Устройство для программного управления с коррекцией траектории обработки

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 05 В 19/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЬЭ V (21) 4790592/24 (22) 12.02.90 (46) 15.04.92. Бюл. ¹ 14 (71) Науч но-исследовател ьский институт технологии машиностроения (72) А,И.Лапандин и А,Н.Коротков (53) 621.503.55(088.8) (56) Журнал "Механизация и автоматизация производства" № 9, 1983, с. 12.

Авторское свидетельство СССР № 983651, кл. G 05 В 19/18, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО

УПРАВЛЕНИЯ С КОРРЕКЦИЕЙ ТРАЕКТОРИИ ОБРАБОТКИ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах числового программного управления металлорежущими

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах числового программного управления металлорежущими стан ками.

Цель изобретения — повышение точности обработки.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 — элемент обрабатываемой детали; на фиг. 3 — блок сдвигового регистра, выполненного на элементе ИР1 для случая четырехразрядного значения величины коррекции; на фиг, 4— блок коммутатора, выполненного на элементах ЛН1, ЛРЗ, ЛН2; на фиг. 5 — блок оперативной памяти кодов обработки, выполненный на элементах К565РУ2; на фиг. 6 представлена траектория движения инстру,,Я2„,1727111 Al станками. Цель изобретения — повышение точности обработки. Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее первый-четвертый элементы

И, триггер, элемент НЕ, первый —.третий элементы ИЛИ, сумматор, счетчик адреса, сдвиговый регистр, обрабатываемую деталь и инструмент, дополнительно введены источник тока, блок гальванической развязки, четвертый элемент ИЛИ, реверсивный счетчик, привод инструмента, блок оперативной памяти кодов обработки, дешифратор и коммутатор. Введение любых элементов позволяет упростить конструкцию станка и устройства управления, повысить точность обработки детали за счет исключения погрешности от изменения размеров режущего инструмента. 6 ил. мента в режимах замера и обработки типовой детали, Устройство содержит инструмент 1, деталь 2, первый 3, второй 4, третий 5 и четвертый 6 элементы И, источник тока 7, блок

8 гальванической развязки, триггер 9, элемент НЕ 10, первый 11, второй 12, третий 13 и четвертый 14 элементы ИЛИ, реверсивный счетчик 15, привод 16 инструмента, сумматор 17, блок 18 оперативной памяти кодов обработки, счетчик 19 адреса, сдвиговый регистр 20, коммутатор 21, дешифратор 22.

Устройство работает следующим образом.

Рассмотрим работу устройства на примере обработки детали (см. фиг. 6) по программе, составленной в абсолютных размерах:

N1...Х...Y.„Z...Ñ...P...LE

1727111

N2.„

N3..„„„, POOOOLF

N4G50...

N5G50X...Y...Z„,С,.„.. LF

N6G50X...Y...2...,Ñ......LF

N50...X...Y...Z...Ñ...P...LF

N51...

N52...

N53............ P0000LF

N54G40.......... POO0OLF

N55G40X...Y...Z...Ñ...P0000LF

N56G40X...Y...Z...Ñ... P0000LF

N100...X...Y„,Z...Ñ...P....LF

Формообразующее движение инструмента 1 относительно детали 2 обеспечивается программно управляемыми приводами подач.

Перемещение инструмента 1 по координате "P" осуществляется приводом 16 инструмента.

Процесс обработки включает в себя два режима: режим замера, когда обрабатывающий инструмент движется вдоль поверхности обработки, касаясь ее и замеряя отклонения реального обрабатываемого контура от теоретического, и режим обработки, когда инструмент повторно движется вдоль обрабатываемой поверхности, производя ее обработку с учетом реального положения обрабатываемой поверхности, В кадрах N 1, 2, 3 приведенной выше программы инструмент перемещается в исходную точку. При этом перемещение координаты "Р" осуществляется при. поступлении унитарного кода на входы управления "+ P" устройства и при воздействии его через. элементы ИЛИ 11. 13 на привод 16 инструмента.

