Способ регулирования скорости шпинделя
Союз Советскнк
Соцнапнстнчесннк
Республик
О И А Н И Е ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.01.80 (21) 2870845/25.08 (51)М. Кл. В 23 0 5/08 с присоединением заявки J%— Гаеударетвааый конитет СССР (23) Приоритет яо делан изобретеиий и открытий Опубликовано 23.09.81. Бкзллетень РЙ 35 Дата опубликования описания 23.09..81 (53) УДК 621.9. .62.52 (088,8) в (72) Авторы изобретения А. К. Тугенгольд, М. В. Гранков, В. М. Шипилов и (7l ) Заявитель Ростовский-на-Дону институт сельскохоз машиностроения (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ШПИНДЕЛЯ Изобретение относится к области машиностроения н может быть использовано в широкодиапазонных приводах главного движения металлорежущих станков, особенно с ЧПУ. Известны способы управления приводами, обеспечивающие непрерывный общий диапазон 5 регулирования скорости вращения шпинделя, например способ поддерживания скорости шпинделя при переключении поддиапазонотт изменением скорости двигателя или соответствующими паузами прн подаче управляющих сиг- 10 палов на муфты коробки скоростей (1). Однако прн таком способе обеспечения не прерывного диапазона регулирования скорости шпинделя, главный привод получается сложным (содержит счетно-решающее устройство), 15 а отклонения регулируемой величины (скорости шпинделя) при переключении поддиапазонов — значительны. Известен также способ регулирования скорости шпинделя, заключающийся в регулировании скорости двигателя по требуемому закону в пределах заданного диапазона и переключении муфтами передаточного числа переборной коробки, при котором скорость шпинделя регулируют изменением передаточного момента муфт (2). Недостатком известного способа является наличие динамических нагрузок в приводе шпинделя из-за фазового запаздывания в системе регулирования по моменту нагрузки, и снижение производительности станка за счет отклонения скорости шпинделя от требуемого закона регулирования при переключении передаточного числа переборной коробки. Цель изобретения — устранение указанных недостатков. Указанная цель достигается,тем, что скорость шпинделя при регулировании вращаюпего момента муфт изменяют по требуемому закону, а фазовое запаздывание, вносимое муфтами, компенсируют введением разомкнутого цикла по моменту нагрузки. На фиг. 1 представлен график изменения скорости шпинделя и двигателя в пределах всего диапазона согласно изобретению (сплошные линии) и известного способа (пунктир03 56 4 ния в момент включения. Импульсное устройство 14 или модулятор преобразует непрерывный сигнал, поступающий в него из суммирующего элемента l l, в дискретный. Нагруз.,.ой импульсного устройства 14 является обмотка электромагнитной муфты или устройство управления гидравлической муфтой. Система автоматического регулирования изменяет скорость шпинделя 3 согласно изменению управляющего сигнала, поступающего из пульта 6 управления. Переходный процесс двигателя l длится до достижения им скорости, соответствующей скорости вращения шпинделя 3. После достижения двигателем 1 заданной скорости, скорость шпинделя 3 контролирует15 ся тахогенератором 4 двигателя 1. Таким образом, предложенный способ регулирования позволяет регулировать скорость шпинделя станков по любому требуемому закону в пределах всего диапазона изменения угловой скорости в процессе резания. 3 86 ные линии); на фиг. 2 — блок-схема устройства для реализации предлагаемого способа. Устройство включает двигатель 1 постоянного тока, переборную коробку 2 скоростей, шпиндель 3, тахогенераторы 4 и 5 двигателя и шпинделя соответственно, систему регулирования, содержащую общий пульт 6 управления, тиристорный регулятор 7, блок 8 управления муфтами коробки, сравнивающий элемент 9, усилитель 10, суммирующий элемент 11, дифференцирующий элемент 12, запоминающее устройство 13, импульсное устройство 14, усилитель 15. Способ осуществляется следующим образом. Двигателем 1 через переборную коробку 2 скоростей регулируют скорость шпинделя 3 в пределах заданного диапазона по требуемому, например изображенному на фиг. 1 криволинейному закону, сигнал о котором поступает с пульта 6 управления в тиристорный регулятор 7 и сравнивается в нем с сигналом обратной связи тахогенератора 4. Прн переключении муфтами передаточного числа переборной коробки под нагрузкой но команде с пульта 6 управления скорость двигателя 1 приводят, в соответствие включаемому передаточному числу тиристорным регулятором 7, а скорость шпинделя 3 согласно предлагаемому способу в это время продолжают регулировать по тому же закону управлением вращающим моментом муфт переборной коробки 2. При этом ЗО сигнал о требуемом законе изменения скорости, поступающий с пульта 6 управления, сравнивается с сигналом обратной связи тахогенератора 5, связанного со шпинделем 3. Сигнал рассогласования через усилитель 10 поступает зз в суммирующий элемент 11. Кроме того, в суммирующий элемент 11 поступают первая производная сигнала рассогласования и сигнал запоминающего устройства 13, соответствующий моменту нагрузки в.начале переключения. Сиг- 40 нал запоминающего устройства 13 компенсирует фазовое запаздывание системы регулироваФормула изобретения Способ регулирования скорости шпинделя, заключающийся в регулировании скорости двигателя но требуемому закону в пределах заданного диапазона и переключения муфтами передаточного числа переборнои коробки, при котором скорость шпинделя регулируют изменением передаточного момента муфт, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения качества обработки и производительности, скорость шпинделя при регулировании вращающего момента муфт изменяют по требуемому. закону, а фазовое запаздывание, вносимое муфтами, компенсируют введением разомкнутого цикла по моменту нагрузки. Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР N 570476, кл. В 23 0 5/00, 1974. 2. Авторское свидетельство СССР N 612779, кл. В 23 0 5/08, 1976 (прототип), 865603 Составитель В. Влодавский Техред М.Пекарь Корректор М. немчик Редактоо В. Иванова Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 7946/23 Тираж 773 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
