Устройство для автоматического управления врезным шлифованием

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) (511 4 В 24 В 51/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЯЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3674794/25-08 (22) 19.12.83 (46) 07.01.86. Бюл. ¹1 (71) Новосибирский электротехнический институт (72) В.И.Сивачек (53) 621.7.08:531.717 (088.8) (56) Активный контроль в машиностроении. Справочник под ред.

Е.И.Педя. M.: Машиностроение, 1978, с. 249.

Авторское свидетельство СССР № 567593, кл. В 24 В 49/00, 1972. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ВРЕЗНЬМ ШЛИФОВАНИЕМ, содержащее соединенные последовательно измерительную скобу с первичным преобразователем, вторичный преобразователь и формирователь команды на отвод шлифовального круга, связанный с приводом подачи, дифференцирующий элемент, соединенный с выходом вторичного преобразователя, масштабирующий усилитель и компаратор, связанный с приводом подачи, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в устройство введен сумматор, первый вход которого связан с выходом масштабирующего усилителя, второй вход — с введенным задатчиком концевой скорости съема припуска, а выход — с первым входом компаратора, причем вход масштабирующего усилителя связан с выходом вторичного преобразователя, а второй вход компаратора— с выходом дифференцирующего элемента.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано на шлифовальных станках.

Цель изобретения — повышение точности за счет учета скорости съема припуска и повышения помехозащищенности устройства.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 график изменения скорости съема припуска в зависимости от его текущего значения.

Устройство содержит измерительную скобу с первичным измерительным преобразователем 1, подключенный к нему вторичный измерительный преобразователь 2, формирователь 3 команды на отвод шлифовального круга и дифференцирующий элемент 4, входы которых соединены с выходом вторичного измерительного преобразователя 2, масштабирующий усилитель 5 и компаратор 6, выход Которого совместно с выходом формирователя команды на отвод шлифовального круга являются выходами устройства и подключены к соответствующим вхо— дам привода 7 подачи шлифовального круга, задатчик 8 конечной скорости съема припуска и сумматор 9, первый вход которого подключен к выходу задатчика 8 конечной скорости съема припуска, второй вход через масштабирующий усилитель 5 соединен с выходом вторичного измерительного преобразователя 2, выход подключен к первому входу компаратора 6, причем второй вход компаратора подключен непосредственно к выходу дифференцирующего элемента 4.

Устройство работает следующим образом.

В начале цикла обработки измерительная скоба с первичным преобразователем 1 вводится на измерительную позицию, где воспринимает размер обрабатываемой детали и выдает сигнал переменного тока, амплитуда которого пропорциональна вели— чине припуска, Вторичный преобразователь 2 усиливает поступающий на его вход сигнал и преобразует его в пропорциональный припуску сигнал 11 постоянного тока. Формирователь 3 предназначен для выработки команды на отвод шлифовального круга в тот момент, когда на обрабатываемой детали получен заданный размер, т,е.

1202831 когда припуск и пропорциональный ему сигнал В станут равными нулю.

В дифференцирующем элементе 4 вычисляется производная входного сиг5 нала по времени. Его выходной сигI нал U, =dU/М пропорционален скорости съема припуска здесь и ниже символы, снабженные верхним штрихом, обозначают сигналы, пропорциональные скорости съема -припуска) . Усилитель 5 предназначен для изменения масштаба сигнала припуска 11 в раз, где k — коэффициент усиления этого усилителя. Выдаваемый масштабирую15 щим усилителем сигнал U = kU задает

z линейную зависимость скорости съема припуска от его текущего значения на заключительном этапе обработки, т.е. при выхаживании. Значение ско20 рости съема припуска в момент окончания обработки, называемой конечной скоростью, вырабатывается задатчиI ком 8 в виде сигнала V . На выхок де сумматора 9 образуется сигнал

I t

25 LI = U „+ k U задающий требуемую зависимость скорости съема припуска при выхаживании с учетом требуемого значения скорости съема припуска в момент окончания обра30 ботки.