При обработке кода N4 на управляющем входе "Режим 1" (G50), устанавливается разрешающий потенциал, открывающий элементы И 3,4.

Цепь источника тока 7, состоящая из последовательно соединенных инструмента 1, детали 2 и входной цепи блока 8 гальванической развязки, разомкнута.

При этом нулевой потенциал с выхода блока 8 гальванической развязки устанавливает нулевой потенциал на I-входе триггера

9 и через элемент НЕ 10 — единичный потенциал на К-входе этого триггера.

Первый же импульс частоты F через элемент И 4 и элемент ИЛИ 12, воздействуя на

С-вход триггера 9, установит его по заданному фронту в состояние, соответствующее состоянию его и К-входов.

После чего тактовые импульсы по 8 ходу

F через открытый элемент И 4 поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика

15 и через элемент ИЛИ 13 на плюсовой вход привода 16 инструмента, вызывая перемещение инструмента в плюсовом направлении, т.е. к детали.

В момент касания инструментом детали (при фрезерной обработке — касания вращающейся фрезой) замыкается цепь источника

U тока 7 и на выходе блока 8 гальванической развязки устанавливается единичный потенциал, при этом происходит смена состояний 1 и К-входов триггера 9 и по заднему фронту тактового импульса по входу F происходит смена состояний выходов триггера

9. Тактовые импульсы по входу F через открытый элемент И 3 поступают на вычитающий вход реверсивного счетчика 15 и через элемент ИЛИ 11 на минусовой вход привода

16 инструмента, вызывая перемещение инструмента в направлении от детали.

При размыкании цепи источника 7 тока работа устройства повторяется, Таким образом инструмент и деталь постоянно (в режиме замера) находятся в зоне электрического контакта. При этом привод подач, отрабатывая информацию последующих кадров приведенной программы (N5-N49), обеспечивает формообразующее движение инструмента относительно детали. В реверсивном счетчике 15 при этом постоянно записано число, характеризующее абсолютное значение положения обрабатываемой поверхности по координате "P".

Это число, суммируясь в сумматоре 17 с числом8, равным глубине обработки поверхности, поступает на вход блока 18 оперативной памяти кодов обработки, куда и записывается по сигналу конца обработки кадра, поступающему с управляющего входа "KOB" через элемент И 5, открытый потенциалом режима замера. По заднему фронту этого же сигнала через элемент ИЛИ

14 происходит смена адреса счетчика адреса 19, подготавливая для записи в блок 18 оперативной памяти кодов обработки следующей адрес. Таким образом после прохождения режима замера (кадры N5 — N49), т.е. после прохождения инструмента вдоль детали в блоке 18 памяти отказываются записанными абсолютные значения по координате "P" множества точек, расположенных на реальной траектории.

Затем инструмент возвращается по программе в исходную точку (кадры N50—

N53).

1727111

При отработке кадра N54 приведенной программы на управляющем входе "Режим

3" устанавливается единичный потенциал, соответствующий дешифрированной функции G40 (режим обработки), При обработке строки программы кадра

N51 с символом "P" устанавливается единичный потенциал на выходе дешифратора

22 и через элемент И 6, открытый разрешающим потенциалом управляющего входа

"Режим 2", поступает на вход сдвигового регистра 20. Обработка информации каждой строки сопровождается синхроимпульсом на управляющем входе "СИ". Таким образом при обработке информации Р0000 кадра N- 54 на выходе сдвигового регистра

20 формируются импульсы опроса в момент появления на управляющем входе "ISO" нулевых строк после символа "P". Эти импульсы опрашивают поразрядно коммутатор 21.

