.И.Брятова (71) Куйбышевский институт инженеров железнодорожного транспорта (53) 621.9.08(088.8) (56) 1; Авторское свидетельство СССР

М 479614, кл. В 24 В 49/00, 09.04.73.

2. Авторское свидетельство СССР

9 588109, кл. В 24 В 51/00, 25.11 ° 75. (54) (57) УСГРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ШЛИФОВАНИЕМ, содержащее датчик припуска и программный блок, выходы которого подключены к исполнительным органам станкa,. о т л и ч а в щ е е с я тем, что, с целью повышения точности коррекции и. надежности, оно снаьжено ди@4ере щирувцим авеном, делителем, кемиеиеатором и суммато ром, причем нерэый вход сумматора подключен к датчику припуска, второй его вход через делитель подключен к компенсатору, соединенному с датчиком приписка и входом диФФерениирующего звена, один выход которого соединен с делителем, .а второй выход подключен к третьему входу сумматора, выход которого подклвчен к програмМноиу блоку. е

1030149

Изобретение относится к станко-... строению и может быть использовано для программного управления врезным

1алифованием.

Известно устройство активного контроля, содержащее датчик размера, через усилитель подключенный к пороговым устройствам, выдающим команды исполнительным органам станка, и канал коррекции опорного напряжения порогового устройства, выдающего команду на окончание чистовой обработки в зависимости от величины припуска и скорости его.съема 1 .

Однако это устройство имеет следующие недостатки.. 15

Канал коррекции при формировании сигнала коррекции (изменения заданной величины припуска на выхаживание) учитывает только изменение припуска заготовки, поскольку скорость 20 съема припуска в основном определяется величиной припуска на обработку.

Другие факторы, такие, например, как режущая способность шлифовального круга, диаметр его, температурные де- 25 формации и так .далее, не учитываются при формировании корректирующего сигнала. Это снижает точность коррекции и точность обработки.

Кроме того, в нем необходимо применение запоминающего и корректирующего устройства для хранения информации о состоянии заготовки в начале обработки и введении коррекции в величину припуска на выхаживание в определенный момент технологического про- 35 цесса (например, в момент включения выхаживания). Это приводит к усложнению канала коррекции и системы управления в целом и снижает ее надежность, 4О

Известно также устройство управления поперечной подачей шлифовального станка, которое содержит датчик врезания, датчик припуска, компараторы и задатчик опорных уровней компарато-45 ров, датчик скорости подачи, преобРазователь напряжения и импульсы, задатчик времени, нормально замкнутый и нормально разомкнутый ключи, счетчик, импульсов, пРеобРазователь импульсно- >0 го напряжения в аналоговое, вход счетчика импульсов через последовательно соединенные нормально замкнуть@Г и нормально. разомкнутый ключи и преобразователь напряжения в импульсы подключен к датчику скорости подачи, а выходы через преобразователь им-. пульсного напряжения в аналоговое подключены к задатчику опорного уровня компаратора, причем первый выход датчика врезания соединен с нормаль- 60 но разомкнутым ключом, а второй его выход через эадатчик времени соединен с нормально замкнутым ключом 21, Недостатком такого устройства является то„ что в нем корректирую- 65 щий сигнал формируется в начале цикла шлифования детали, а коррекция величины припуска. на выхаживание осуществляется в конце цикла обработки.

В процессе шлифования детали условия обработки существенно изменяются даже в пределах одного цикла.

Например, режущая способность шлифовального круга при внутреннем шлифовании изменяется в два-три и более раз в течение цикла обработки одной детали. Это приводит к тому, что сигнал коррекции, сформированный в начале цикла шлифования, не обеспечивает необходимую коррекцию в конце цикла и не обеспечивает высокой точности обработки.

Кроме того, для формирования сигнала коррекции в таком устройстве необходимо применение запоминающего, корректирующего и других устройств для хранения информации о состоянии процесса шлифования и внесения коррекции в величину припуска на выхаживание. Это снижает надежность системы управления шлифованием в целом.

Цель изобретения — повышение точности коррекции и надежности устройства управления подачей.

Эта цель достигается тем, что устройство управления шлифованием снабжено дифференцирующим звеном, делителем, компенсатором и сумматором, причем первый вход сумматора подключен к датчику припуска, второй его вход через делитель.подключен к компенсатору, соединенному с датчиком припуска и вхбдом дифференцирующего звена, один выход которого соединен с делителем, а второй выход подключен к третьему входу сумматора, выход которого подключен к программному блоку

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, на фиг.2 — схема компеисатора.

Датчик припуска 1 (фиг.1) через дифференцирующее звено 2, делитель 3 и сумматор 4 подключен к входу программного блока 5, состоящего, напри мер, иэ командных компараторов

6,7,8,... И, выход ..программного блока подключен к исполнительным органам станка 9, компенсатор 10 включен между датчиком припуска 1 и делителем 3. Фиг.2 поясняет прохождение сигнала с датчика припуска 1 через компенсатор 10,, состоящий,на-: пример, из последовательно соединенных источника опорного напряжения 11, конденсатора 12., выходного резистора 13 и ключа 14, а также согласующего резистора 15 °

Система работает следующим образом.

