Способ задания перемещений исполнительному органу металлорежущего станка с системой программного управления

 

I г ;;,;„.

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ и АВТОРСКОМУ СВИДИВЛЬСТВУ

408707

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

М. Кл. В 23b 25, 06

В 23<1 21 00

Заявлено 13.V11.1970 (¹ 1456271, 25-8) с присоединением заявки ¹â€”

Приоритет—

Оп олпковапо 30.Х1.1973. Бюллетень № 48

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

УДК 62-503.55 (088.8) Дата опубликования описания 27Х111.1974

Автор изобретения

Ю. А. Лещенко

Зкспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков

Заявитель

СПОСОБ ЗАДАНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ИСПОЛНИТЕЛЪНОМУ

ОРГАНУ МЕТАЛЛОРЕ)КУЩЕГО СТАНКА С СИСТЕМОЙ

ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение касается обработки деталей на металлорежущих станках, преимущественно токарного типа, и может быть использовано как во вновь проектируемых станках, так и при модернизации уже существующих и эксплуатирующихся станков.

Известны способы размерных перемещений рабочих органон металлорежущих станков с числовым программным управлением, задаваемых различными методами; методом абсолютного измерения, методом приращений, в так называемой «универсальной системе», и тем и другим методом. Однако во всех случаях в контурных системах программного управления, в том числе и в универсальной системе, обеспечивающей абсолютность измерения за счет запоминания, отработку перемещений приходится вести методом приращений с обязательным счетом импульсо в. Необходимость счета импульсов высоких частот усложняет как систему, так и привод, отрабатывающий заданныс перемещения, вызывает опасность пропуска отдельных импульсов, для предотвращения которой систему приходи ся выполнять с черезмерными коэффициентами запаса по надежности.

Целью изобретения является исключение необходимости в счете импульсов при отработке перемещений вдоль осей жоордипат и замены его контролем датчика абсолютного измерения, повышение возможной точности от2 счета путем дополнения датчика абсол1отного измерения импульсным датчиком и, кроме roго, уменьшение погрешности, вызываемой наличием накопленной ошибки шага кодового вин5 та.

Это достигается путем задания и отработки перемещения с разделением его на две неравные части, из которых первая, основная, контролируется датчиком абсол1отного измерения, 10 а вторая, меньшая дискретности датчика, выполняется обычным методом приращений.

Для реализации предлагаемого способа используется система числового программного управления, отличающаяся от обычной нали15 чием дополнительного связанного с приводом датчика абсолютного измерения, а в случае необходимости повышения точности отсчета и наличием соединенного с первым датчиком второго, импульсного датчика.

20 Предлагаемый способ основан на принципе использования в программируемом цикле нс только одной, как обычно, исходной, нулевой точки, а целого ряда таких точек, условно мь гущих быть названными «вспомогательными

25 нулевыми точками», привязываемых к отдельным перемещениям.

На чертеже показана конфигурация подлежащего обработке В11лика и соответству!он1ая

ЗО траектория перемещений инструмента на фоне

3 координатной (воображаемой) сетки вспомогательных нулевых точек.

Программируемая и отрабатываемая траектория перемещений инструмента состоит нз чередующихся участков, отличающихся величиной принятой скорости перемещения и способом их отработки. Согласно способу предусматриваются три вида перемещения, первый из которых — ускоренные холостые перемещения, обозначенные цифрой 1, выполняемые без счета импульсов. Второй вид — это перемещения 2, выполняемые со скоростями рабочих подач, но без счета импульсов. Третий вид — перемещения Л, выполняемые со скоростями рабочих подач, но со счетом импульсов в системе приращений.

Первое перемещение в цикле — из нулевой исходной точки 4 до установки па позицию в точке 5, соответствующую диаметру DI) вкл|очяет все указанные выше три вида перемещений: отрезок 4 — 6 проходится па быстром ходу без счета импульсов, отрезок 6 — 7 соответствует рабочей подаче без счета импульсов, отрезок 7 — 5 должен быть отработан на той >ке рабочей подаче, но со счетом импульсов, в системе приращений. Исходная нулевая точка должна лежать в какой-либо из координат сетки, создаваемой абсолютными и импульсными датчиками каждой координаты. В рассматриваемом примере она совпадает с координатами Х и Zts.

