Устройство для адаптивного управления шлифовальным станком

 

ОПИСАНИЕ 745661

Союз Советских

Социалистическими

Республик

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.04.78 (21) 2597489/25-08 (51) М. Кл.е

В 24 В 49/04 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Гооударстееииый комитет

СССР

Опубликовано 07.07.80. Бюллетень №25 (53) УДК 621.924..1 (088.8) оо делам иэобретеиий и открытий

Дата опубликования описания 10.07.80 (72) Авторы изобретения

В. В. Булгар, А. М. Корытин и H. К. Шапарев

Одесский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ

ШЛИФОВАЛЬНЫМ СТАНКОМ

Изобретение относится к области автоматического управления технологическими процессами металлообработки и может быть применено в станкостроении в системах поддержания постоянства скорости шлифования с целью повышения производительности обработки и улучшения чистоты обработанной поверхности при износе шлифовального круга.

В плоскошлифовальных станках с обработкой периферией круга износ шлифовального круга при постоянной его частоте,вращения приводит к уменьшению скорости резания и в результате — к снижению производительности и ухудшению чистоты обработки. Постоянство скорости резания при износе шлифовального круга может быть обеспечено поср чством системы управления, осуществляющей задание частоты вращения шлифовального круга по закону к вк гдк К вЂ” коэффициент пропорциональности;

D текущее значение диаметра шлифовального круга.

При соблюдении этого условия окружная скорость круга, т. е. скорость резания, сохраняется неизменной.

Для реализации приведенного выше закона необходимо располагать информацией о текущем значении диаметра шлифовального круга D„.

Известно устройство задания частоты вращения шлифовального круга в функции его диаметра, основанное на контроле частоты вращения круга при помощи тахогенераторов и содержащее электродвигатель с регулятором, датчик частоты вращения, блок сравнения, на которую поступает сиг10 нал с задающего блока, счетчик импульсов дискретно преобразовательный блок и блоки задачи коэффициентов, связанных с динамикой станкай).

Недостатком известного устройства является сложность изготовления и подключения в схему блоков задачи коэффициентов.

Целью настоящего изобретения является упрощение механической конструкции устройства.

Поставленная цель достигается тем, что. устройство снабжено последовательно включенными к выхбду дискретно-преобразовательного блока блоком пороговых элементов и блоком индикации наибольшего напряжения с двумя входами, выход которого под745661.10

30

so и ключен к регулятору электродвигателя, задатчиком напряжения, включенным ко второму входу блока индикации, датчиком нагрузки, установленным в цепи электродвигателя и подключенного своим выходом к входу задающего блока, выполненного в виде генератора импульсов.

Принципиальная схема устройства показана на чертеже.

Двигатель 1 привода шлифовального круга 2, механически соединенный с импульсным датчиком частоты вращения 3, получает питание от регулятора 4. Выход датчика 3 подключен к блоку сравнения 5, к второму входу которого присоединен генератор импульсов 6. Выход блока сравнения через счетчик импульсов 7 и дискретно-аналоговый преобразователь 8 соединен с пороговыми элементами 9. Пороговые элементы совместно с задающим блоком 10 частоты вращения привода шлифовального круга, через блок индикации наибольшего напряжения 11 подключены к регулятору 4 электродвигателя привода шлифовального круга.

Устройство работает следующим образом.

Для пуска шпинделя шлифовального станка включается регулятор 4, питающий двигатель 1 привода шпинделя, Начинается разгон электродвигателя с закрепленными на его валу шлифовальным кругом 2 и импульсным датчиком частоты вращения 3, который представляет собой, например, жестко соединенный с валом двигателя металлический диск с равномерно распределенными по окружности зубцами и бесконтактный индуктивный датчик. В качестве импульсного датчика частоты вращения можно применять любой датчик, частота импульсов которого пропорциональна частоте вращения контролируемого вала.

Одновременно с началом разгона привода включается генератор импульсов 6,и на входы блока сравнения 5 поступают импульсы fan переменной частоты от датчика 3 и импульсы 1ри постоянной частоты от генератора 6. Импульсы от генератора 6, частота которых больше частоты импульсов, поступающих от датчика 3, проходят через блок сравнения 5 и в счетчик, импульсов 7.