При этом на вход коммутатора 21 поступает параллельный код числа, представляющего собой сумму абсолютного значения координаты "P" в точке касания инструментом детали и величины -, определяющей глубину врезания. Опрашивая подекадно этот код, устройство формирует на выходе коммутатора 21 значение декад этого кода в момент нулевой (цифра "0") информации в линии

150. Так как выход коммутатора 21 соединен с четырьмя цифровыми дорожками линии

150, то в линии будет сформировано после символа "P" число, считываемое из блока 18. оперативной памяти кодов обработки, Это число через линию ISO воздействует на СЧПУ, в составе которого используется предлагаемое устройство, СЧПУ формирует унитарный код на управляющих входах "+Р" предлагаемого устройства и вызывает соответствующие перемещение по координате "P", несмотря на то, что в программе (кадр N54) запрограммирована нулевая информация.

Аналогичным образом происходитотработка последующих (N55 — N99) кадров программы.

Технические преимущества данного изобретения заключаются в упрощении конструкции станка и устройства управления, повышении точности обработки за счет исключения погрешности от изменения размеров режущего инструмента.

Формула изобретения

Устройство для программного управления с коррекцией траектории обработки; содержащее обрабатываемую деталь, инструмент, первый, второй, третий и четвертый элементы И, триггер, элемент НЕ, первый, второй и третий элементы ИЛИ, сумматор, счетчик адреса и сдвигoBblA регистр, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности обработки, в него дополнительно введены источник тока, блок гальванической развязки, четвертый элемент ИЛИ, реверсивный счетчик, привод инструмента, блок оперативной памяти кодов обработки, дешифратор и коммутатор, причем привод инструмента механически соединен с инструментом, четырехразрядный

10 триггера и с входом элемента Н Е, выход которого соединен с синхровходом сброса

45 триггера, прямой выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ, с первым входом второго

50 элемента ИЛИ и с входом обратного счета реверсивного счетчика, выходы которого соединены с первой группой информационных входов сумматора, вторая группа информационных входов которого является группой входов кодов глубины обработки поверхности устройства, информационные выходы сумматора соединены с информаци55 онными входами блока оперативной памяти кодов обработки, выход второго элемента выход кода коммутатора объединен с пер-. выми четырьмя разрядами семиразрядного входа кода управления устройства, который также соединен с входами дешифратора, 15 выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого является входом режима обработки устройства, а выход четвертого элемента И соединен с информационным входом сдви20 гового регистра, младшие разряды информационных выходов которого соединены с первой группой информационных входов коммутатора, а старший разряд информационных выходов сдвигового регистра соеди25 нен с выходом управления коммутатора и с первым входом четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом.счетчика адреса, выходы которого соединены с адресными входами блока

30 оперативной памяти кодов обработки, информационные выходы которого соединены со второй группой информационных входов коммутатора, синхровход сдвигового регистра является синхровходом устройства, уп35 равляющие входы положительного и отрицательного перемещения устройства соединены соответственно с первыми входами третьего и первого элементов ИЛИ, выходы которых соединены соответственно

40 с управляющими входами положительного и отрицательного перемещения привода инструмента, первый выход блока гальванической развязки соединен с инструментом, а второй выход — с синхровходом установки

1727111

Д)цр g

55

ИЛИ соединен с синхровходом триггера, инверсный выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен со вторыми входами второго и третьего элементов ИЛИ и с входом прямого счета реверсивного счетчика, вторые входы первого и второго элементов

И объединены и являются входом тактовых импульсов устройства, первый вход третьего элемента И, третий вход второго элемента И, третий вход первого элемента И и вход считывания блока оперативной памяти кодов обработки объединены и являются управляющим входом режима измерения устройства, управляющий вход конца обработки кадра устройства соединен со вторым вхо5 дом третьего элемента И, выход которого соединен со вторым входом четвертого элемента ИЛИ и с входом записи блока оперативной памяти. кодов обработки, обрабатываемая деталь имеет электриче10 ское соединение с входом источника тока, выход которого соединен с входом блока гальванической развязки.

1727111

Бнешний конгпур де пали (rae mopua заера )

35 .О .0

1727111

1727111

1727111

50

Составитель Н.Сарбашева

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С,Лыжова

Редактор В.Фельдман

Заказ 1278 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101