При подводе шлифовального суппорта 1б к шлифуемому изделию 17 осуществляется врезное шлифование. Прц

1030149

1=

1 этом сигнал на выходе дифференцирующего звена 2 соответствует скорости съема припуска изделия и представляется функцией =Ч .,(4-Е-" ); где Ч - текущее значение скорости съема припуска, скорость съема припуска фо в установившемся режиме", Ф - текущее время, Т вЂ” постоянная времени (коэффициент, характеризующий условия шлифования).

На выходе датчика припуска сигнал соответствует изменению припуска и представляется функцией = Vg o (<- Е )+% о

=Ит

Сигнал с датчика припуска посту20 пает на вход компенсатора, выполнен ного, например, по схеме, приведенной на фиг.2. До начала шлифования ключ 14 замкнут с правым контактом, конденсатор 12 заряжается от источника опорного напряжения 11.. Когда начинается шлифование, ключ 14 перекидывается на левый контакт (на пример, с помощью устройства касания).

Конденсатор 12 разряжается на резистор 13. Параметры конденсатора 12 резистора 13 и источника 11 подбирают так, чтобы сигнал на резисторе 13 изменялая s масштабе величи- ны Myoid.. Сигнал с датчика 1 пода- 35 ется на согласующий резистор 15.

В результате наложения сигнала на резисторе 13 на сигнал на резисторе 15 соответствующих полярностей на выходе компенсатора 10 сигнал 40 имеет вид =-V ooT(<-Е )+Ч,), -ч о =

= ч от(.(е nт)(,.

В делителе 3 сигнал с. компенсато- 45 ра делится на сигнал с дифференцирующей цепи т.е. сигнал на выходе делителя 3 соответствует значению постоянной времени технологического процесса шлифования в любой момент времени.

На сумматор 4 поступает три сигнала: с датчика 1 — сигнал, пропорциональный мгновенному значению величины оставшегося припуска с дифференцирующего звена 2 - сигнал, пропорциональный мгновенному значе- 66 нию скорости V q съема припускл; с .. делителя — сигнал, пропорциональный мггговенному значению величийы постоянноЖ, времени T технологического процесСа шлифования. Таким образом, на 6у вход программного блока 5 поступает суммарный сигнал, величина которого определяется не только величиной оставшегося припуска (как в известном устройстве), но и условиями шлифования, которые учитываются измерением текущего значения постоянной времени системы СПИД (с помощью делителя 3) и измерением величины припуска (косвенно измеряется через измерение скорости съема припуска с помощью дифференцирующей цепи 2).

Когда сигнал с сумматора 4 достига. ,ет величины опорного сигнал 00,(, соответствующего величине прнпуска, при котором необходимо уменьшить подачу, командный компаратор 6 срабатывает, выдавая команду исполнительным органам станка 9.

При дальнейшем уменьшении шлифуемого припуска управляющий сигнал с сумматора 4 уменьшается (происходит последовательное срабатывание компаратора 7,8 и так далее) . командой с компаратора И процесс шлифования заканчивается, шляфовальный суппорт 16 отводится от детали 17.

Настройка опорных уровней Об,(, О„д, ..., Ц,п производится по суммарному сигналу 7у с сумматора 4. Причем этот сигнал выбирают при максимальных значениях постоянной времени Т и скорости съема припуска, Ч,, а суммарный сигнал 1Ч =Q-Т-М. сли устройство предусматривает две команды: "Переключение с чернового шлифования на выхаживание" и

"Окончание шлифования", то в случае уменьшения значений Т и V управляющий .сигнал Т станет больше и на черновой подаче сошлифуется больше припуска, чем в предыдущем случае, на величину уменьшения Т и Ч, а на выхаживание останется меньше припуска, чем было задано опорным уровнем. Для многокомандного прибора при изменении условий шлифования (изменение Т и М ) все заданные уровни оста. ются неизменными, а величины припусков как бы смещаются в сторону уменьшения.

В соответствии с предлагаемой схемой разработано устройство управления шлифованием,в котором делитель функций выполнен на полупроводниковой интегральной микросхеме серии

140(1МА401), собранной в виде RC-цепи и Rk,-фильтра. Фильтр необходим для уменьшения влияния. на полезный сигнал различных шумов вибраций, скачков напряжения и т. д ).

Предлагаемое устройство может быть применено на всех конструкциях шлифовальных станков, в которых предусмотрено автоматическое управ- . .ление врезной подачей с помощью приборов активного контроля при шлифова1030149

Составитель Т.Вдахииа

Редактор В.Лазаренко Техред М,Тепер,. Корректор A. Повх.

Заказ 5065/16 Тираж 795 Подписное

Вниипи Государственного комитета сссР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раув скан наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 нии круглых деталей, например коленчатых валов, подшипниковых колец, и т.д. Применение устройства обеспечивает высокое качество шлифуемой поверхности и повышение производительности на 30-5ОВ..