Расстояние между потенциальными нулевыми точками по каждой из осей координат, H III>II Hit |> Х вЂ” Х1 — — Xg — Х H т. g., рав||о QHCK" ретности датчиков в системе, в основном определяется удобствами программирования и может выбираться в довольно широких пределах, по для унификации программирования должно быть нормализовано.

В рассматриваемом примере первое перемещение цикла из точки 4 в точку 5, определяющую диаметр первой ступени валика, отличается наличием трех характерных точек: точки 6, соответствующей переходу с ускоренного перемещения на пониженную скорость, точки 7, совпадающей с координатой Хз, измеряемой и определяемой датчиками системы и являющейся вспомогательной нулевой точкой, и точки 5, определяющей момент выхода ня заданный размер и окончание поперечного перемещения. Точка 6 задается упреждающим устройством автоматически и не программируется (при необходимости двухступенчатого снижения скорости могут быть две таких точки), Наличие точки 7 является принципиальным отличием предлагаемого способа отработки перемещений, создающим ряд преимуществ. Главным является отсутствие необходимости в счете импульсов при перемещении от точки 4 до точки 6 и, следовательно, возмо>кность значительного упрощения системы управления и привода. Снижается также вероятность появления погрешности от случайHbIx ошибок и помех, так как теперь они могут появиться только на участке между точка408707

4 ми 7 и 5, а пе на во много раз большем участке 4 — 5, кяк Itptt oott tttoit способе отработки.

1 як поKазаttо алеc II I cxеме, 5 ние для обработки ступени с диаметром Р по соображениям повышения надежности также запрограммировано в абсолютной системе от точки 8 до вспомогательной:нулевой точки 9.

Здесь также снимаются все возможные слу1р чайные погрешности, а новые могут проявиться только на пути от точки 9 до точки 10. Далее идет контурное перемещение, которое может отрабатываться только в системе приращений, а также короткие прямолинейные пере15 мещения, для которых нет смысла вводить отработку в абсолютной системе. Поэтому далее отработка в абсо.чютной системе используется только для осуществления быстрого холостого перемещения от точки 9 до исходной пулевой

2Р точки 4.

Предлагаемый способ позволяет получить пе только уверенность в отсутствии случайных погрешностей, могущих накопиться за время предыдущих перемещений, но и облегчает

25 устранение в процессе программирования некоторых систематических погрешностей, например влияния накопленных погрешностей шага ходового винта, путем учета фактического, я пе номинального положения вспомогазр тельных точек. Это можно делать и при обычных способах программирования, по в предлагаемом способе точки коррекции более конкретны, их легче аттестовать.

В зависимости от того, с каким типом сиз5 стемы применяется данный способ, точка 6 может дублироваться. Так, при шаговой системе с электрогидравлическими д вигателями величины опережения скорости быстрого холостого хода на частоту менее 2000 гц, предстявлеп4Р ного отрезком между точками 6 и 7, может оказатьсч недостаточно, поскольку этот отрезок меньше одной дискреты. В этом случае должна вводиться дополнительная точка 11 предварительного торможения (двухступенчатое торможение).

Предмет изобретения

1. Способ задания перемещений исполни50 тельному органу метяллорежущего станка с системой программного управления, основанный на измере нии пройденного пути датчиком обратной связи, огличаюирсйся тем, что, с целью повышения точности отсчета и упроще55 пия системы управления, весь диапазон перемещения разбивают рядом потенциальных нулевых точек, одну из которых выбирают в качестве обычной нулевой точки, а другую, ле>кащую на траектории перемещения и бли5Р жайшую к его концу, выбирают как вспомогательную, причем отрезок пути до вспомогательной точки отрабатывают методом абсолютного измерения, а после нее методом приращений.

55 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что

408707

"г („„) Составитель А. Андрианов

Текред Л. Богданова

Редактор О. Юркова

1(орректор А. Степанова

Изд о (1ъ1 Тирагк 8 I 6 Подиисиос

ЦНИИПИ Г

И Государственного комитета Совета Мпиистров СССР ио делам изобретений и открытий

Москва, )1(-35, Раушская иаб., д. 4 5

Заказ 1772

Загорская типография аосолютным измерением определяют только приближенное местоположение вспомогательной нулевой точки, а се точную индикацию производят дополнительным импульсом.