Электромеханическое устройство для

 

О П ИСА-Н М Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

395245

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства № 185374

Заявлено 15.IV.1970 (№ 1427623/25-8) М. Кл. В 24Ь 51, 00

G 05d 3/00

G 05b 19/02

G 01Ь 7/12 с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 28.Ч111.1973. Бюллетень ¹ 35

Дата опубликования описания 30.1.1974

Гасударственный камите1

Саввта Министров СССР по делам изобретений и открытий

УДК 621.924.56-529 (088.8) Авторы изобретения В. Н. Михелькевич, В. В. Пряничников, О. П. Максимов, В. Г. Куперман и С. Г. Глазков

Заявитель Куйбышевский политехнический институт им. В. В. Куйбышева

ЭЛ ЕКТРОМЕХАН И Ч ЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПОПЕРЕЧНОЙ

ПОДАЧЕЙ СФЕРОШЛИФОВАЛЬНОГО СТАНКА

Изобретение относится к области станкостроения.

Из основного авт. св. № 185374 известно электромеханическое устройство для автоматического управления поперечной подачей сферошлифовального станка, в котором программирование цикла подачи производится в координатах «скорость съема припуска — прплуок» с помощью фазочувствительного аолупроводни кового усилителя среднего значенйя

ToIKB, вклзоченного на выход индуктивного датчи ка припуска и выдающего сформированный электрический сигнал в систему автоматического управления поперечной подачей.

Предлагаемое устройство является усовершенствованием устройства,по авт,св. № 185374, так как позволяет значительно расширить область его:применения и использовать не тольасо на сферошлифовальных, но и на внутришлифовальных станках, а также упростить констру кци ю устройства и повысить надежность его работы.

Первой отличительной особенностью устройства .является то, что поперечная подача регулируется зам кнутой системой авто матического регулирования ло заранее задаваемой програ мме изменения припуска во времени, которая формируется с,помощью бесконтактного лрограммирующего устройства типа активноемкостного разрядного контура, состоящего из активного постоянного сопротивления, управляемого сопротивления в виде транзисторного каскада с общей базой и разрядного,конденсатора, первоначально заряжаемого отдатчпка

5 припуока.

Вторая особенность состоит в том, что подключение пндуктпвного датчика (TlpIIIY) ñêà на вход программирующего устройства произво10 дится не непосредственно (как в устройстве по основному авт. св.), а через промежуточный транзисторный усилитель и фазочувствительный выпрямитель с активно-емкостным фильтром. За счет этого удалось значительно

15 (более чем в 10 раз) снизить электромагнитные усилия на измерительном наконечнике инду ктивного датчика припуска п .практически ликвидировать след от этого наконечника на поверхности шлпфуемого изделия.

20 Третья особенность состоит в том, что с целью, повышения динамической точности при ооработке системой задаваемой программы на вход усилителя ошибки вводятся дополнительные электрические сигналы. На .первом участ25 .ке программы вводится сигнал постоянного по величине напряжения, а на втором — экспоненциально затухающее во времени напряжение. Эти сигналы формируются с помощью дополнительных задатчиков, один из которых

30 представляет линейный потенциометр, а вто395245 рой — разрядный апериодический контур типа R — С.

Отличительные особенности усовершенствования устройства позволили повысить точность формирования и отработки временной про,граммы съема припуска,:повысить надежность

его работы, а также использовать его не только Ila сферошлифовальных станках, обрабатывающих изделия вулканитовыми кругами, но и,на внутришлифовальных станках, обрабатывающих изделия керамическими кругами.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.

Она питается от сети переменного тока промышленной частоты через силовой трансформатор TpI. Для уменьшения помех, связанных с колебаниями сетевого напряжения, применен феррорезонансный стабилизатор напряжения, состоящий из дросселя Дрь емкости С> и наладочпого сопротивления RI.

Текущее значение припуска (S) измеряется с помощью индуктивного датчика ИД. Датчик включен по мостовой схеме. Схе ма его включения позволяет производить электрическую ,коррекцию нуля датчика с;помощью сопротивления Ra

Напряжение с выхода, датчика подается на вход измерительного усилителя. Измерительный усилитель выполнен на транзисторе П1 по схеме с общим коллектором. Трансформатор Тр>, имеющий обмотки 2WI, 2W>, 2W> и

2W4, включен в цепь эммитера транзистора

Пь Трансформатор имеет повышающий коэффициент трансформации, благодаря чему осуществляется усиление схемы,по напряжению.

Напряжение со вторичной обмотки 2W2 подается через фазочувствительный выпрямитель на транзисторах П и Пз и активно-емкостной фильтр на сопротивление Rg и будет пропорционально текущему припуску изделия.

Программа поперечной подачи станка задается в координатах «припуск — время» с помощью беоконтактного электрического програ ммирующего устройства типа активно-ем костного разрядного контура. Этот контур состоит из активного постоянного сопротивления

R4 — R;, управляемого активного сопротивления в виде транзистора П-4 и разрядного конденсатора С2, заряжаемого,первоначально до напряжения Ь „„ пропорционального начальному припус ку изделия S„, U,„= КдS„ (>) 10

25

З0

65 где К вЂ” коэффициент передачи узла измерения припуска.