Компаратор 6 предназначен для управления поперечной подачей шлифовального круга. Он выдает команду на включение поперечной подачи

35 в том случае, сли поступающий на его второй вход сигнал U меньше

1 поступающего на его первый вход сигнала 0, т.е. при соблюдении

I неравенства

40 — а О 1 Ц (1) Если же сигнал 11 на втором

1 входе компаратора превышает сигнал 0> на его первом в. оде ( и 0„ Ц, (2 то компаратор выдает команду на выключение поперечной подачи шлифовального круга.

В начале цикла сигнал 11 на выходе вторичного измерительного преобразователя 2 сосответствует начальному значению припуска

Так как съем припуска еще не происходит(0 =0 = сопвЦ то сигнал U, подаваемый дифференцирующпм элементом 4 на второй вход компаратора 6, равен нулю. Сигнал же на пер31

30

40

50

3 12028 вом входе компаратора Ц = Ц + kU н отличен от нуля. Такое сочетание ! значений сигналов на входах компаратора соответствует неравенств ву (1), в связи с чем компаратор выдает на привод подачи команду на включение поперечной подачи шлифовального круга. На фиг. 2, где на оси абсцисс отложен пропорциональ. ный припуску сигнал 0, а на оси

10 ординат — пропорциональный скорости съема припуска сигнал Ц, начальный момент цикла обработки точкой 1 (U= U Ц =О)

Начиная с момента входа шлифо!

5 вального круга в контакт с обрабатываемой деталью происходит съем припуска. В результате этого пропорциональный скорости съема припуска сигнал возрастает. Точка A отображающая зависимость (фиг.2) скорости съема припуска от его текущего значения, при врезании шлифовального круга в обрабатываемую деталь и последующем установившемся режиме съема припуска описывает траекторию 1-2.

Заданная линейная зависимость скорости съема припуска от его текущего значения на заключительном этапе обработки (при выхаживании) (фиг. 2) отображена прямой линией

ll = =0 + " U . .В момент пересечения точкой A указанной линии (этот момент

i отображен точкой 2 ) сигнал 0 ста I новится больше, чем сигнал Ij на его первом входе, и компаратор в соответствии с условием (2) выдает команду на выключение поперечной подачи.

После выключения поперечной подачи съем припуска происходит за счет натягов в технологической системе СПИД (станок — приспособление инструмент — деталь) . Изменение скорости съема припуска в зависимости от его значения при выключенной поперечной подаче (фиг. 2) отображено линией 2-3. В точке 3 скорость съема припуска становится меньше по сравнению с заданным значением, и компаратор в соответствии с условием (2) выдает команду на включение поперечной подачи. Скорость съема припуска начинает возрастать по кривой 3-4 и в точке 4, когда выполняется условие (1), нов перечная подача снова выключается.

В дальнейшем процесс кратковременного включения и последующего выключения (соответственно в точках 5 и 6) поперечной подачи происходит аь алогично описанному. Включение поперечной подачи на заключительном этапе обработки (фиг.2) имеет место в том случае, если угол наклона прямой линии Ц > относительно

1 оси абсцисс меньше угла наклона линий 2-3, 4-5,... относительно той же оси.

В результате поочередного выключения и включения поперечной подачи скорость съема припуска на заключительном этапе обработки в среднем уменьшается по заданному закону

Ц „ = ll + l

Ц= 9)равна заданному конечному зна1 чению и" „

Настройку устройства осуществляют следующим образом.

Настраивают задатчик 8 на выдачу ! сигнала Ц заданного значения конечной скорости съема припуска.

Обрабатывая пробные (настроечные ) детали, настраивают масштабирующий усилитель 5 на такое значе— ние его коэффициента усиления, при котором на заключительном этапе обработки, т.е. в процессе выхаживания, происходит один-два кратковременных включения поперечной подачи.

Настройка задатчика 8 (.фиг. 2) на различные значения сигнала приводит к параллельному смещеk

1 нию прямой линии U = Ц +k Ц вдоль

3 оси ординат, а настройкой;коэффициента усиления k масштабирующего усилителя 5 достигается изменение угла наклона этой линии относительно оси абсцисс путем ее поворота

I вокруг точки Ц„ на оси ординат.

Эти две настроечные операции между собой независимы (изменение настройки одного параметра не влияет на другой параметр) и могут выполняться в любом порядке.

1202831

Составитель А.Семенова

Техред О.Ващишина редактор А,Сабо

Корректор В.Бутяга

Тираж 768 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 8362/17

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