По мере разгона привода шпинделя частота импульсов, поступающих от датчика 3, увеличивается,и при некоторой частоте вращения шпинделя наступит равенство частот импульсов генератора 6 и датчика 3. В этот момент прекращается поступление через блок сравнения 5 импульсов fw генератора 6 в счетчик 7. Таким образом, количество полученных счетчиком 7 импульсов зависит от времени разгона привода до выбранной контрольной частоты вращения на линейном участке динамической скоростной характеристики привода шпинделя. Контрольную частоту вращения можно изменить, изменив частоту генератора 6 импульсов.

Количество импульсов п1, поступающих от счетчика импульсов 7, преобразовывается дискретно-аналоговым преобразователем 8 в напряжение ЧОР, которое подается на входы пороговых элементов 9. Установлено, что в шлифовальных станках время разгона привода шпинделя нелинейно зависит от диаметра шлифовального круга D, т. е. от износа круга. Количество пороговых элементов выбирается равным числу аппроксимированных участков нелинейной зависимости РЧ f (D) где 1Р— время разгона привода шпинделя до контролируемой частоты вращения.

Выходное напряжение дискретно-аналогового преобразователя 8 открывает пороговый элемент, выходное напряжение которого Чсю подключено к блоку индикации наибольшего напряжения 11, второй вход которого подключен к задающему блоку 10, напряжение с которого выражено законом:

Чз= К1 вз, где К вЂ” коэффициент пропорциональности; ь з — задающая частота вращения привода шпинделя при, неизношенном шлифовальном круге."

При неизношенном шлифовальном круге напряжения Чз и Ч равны и разгон привода шпинделя продолжается до номинальной частоты вращения вн.

При разгойе привода шпинделя с изношенным шлифовальным кругом уменьшается время разгона привода до контролируемой частоты вращения, так как уменьшается момент инерции привода. При этом в счетчик импульсов 7 поступит меньшее количество импульсов ft„от генератора 6. Дискретно-аналоговый преобразователь 8 напряжением V (V@ откроет следующий пороговый элемент, выходное напряжение которого V»V подается на блок индикации наибольшего напряжения 11.

Это напряжение VL„через блок 11 поступает на регулятор 4 и обеспечивает разгон привода шпинделя до частоты вращения со >ь„; при которой скорость резания неизменна.

Поскольку время разгона привода зависит не только от момента инерции, но и от статического момента, в устройство вводится узел коррекции, содержащий датчик нагрузки 12 электродвигателя 1. Выход датчика нагрузки 12 подключен к задающему входу генератора импульсов 6. Если мощность нагрузки в процессе разгона привода соответствует мощности настройки, то генератор импульсов 6 вырабатывает частоту импульсов f . При возрастании мощности нагрузки частота импульсов, поступающих от генератора 6 уменьшается, и наоборот, при уменьшении мощности нагрузки частота импульсов генератора 6 увеличивается. Следовательно, контролируемое число импульсов пФщ счетчиком импульсов 7 будет зависеть только от момента инерции привода, т. е. от диаметра шлифовального круга.

745661

Формула изобретения /

Устройство для адаптивного управления шлифовальным станком, содержащее электродвигатель с регулятором, датчик частоты вращения шлифовального круга, подключенный к блоку сравнения, второй вход которого подключен к задающему блоку, а его выход подключен к последовательно включенным счетчику импульсов и дискретно-преобразовательному блоку, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, устройство снабжено последовательно подключенными к выходу блоками пороговых элементов и индикации наибольшего напряжения с двумя входами, выход которого подключен к регулятору электродвигателя, задатчиком напряжения, включенным к второму входу блока индикации, датчиком нагрузки, установленным в цепи электродвигателя и подключенного своим выходом к входу задающего блока, выполненного в виде генератора импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе о - . 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2590166/08, кл. В 24 В 49/04, 1978.

Составитель В. Жиганов

Редактор О. Иванова Техред К. Шуфрич Корректор Ю. Макаренко

Заказ 3862/1О Тираж 943 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и -открытий

I I 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4