Поскольку на вход транзистора П4, включенного по схеме с общей базой, подается с ,конденсатора С> напряжение обратной полярности, то он будет иметь при напряжениях

«коллектор — база» порядочка 30 —:5 в бесконечное динамическое сопротивление. Другили словами, транзистор П4 будет работать в режиме источника тока при постоянном токе разряда конденсатора С>. Следовательно, на этом 1-ам участке программы напряжение на .конденсаторе будет уменьшаться по линейно,му закону: (2) с — сн К где P — размерный коэффициент, равный

1 — Кд дн, (3) Vä„— начальная скорость съема металла в программе поперечной подачи.

Значение коэффициента р задается путем регулировки тока эмиттера транзистора П-2 с помощью потенциометра Rs.

При некотором текущем припуске, называемом,критическим припуском (S=S,.), когда напряжение на переходе «База — коллектор» транзистора П-2 (U,„) станет равным падению напряжения на резисторах Л4 — Rs, у казанный переход для тока разряда конденсатора С2 оказывается;короткозамкнутььм. При этом напряжение на конденсаторе C,ïðîãðàì мирующего устройства начнет изменяться уже .по экспоненциальному закону:

U, = U„exp I ) . (4) Разность напряжений, снимаемых с сопротивления Rq и конденсатора С2, представляет собой сигнал ошибки регулирования и .является управляющим,для привода механизма поперечной подачи. Сигнал рассогласования подается на вход блакинг-генератора, который преобразует величину сигнала в соответствующую фазу управляющих импульсов. Блокинггенератор выполнен на транзисторе П5 с трансформаторной связью на трансформаторе

Трз, имеющий обмотки: Зй ь ЗК, 3W>, ÇW4, ЗТ 5. Тиристорный преобразователь, в свою очередь, производит преобразование фазы в среднее значение напряжения, приложенного к якорю двигателя, а следовательно, и в скорость двигателя.

Система электропривода с целью получения достаточной линейности охвачена отрицательной обратной связью по напряжению, осуществляемой через сопротивления Rv — R8 и подаваемой на вход блокинг-генератора. На вход блокинг-генератора, последовательно с сигналом ошибки, вводится сигнал независимого напряжения с потенциометров Ro и R

Введение этих сигналов на вход электропривода придает системе программного управления более высокие динамические качества.

Скорость вращения двигателя подачи, а следовательно, и скорость су1п порта поперечной подачи внутришлифовального стан ка будет зависеть от величины рассогласования напряжений на выходе программирующего устройства и выходе измерительного усилителя, про порционального фактическому текущему;припуску.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии измерительный наконечник индуктивного, датчика скользит по по395245 верхности шлифуемого отверстия изделия и отклоняет якорь датчика ИД от нулевого положения на величину, пропорциональную при.пуску. На сопротивлении R> выделяется напряжение, пропорциональное припуску. Реле РВ врезания обесточено и через его размыкающий контакт конденсатор С заряжается от датчика припуска до напряжения U,,„ïðîïîðöèîнального величине начального припуска. При готовности схемы общей автоматики внутри- 1О шлифовального станка к началу цикла обработки изделия происходит быстрый подвод шлифовального круга к изделию. После врезания шлифовального круга в изделие реле врезания РВ срабатывает, размыкает свои кон- 15 такт, отключая датчик от программирующего устройства и расшунтируя вход блокинг-генератора. Начинается цикл программного управления, при котором перемещение суппорта поперечной подачи идет таким образом, чтобы 20 выходное напряжение датчика припуска «следило» за уменьшающимся во времени напряжением на конденсаторе С программирующего устройства.

При некотором текущем критическом при- 25 пуске S=S. -срабатывает первый нуль-индикатор Р„в качестве которого применен транзисторный релейный усилитель на транзисторах

П6 и П7. Нуль-индикатор своими контактами производит,переключение напряжений,в цепях 30 потенциометров R9 — R

Предмет изобретения

1. Электромеханическое устройство для автоматического управления поперечной подачей сферошлнфовального станка по авт. св. № 185374, отличающееся тем, что с целью повышения производительности при одновременном улучшении качества обработки изделий, повышения точности формирования и отработки задаваемой программы поперечной подачи, повышения надежности его работы и возможности использования на внутришлифовальных станках, обрабатывающих изделия керамическими кругами, программирующее устройство выполнено из постоянного активного сопротивления, подключенного к управляющему активному сопротивлению в виде транзистор sor o .каскада с общей базой,,питаемом разрядного конденсатора, заряжаемого напряжением, пропорциональным начальному припуску шлифуемого изделия.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что с целью повышения надежности работы и уменьшения электромагнитных усилий На измерительном наконечнике индуктивного датчика прппуска, датчик включен на вход програмiìèðóþùåão устройства через промежуточный транзисторный усилитель и фазочувствительный выпрямитель с фильтром.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что с целью повышения точности отработки задаваемых программ, на вход усилителя ошибки введены дополнительные электрические сигналы напряжения: на первом участке программы — постоянный по величине, а на втором — экспоненциально затухающий, формирующиеся с помощью дополнительных последовательно переключающихся задатчиков. состоящих пз я шейного потепцпометра и апериодического разрядного .контура.

395245

О И

- zv

Составитель T. Юдахина

Техред Л. Богданова

Корректор В. Жолудева

Редактор Т. Шагова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 43/5 Изд. № 31 Тираж 826 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5