Устройство для дробления стружки на станках с программным управлением Советский патент 1984 года по МПК G05B19/18 

Изобретение относится к вспомога тельным устройствам, используемым на металлорежущих станках, в частности на станках токарной группы. Известно устройство для дробления стружки на токарных станках с . программным управлением, содержащее генератор частоты, счетчик, дешифра тор, делители частоты, элементы И, задатчик коэффициентов деления и триггер С.11. Однако такое устройство достаточ но сложно при реализации и требует переналадки при смене режимов резания. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому я-вляется уст ройство для дробления стружки на станках с программным управлением, содержащее генератор, делители частоты, задатчик коэффициентов делени блок управления; двигатель подачи, суппорт станка, обрабатываемую деталь и шину входа программы (С21. Недостатком известного устройств является ограниченность области при менения, так как в случае использов ния устройства на станках с шаговым силовым приводом возможно ухудшение точности работы системы за счет стартстопного режима работы двигате ля подачи. Кроме того, использование извест ного устройства усложняет программи рование, так как в программе необкодшмо записать не только код скоро ти подачи, но и скорость вращения шпинделя станка. При этом обрабатыBaetuBje поверхности детали при испол зовании устройства недостаточно точ ны вследствие стартстопного режима работы привода подачи. Целью изобретения является распи реиие овласти применения за счет во можности использования устройства на станках с шаговым силовьвл приводам. .......- Указанная цель достигается тем, что в устройство для дробления стру ки на станках с прогргилмным упрешле нием, сюдержащее генератор импульсо выходсш совдинешп А через первый далитель частоты с первым входом первого счетчика импульсов, выход кото рого подключё н к информационному входу регистра блока , реверсивный счетчик, выход которого соединен с вторым входом первого делителя частоты с переменным коэффициентом и через блок сравнения - с нулев 94 входом управлякхцего триггера, второй счетчик импульсов, вход которого соединен с входом датчика обратной связи, введены второй делитель частоты с переменным коэффициентс, два элемента И и формирователь импульсов, вход которого соединен с входом второго счетчика, с установочными входами первого делителя частоты, а выход регистра блока памяти - с информационным входом первого счетчика импульсов, прямой выход управляющего триггера подключен к первому входу первого элемента Н, инверсный выход - к первому входу второго злемента И, вторые входы первого и второго элементов И соединены с выходом второго счетчика, третьи входы - с входе устройства, а выходы - соответственно с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика импульсов, второй выход которого соединен с единичнь м входом управляющего триггера. На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства на фиг. 2 - потенциальные диаграммы, пояснякяцие его работу. Устройство для дробления стружки на станках содержит генератор 1 импульсов, делитель 2 частоты, формирователь 3 импульсов, управляющий триггер 4, делитель 5 частоты с переменньаи коэффициентом деления, блок 6 памяти, счетчик 7 импульсов, реверсивный счетчик 8, блок 9 сравнения, элементы И 10 и 11, второй счетчик 12 импульсов, входные uatны 13-15, блок 1€ управления, шаговый двихгатель 17, суппорт 18, обрабатываемую деталь 19. Блок 9 совпадения реализован по стандартной схеме ИСКЛЮЧАКЦЕЕ ИЛИ. На ШИНУ 13 поступает статический код. Устройство работает следующим образом. В режиме без дробления стружки (фиг. 2в) на шину 14. Включение дообления подан низкий логический уровень с выхода системы ЧПУ, закры1ваю14ий элемент И 10 и 11. На установочный вход реверсивиог го счетчика 8 по шине 13 поступает код, соответству1ащий требуемой подаче режущего инструмента, при этом коэффициент деления делителя 5 с переменньм коэффициентом деления установится равньт входному коду, поступающек по шине 13. Частота импульсов Гц, поступаюВд1х по шине 15 от датчика обратной связи 1не указан) пропорционгшьна числу оборотов шпинделя При этом, передний фронт каждого импульса пос-. тупает на вход записи делителя 5 с переменньш коэффициентом деления и «лока б памяти, переписывая информацию в блок памяти с выхода счетчика 7 и устанавливая коэффициент деления дeлитeJ;я 5 с переменным коЭффициентом деления равным числу, записанному в реверсивном счетчике 8. Задний фронт каждого импульса

с датчика оборотов шпинделя с noMQщью формирователя 3 сбрасывает в ноль Ъодер5 имое счетчика 7.

Количество импульсов М, поступивших на вход счетчика 7 г. с выхода делителя 5 с переменным коэффициентом деления, в промежутке между двумя импульсами частоты равно

(1)

М

Vi

где Т - период частоты с вьахода датчика оборотов

t. период импульсов с выхода генератора 1-,

- число, записанное в реверсивном счетчике 8 по шине 13.

