Устройство для автоматического управления круглошлифовальным станком с программным управлением

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано на круглошлифовальных станках с программным управлением, в частности с управлением от мини-ЭВМ, при обработг ке многоступенчатЕгПС валов. Цель - расширение технологических возможностей и повьшение точности обработки деталей за счет повышения точности позиционирования шлифовальной бабки и плавности подачи на заключительном этапе съема припуска. На выходе сумматора 13 формируется сигнал управления приводом подачи 12, учитывающий

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„80„„1407775 А1 (5)) 4 В 24 В 51/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 1

1,. 13

Kiik;i;-.,"; j > 1 p

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4072414/25-08 (22) 24 ° 04.86 (46) 07.07.88. Бюл. И- 25 (75) А.В.Жвирблис, А.Б.Минкович, А.И.Огнев, E.С.Кривопальцев и Г.С ° Сасонко (53) 621.708(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 942971, кл. В 24 В 49/00, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ КРУГЛОШЛИФОВАЛЬНЫМ СТАНКОМ

С ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано на круглошлифовальных станках с программным управлением, в частности с управлением от мини-3ВМ при обработ= ке многоступенчатых валов. Цель— расширение технологических возможностей и повышение точности обработки деталей за счет повышения точности позиционирования шлифовальной бабки и плавности подачи на заключительном этапе съема припуска. На выходе сумматора 13 формируется сигнал управления приводом подачи 12, учитывающий

1407775 обратную связь по фактическому перемещению шлифовальной бабки 4 от линейного датчика 3. Преобразователь 1

1 контролирует размер детали. Когда припуск, подлежащий снятию, станет равным расчетному, вычислительный блок 14 начинает формировать алгоритм управления поперечной подачей для заключительного цикла на основе обратной связи от первичного преобразователя 1. На данном этапе скорость поперечной подачи,задается пропорциональной текущей величине припуска.

На вход сумматора 10 также поступает

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано на круглошлифовальных станках с программным управлением, в частности с управлением от мини-ЭВИ, при обработке многоступенчатых валов.

Целью изобретения является расши, рение технологических возможностей и повышение точности обработки деталей типа многоступенчатых валов за, счет повышения точности позициониро( вания шпифовальной бабки и плавности поперечной подачи на заключительном

1 ., этапе съема припуска.

На чертеже представлена структурная схема устройства для автоматического управления круглошлифовальным станком с программным управлением.

Устройство содержит измерительную скобу с первичным преобразователем 1 размера детали 2, линейный датчик 3 фактического перемещения шпифовальной бабки 4, датчик 5 кругового перемещения винта 6 подачи шлифовальной бабки 4, установленный на первичном валу червячного редуктора 7, на другом конце которого установлен высокомоментный двигатель 8, соединенные последовательно с датчиком 5 первый блок 9 связи, первый сумматор 10, функциональный блок 11 и привод 12 подачи. К второму входу первого сумматора 10 подключен выход второго сумматора 13, первый вход которого соединен с вычислительйым блоком 14, связанным с выходом блока 15 задасигнал от датчика 5 кругового перемещения винта 6 подачи шлифовальной бабки 4, используемого в качестве датчика дополнительной обратной связи. В итоге на выходе первого сумматора 10 формируется результирующий сигнал управления приводом подачи 12, обеспечивающий перемещение с дискретностью, равной дискретности датчика

5, на заданную величину перемещения шлифовальной. бабки 4 по линейному датчику 3 и соответствующему отсчитываемому по преобразователю 1 размеру детали 2. 1 ил. ния, а также с первичным преобразователем 1 через второй блок 16 связи.

Второй вход второго сумматора 13 связан через соединенные последова3 тельно блок 17 компенсации и третий блок 18 связи с линейным датчиком 3.

Устройство работает следующим образом.

