Устройство адаптивного управления двумя параметрами процесса резания станка

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (») 527261 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.04.74 (21) 2020579/08 (23) Приоритет — (32) 18.04.73 (31) И/РВ 23 q /170250 (33) ГДР (51) M. Кл. В 23 В 25/06

Государственный комитет

Совете Министров СССР по делам изаоретений и открытий (43) Опубликовано 05.09.76. Бюллетень № 33 (53) УДК 6-2 9-3.4 (088.8) (45) Дата опубликования описания 23.05.77

Иностранцы

Эрхард Смейкал, Зигфрид Шляйхер и Петер Хаферкорн (ГДР) (72) Авторы изобретения

Иностранное предприятие

"ФЕБ Веркцойгмашиненкомбинат" Фритц Хеккерт" Карл-Маркс-Штадт"

Г (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ ДВУМЯ

ПАРАМЕТРАМИ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ СТАНКА

Изобретение относится к станкостроению, в частности к системам адаптивного управлеления станками.

Известно устройство адаптивного управления станком для регулирования двух параметров про- 5 цесса резания, например глубины резания и продольной подачи.

Устройство содержит пва канала управления, подключенные параллельно к одному датчику, контролирующему один из параметров процесса 10 резания.

Однако известное устройство не обеспечивает возможности взаимодействия двух каналов управления, что сужает общий диапазон регулирования параметров. 15

Цель изобретения — расширение характеристики параметра срабатывания и обеспечение возможности взаимного влияния каналов.

Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве фильтр первого канала настроен на пропус- 20 канне частоты составляющей внешних колебаний, фильтр второго — на пропускание частоты составляющей собственных колебаний станка, и между каналами введены перекрестные связи, причем первый канал оказывает активное воздействие на второй, а последний имеет возможность только стопорить первьй.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

К вибрапионному датчику 1 параллельно подключены полоснозаграждающий фильтр 2 и полосовой фильтр 3. Выход полоснозаграждающего фильтра 2, через первый пиковьй детектор 4 и подключенный к нему сравнивающийся элемент 5 подключен к блоку 6 передачи сигнала, выход которого соединен с первым выходом схемы 7. К выходу полосового фильтра 3 последовательно подключен второй пиковьй детектор 8, первый пороговый выключатель 9, а также логический элемент

"ИЛИ" 10, выход которого соединен со вторым выходом схемы 11. Стопорный вход блока передачи сигнала 6 связан с выходом логического элемента 10. Второй пороговьй выключатель 12 по входу соединен с выходом блока передачи сигнала 6, а третий пороговый выключатель 13 по входу со входом первого пикового детектора 4. Выходы второго выключателя 12 и третьего порогового выключателя 13 соединены с раздельными входами логического элемента "И" 14, выход которого свя527261 зан со вторым входом логического элемента

"ИЛИ" 10.

Устройство работает следующим образом.

Датчик 1 измеряемых величин вьщает электрическое напряжение, которое характеризует ход колебательной характеристики машины или станка.

Выданное напряжение содержит внешние и собственные составляющие колебаний и характеризуется соответствующим частотным спектром, а также характеристикой результирующей амплитуды.

Частота составляющей внешних колебаний подвержена сильным колебаниям в зависимости от одновременно действующих параметров процесса обработки.

Составляющая собственных колебаний имеет 15 постоянную частоту и при смене станка и числа оборотов подвержена лишь незначительным изменениям. Она определяется, в основном, лишь собственной частотой деталей станка. В соответствии с этим полосовой фильтр 3 рассчитан в зависимости 2р от станка, для пропускания составляющей собственных колебаний, в то время как полоснозаграждающий фильтр 2 препятствует прохождению составляющих собственных колебаний. Отфильтрованные полоснозаграждающим фильтром 2 колебания представляют тем самым составляющую внешних колебаний. Сигнал пиковой величины на выходе первого пикового детектора 4 характеризует временную амплитудную характеристику составляющей внешних колебаний. Сравнивающий эле зо мент 5 является IIQGTQRHHbIM регулирующим элементом, который сравнивает пиковое значение сигнала с предварительно установленной заданной величиной. Вследствие этого, сигнал на выходе регулирующего элемента 5 постоянно изменяется и 35 после прохождения блока 6 передачи сигнала подается на первьй выход схемы 7, который служит для подключения первого управляющего элемента первого параметра обработки. Обычно этим параметром является скорость подачи, так как между 40 ней и амплитудой внешних колебаний существует линейная зависимость. Вместо скорости подачи может использоваться также скорость или глубина резания.

Сигнал пикового значения с выхода второго 45 пикового детектора 8 характеризует временную амплитудную характеристику составляющей собственных колебаний. Первый пороговый выключатель 9 сравнивает эту амплитудную характеристику с предварительно установленной заданной величи- 5р ной. Переходная характеристика первого норогового выключателя 9 должна у остывать, что амплитудная характеристика собственных колебаний имеет, в Зависимости от Переменной скорости подачи или от переменной глубины резания, место разрыва которое разделяет процесс резания на стабильный и нестабильньй диапазон. После прохождения логического элемента "ИЛИ" 10, выходной сигнал первого порогового выключателя попадает на второй выход схемы 11, которьй предназначен для подключения второго управляющего элемента для второго параметра обработки. Если скорость подачи используется в качестве первого параметра обработки, в качестве второго параметра обработки употребляется, главным образом, глубина резания.

Используется также ширина зажима заготовки.

Подключение блока 6 передачи сигнала ко второму выходу схемы ll служит для того, чтобы зафиксировать выходной сигнал блока 6, появляющийся в момент срабатывания второго управляющего элемента для второго параметра обработки, и на это время предотвратить дальнейшее изменение первого параметра обработки.

Заданное значение, приложенное ко второму пороговому выключателю 12, определяет нижнюю выбранную границу скорости подачи. Когда в ходе предусмотренного уменьшения нежелательных внешних колебаний достигается эта нижняя граница скорости подачи, второй пороговый выключатель 12 вьщает сигнал 1. Если амплитуда внешних колебаний при этом все еще имеет превышающую величину, то третий пороговый выключатель 13 также выдает сигнал 1, включается логический элемент "И" 14, и через логический элемент "ИЛИ" 10 подается сигнал 1 на второй выход схемы 11. Тем самым можно активизировать второй управляющий элемент второго парметра обработки тогда, когда амплитуда собственных колебаний находится в пределах заданного значения.

Формула изобретения

Устройство адаптивного управления двумя параметрами процесса резания станка, включающее вибрационный датчик и подсоединенные к нему параллельно два канала управления содержащие фильтр и элемент сравнения, отличающее ся тем, что, с целью расширения характеристики параметра срабатывания и обеспечения возможности взаимного влияния каналов, фильтр первого канала настроен на пропускание частоты составляющей внешних колебаний, фильтр второго — на пропускание частоты составляющей собственньж колебаний станка, и между каналами введены перекрестнЫе связи, причем первьй канал оказывает активное воздействие на второй, а последний имеет возможность только стопорить первьй.

527261

Составитель А. Арапов

Техред О. Луговая

Корректор Б. Югас

Редактор И. Бродская

Заказ 587/16

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

Тираж 1178 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета hbamcrpos СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5