Система программного управления металлорежущими станками Советский патент 1961 года по МПК G05B19/04 

Известны системы программного управления металлорежущими станками для обработки деталей, профиль которых образован прямыми линиями и дугами окружностей (см. книгу И. А. Дружинского «Методы обработки сложных поверхностей, Машгиз, 1955 г., стр. 232-234).

Недостатком этих систем является сравнительно низкая производительность и получение неоднородной чистоты обрабатываемой поверхности на различных ее участках. Этот недостаток обусловлен невозможностью обеспечения постоянной величины подачи инструмента ио касательной к профилю обрабатываемой детали.

Предложенная система лишена указанного недостатка. Сущность изобретения заключается в том, что в системе использован функциональный блок, выполненный в виде синусного потенциометра, снабженного движком, вращающимся от регулируемого двигателя. При этом напряжения, пропорциональные скоростям движения рабочих органов станка по координатным осям, снимаются с ламелей движка, расположенных друг относительно друга под углом 90°.

На фиг. 1 изображена схема предложенной системы; на фиг. 2 - схема синусного потенциометра.

Система состоит из функционального блока 1, привода 2 продольного перемещения, привода 3 поперечного перемещения, блока 4 контроля продольного перемещения, блока 5 контроля поперечного перемещения и устройства 6 ввода программы.

Функциональный блок вырабатывает сигналы (напряжения), пропорционально которым изменяется скорость движения рабочего органа 7 станка по координатам X У. Этот блок выполнен в виде синусного потенциометра 8, движок 9 которого вращается от регулируемого двигателя 10. С ламелей 11 и 12, расположенных друг относительно

№142119-2друга .м i, снимаются напряжения, которые пропорциональны скоростям движения рабочих органов станка по координатным осям X и y. jff

;фyнкциoнa itJЩJIЙ блок может работать или в режиме слежения по угловому положению движка потенциометра при установке угла наклона прямоЛийёйного участка профиля детали, или в режиме непрерывного вращения при получении окружности на профиле детали.

Выбор того или иного режима определяется устройством ввода программы. Это устройство может быть выполнено, например, в виде барабана, не показанного на чертежах, на поверхность которого накладывается перфокарта. Щетки, скользящие по поверхности барабана, соединены с катушками электромагнитных реле, управляющих работой системы, а также с отводами потенциометров, задающих радиус окружности или угол наклона прямолинейного участка детали.

Точность работы в первом из указанных режимов обеспечивается обратной связью по положению движка синусного потенциометра, а во втором режиме - обратной связью по скорости вращения.

Необходимый начальный угол и направление вращения движка для обработки окружности в том или ином квадранте также могут быть заданы с помощью устройства ввода.

Выходные напряжения функционального преобразователя подаются на входы схем, управляющих золотниками, регулирующими скорость перемещения рабочих органов по координатам и У. Эти золотники, перемещаясь, открывают доступ масла к гидромоторам станка соответствующих перемещений. Соответствие заданной и действительной скорости рабочих органов станка по обеим координатам обеспечивается отрицательными обратными связями по скорости. Такую связь можно создать, например, с помощью тахогенератора, не показанного на чертеже, связанного с валом гидромотора станка.

Величина подачи вдоль профиля детали регулируется с помощью потенциометра 13. При изменении подачи меняется напряжение, подаваемое на вход схемы, которая регулирует скорость привода синусного потенциометра при обработке радиуса детали.

При наличии в станке регулируемого привода главного движения синусный потенциометр может питаться напряжением, пропорциональным скорости вращения щпинделя станка. В этом случае сохраняется постоянство подачи на 1 оборот шпинделя, что особенно существенно в случае применения системы на токарном станке.

В системе может быть использован любой известный в настоящее время способ контроля перемещений по обеим координатам.

Особенностью данной системы в этом случае является то обстоятельство, что при обработке профиля детали управление передается па тот блок, который контролирует наиболее ответственный размер на данном участке, например длину или диаметр ступени детали при токарной обработке.

Ускорение хода в продольном и поперечном направлении (вперед и назад) в данной системе может быть получено путем непосредственной подачи напряжения соответствующего знака на входы схем, управляющих золотниками станка. Величина этого напряжения должна соответствовать максимальному открытию золотников и максимальной скорости гидромоторов.

Предлагаемая система программного управления металлорежущими станками позволяет обеспечить постоянную величину подачи по касательной к профилю обрабатываемой детали.