На предварительном этапе цикла об10 работки поверхности I детали 2 управление поперечной подачей шлнфовальной бабки 4 производится на основе информации о ее положении, поступающей от линейного датчика 3 на второй вход

13 второго сумматора 13 посредством третьего блока 18 связи через блок 17 компенсации, предназначенный для коррекции сигнала линейного датчика 3 с учетом данных о его погрешности. К

20 первому входу второго сумматора 13 поступает сигнал от вычислительного блока 14, соединенного с блоком 15 задания программы управления. На выходе второго сумматора 13 формируется

23 основной сигнал управления приводом

12 подачи, учитывающий обратную связь по фактическому перемещению шпифовальной бабки 4 от линейного датчика 3, и поступает на вход первого сумматора 10.

В соответствующем, заданном программой управления, положении шлифовальной бабки 4 измерительная скоба . с первичным преобразователем 1 вводится на измерительную позицию, кон1407775 тролирует размер обрабатываемой поверхности I и выдает сигнал о его величине через второй блок 1б связи на вход вычислительного блока 14. При

5 достижении заданного программой управления промежуточного размера детали 2, т ° е. когда подлежащий снятию припуск станет равным расчетному, вычислительный блок 14 начинает формировать алгоритм управления поперечной подачей для автоматического этапа цикла обработки на основе обратной связи от первичного преобразователя

1. Таким образом, на данном этапе 1Á цикла скорость поперечной подачи задается пропорциональной текущей ве личине припуска.

На выходе второго сумматора 13 формируется результирующий сигнал 2р рассогласования, основанный на сигнале, поступающем от вычислительного блока 14, и на сигнале обратной связи от линейного датчика 3 и, приведенный в соответствие с фактической дис- 25 кретностью датчика 5 путем умножения данного сигнала на отношение дискретностей датчиков 3 и 5, поступает на вход первого сумматора 10.

Тем временем на второй вход перво- gp го сумматора 10 поступает сигнал через первый блок 9 связи от датчика 5 кругового перемещения винта б подачи шлифовальной бабки 4, используемого

З в качестве датчика дополнительной обратной связи. При этом фактическая дискретность отсчета по датчику 5 обеспечивается 2-10 раз меньше дискретности отсчета по линейному датчику 3 благодаря размещению датчика 5 4 на первичном валу червячного редуктора 7, например, с передаточным отношением 1:(5-25), соединенном с валом высокомоментного двигателя 8.

Следовательно на Входы первого 4 сумматора 10 поступают задающий сигнал на определенную величину перемещения шлифовальной бабки 4 от второго сумматора 13, приведенный в соответствие с фактической дискретностью датчика 5, и сигнал от датчика 5 посредством первого блока 9 связи.

В итоге на выходе первого сумматора 10 формируется результирующий сигнал управления приводом 12 подачи, обеспечивающий перемещение с дискретностью, равной дискретности датчика

5, на заданную величину перемещения шлифовальной бабки 4 по линейному датчику 3 и соответствующему отсчиты-. ваемому по преобразователю 1 размеру детали 2.

Функциональный блок 11 предназначен для преобразования дискретного сигнала рассогласования в аналоговый с определенными характеристиками, Соответствующими конкретному выполнению привода 12 подачи и, кроме того, для обеспечения увеличения коэффициента усиления в нижней части диапазона скоростей перемещения шлифовальной бабки 4.

При достижении заданного размера обрабатываемой поверхности I на основе информации первичного преобразователя 1 вычислительный блок 14 формирует команду на реверс высокомоментного двигателя 8. В результате производится отвод шлифовальной бабки 4. В момент достижения размера детали 2, кроме того, вычислительный блок 14 определяет величину коррекции

К = Х вЂ” R (где Х вЂ” отсчитываемое по линейному датчику 3 положение шлифовальной бабки 4, R — радиус измеряемой первичным преобразователем 1 поверхности детали 2) для приведения координаты шлифовальной бабки 4 в соответствие фактическому размеру детали 2, чем устраняется погрешность разразмера, вызванная смещением режущей поверхности круга ввиду силовых, тепловым перемещением шпинделя, износом шлифовального круга и инструмента для его правки, при последующей :обработке поверхности II детали 2.