Передний фронт импульсов, поступающих по шине 15, перепишет числом М из счетчика 7 в блок 6 памяти который установит коэффициент деления делителя 5 с переменным коэффициентом деления равный числу М,

При этом частота импульсов на выходе делителя 5 с переменным коэффициентом деления будет равной

ГвЫч

tTFT

(г)

f«H - %Sr-lr-«

Таким образом, частота, поступающая на вход блока 16 управления, будет пропорциональна числу оборотов шпинделя и при изменении последней также будет меняться, при этом скорость подачи режущего инструмент {в миллиметрах на оборот вра1дения шпинделя) будет оставаться неизменной во всем диапазоне изменения частоты вращения шпинделя. 1 - .

При работе устройства в режиме

дробления стружки (фиг. 2(Г) по шине 14 подана логическая единица и импульсы переноса с выхода счетчика 12 поступают на Ьуммирующий или вычитакяций входы реверсивного счетчика 8 соответственно через элемент И Ю или 11. При этом порядок работы элементов И определяется состоянием выходов триггера 4, Начальное состояние триггера 4 беэразличное. В момент подачи информации по шине 13 содержимое реверсивного счетчика 8 будет соответствен- но статическому коду, поступившему на его входы. При этом информация, поступающая на оба входа блока 9 совпадения убудет соответствовать одному и тому же числу, в результате чего на выходе блока 9 совпгщения установится низкий потенциал, опрокидыванщий триггер 4 в состояние, когда на его прямом выходе дет присутствовать логическая единица, разрешающая прохождение импульсов с выхода счетчика 12 через элемент И 11 на вычитающий вход реверсивного счетчика В.

При этом после записи числа К

в реверсивный счетчик 8 на выходе блока 9 совпадения установится низкий логический уровень (так как на обоих входах блока 9-совпадения будут одинаковы), который опрокинет

триггер 4 и установит на его прямом выходе -высокий уровень, соотватствующий логической единице. При зтом частота импульсов, поступакхаих на вход блока 16 управления, как и ра нее будет равна

f.x fvKi, где f - частота импульсов с выхода

датчика оборота шпинделя. Одновременно с этим счетчик 12 осуществляет суммирование количества импульсов с датчика оборотов шпинделя и при превышении емкости счетчика перенос с его входа через элемент И 11 поступает на вычитаюыий вход реверсиеного счетчика 8, уменьшая его содержание на единицу. Очевидно, что при этом частота импульсов, поступающих на вход бло- , ка 16 управления, станет равной 4 f(K--L)

Таким образом, скорость подачи режущего инструмента (в миллшчетрах на оборот шпинделя уменьшается по сравнению с запрограммированной и останется на новом уровне до еледующего переполнения счетчика 12, после чего скорость подачи снова уменьшится

f (К-2)

Процесс изменения скорости подачи проходит ангшогично рассмотренному до тех пор, пока содержтюе реверсивного счетчика 8 не станет равным нулю, что соответствует прекращению подачи режущего инструмента (так как к 0}. -При этом на выходе займа реверсивного с 1етчика 8 установится низкий логический уровень,; КОТОРЫЙ установит триггер 4 исход Ное состояние, при этом на ёЗго ийверсном выходе установится высокий уровень, соответствующий логической единице. Тогда после очвр 9дного ,переполнения счетчика 12 импульс переполнения через элемент И 10 поступит на суммирующий вход реверсивного счетчика 8, увеличв его содержимое на единицу, и ЯА вход блока 16 уп равления поступит частота, равная

fx , (Kt } Следующий импульс переполнения счетчика 12 вновь увеличит содержимое счетчика 8 на единицу и процесс будет протекать аналогично до тех пор, пока число, записанное в реверси счетчике 8, после очередного переполнения счетчика 12 не станет

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДРОБЛЕНИЯ СТРУЖКИ НА СТАНКАХ С ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ, содержащее генератор импульсов, выходом соединенный через первый делитель частоты с первы входом первого счетчика импульсов, выход которого подключен к информационному входу регистра блока памяти, реверсивный счетчик, выход кото рого соединен с вторым входом первого делителя частоты с переменным коэффициентом и через блок сравнения - с нулевым входом управляющего триггера, второй счетчик импульсов вход которого соединен с входом дат чика обратной связи, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения области его применения за счет возможности использования устройства на станках с шаговым сило вым приводом, введены второй делитель частоты с переменным коэффициентом, два элемента И и формирователь и «1ульсов , вход которого соединен с входом второго счетчика, с установочными входг ми первого делителя частоты, а выход регистра блока памяти: - с информационным входом первого счетчика импульсов,, прямой выход управляющего триггера подключен к входу первогх элемента И, инверсный выход - ft первому входу второго элемента И, вторые входы первого и второго элет«внтов И соединены с выходом второго счетчика, третьи входда - с бходом устройства, а выхода - соответственно с cyMiwpyniiiHM и вычитающим входами реверсивного счетчика импульсов, второй выход которого с оединен с единичным входом управляющего ри гера.