Следовательно, устройство может быть использовано не только при" обработке поверхностей детали с применением активного контроля размера с помощью измерительного преобразователя 1, но и при повышенных требованиях к точности размеров в тех случаях, когда применение измерительно

ro преобразователя 1 невозможно, что расширяет его технологические возможности. Устройство также обеспечивает исключение погрешностей следящего привода подачи, так как датчик 5, установленный на одном валу с высокомоментным двигателем 8 и ввиду этого имеющий малую дискретность, определяет динамические характеристики привода 12 подачи, значит, чувствительность и плавность перемещений, а линейный датчик 3 контролирует отработку заданной величины перемещений и

7775

ВНИИПИ Заказ 3257/19 Тираж б 78 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 140 конечное положение шлифовальной баб и 4. Ввиду повышения плавности пере ещения шлифовальной бабки 4 в конце цикла обработки, непосредственно пе5 ед достижением заданного размера,,овышаются точность геометрической ормы и качество обработанной поверх ости.

При последующей обработке поверхости II детали 2, использование акивного контроля текущего размера коорой с помощью первичного преобраователя 1 не представляется возмож- 15

ым, например, ввиду наличия на ней анавок, на предварительном этапе икла обработки управление приводом

2 подачи шлифовальной бабки 4 прозводится согласно приведенной после- 20 овательности.

Далее при достижении заданного рограммой управления промежутбчного оложения шлифовальной бабки 4 вычисительный блок 14 начинает формироать алгоритм управления поперечной одачей для заключительного этапа кла шлифования. На основе данного горитма управления и обратной связи о фактическому перемещению шлифо- 30 альной бабки 4 от линейного датчика вторым сумматором 13 формируется езультирующий сигнал управления приодом 12 подачи, причем ее скорость . адается пропорциональной текущей ве- З5 з йчине dS(c), определяемой как gS(1) =

S — S(i) где S — конечное, учитывающее проведенное на предыдущем кле обработки. уточнение, положение ифовальной бабки 4, соответствующее 40 . заданному размеру поверхности II деФали 2 $(Г) — текущее положение шлифовальной бабки 4 на заключительном тапе цикла обработки, отсчитываемое йо линейному датчику 3. 45

Последующее поступление сигналов фт второго сумматора 13 и от датчи)(а 5 на первый сумматор 10, а также формирование сигнала рассогласования, поступающего на функциональный блок

11 и далее на привод 12 подачи, осуществляется согласно описанному для обработки поверхности I.

В момент достижения координаты S» шлифовальной бабки 4, соответствующей заданному размеру поверхности II по команде от вычислительного блока

14 производится отвод шлифовальной бабки 4.

В дальнейшем при врезном и продольном шлифовании остальных поверхностей детали 2 в зависимости от того, производится их шлифование с активным контролем размера или без него, управление происходит по одному из описанных вариантов.

Формула изобретения

Устройство для автоматического управления круглошлифовальным станком с программным управлением, включающеЕ измерительную скобу с первичным преобразователем, первый сумматор, функциональный блок, выход которого связан с приводом поперечной подачи шлифовальной бабки, линейный датчик перемещения шлифовальной бабки, блок задания и вычислительный блок, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических воз- . можностей и повышения точности обработки, устройство снабжено дополнительным датчиком кругового перемещения винта механизма поперечной подачи шлифовальной бабки, соединенным через введенный первый блок связи с первым сумматором, выход которого связан с функциональным блоком, первичный преобразователь через введенный .второй блок связи соединен с вычислительным блоком, вход которого также связан с выходом блока задания, а выход — с входом введенного второго сумматора, выход которого связан с входом первого сумматора, линейный датчик перемещения шлифовальной бабки через введенные соединенные последовательно третий блок связи и блок компенсации связан с входом второго сумматора.