УСТРОЙСТВО для ЭКСТРЕМАЛЬНОЙ НАСТРОЙКИ МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО СТАНКА Советский патент 1972 года по МПК G05B11/06 

Известно устройство для экстремальной настройки металлорежущего станка, регуляторы скорости привода вращения шпинделя и привода перемещения суппорта которого соединены соответственно через блоки сравнения с датчиками, контролирующими стойкость инструмента и скорости указанных приводов. Однако конструкция этого устройства сложная, требуется много времени на поиск экстремума.

Цель изобретения - сокращение потерь на рыскание.

В отличие от известного в предлагаемое устройство введены сигнум-реле, выход которого подключен через логический элемент ко входу регулятора скорости привода шпинделя, а вход соединен через вычислительное устройство с датчиками стойкости и скорости вращения шпинделя, и алгебраический сумматор, входы которого соединены соответственно с датчиком скорости привода перемещения суппорта и через множительный блок с датчиком скорости привода шпинделя, а выход подключен к регулятору скорости привода перемещения суппорта.

На чертеже изображена блок-схема устройства для экстремальной настройки металлорежущего станка.

2, 3 и 4 рабочей информации. Датчик 2 контролирует стойкость режущего инструмента путем измерения температуры режущей кромки или радиального усилия резания; датчик 3 - скорость привода вращения шпинделя, а датчик 4 - скорость привода перемещения суппорта станка.

Вычислительное устройство 5 получает сигналы с датчика стойкости инструмента, датчика скорости привода шпинделя и корректора 6 расчета. Напряжение, вырабатываемое вычислительным устройством, пропорционально показателю оптимальности работы станка, обладает экстремумом относительно скорости

резания и подается на сигнум-реле 7. Релейный выход сигнум-реле связан со входом логического элемента 8, охваченного дискретной обратной связью, реализующей схему совпадения. Командный сигнал логического элемента управляет интегрирующим астат ческим регулятором 9 скорости двигателя 10 привода вращения шпинделя станка.

Сигнал с датчика скорости вращения привода шпинделя поступает также совместно с

сигналом задатчика 11 допустимого значения подачи на оборот на вход множительного блока 12. На вы.адде алгебраического сумматора 13 формируется напряжение, пропорциональное разности сигналов, поступающих с датчии множительного блока. Командный сигнал алгебраического сумматора управляет дифференцирующим статическим регулятором 14 скорости двигателя 15 нривода перемещения суппорта станка.

Работает устройство следующим образом. В процессе работы станка на вычислительное устройство поступают напряжения Яь Яг и Яз. Напряжение Mi пропорционально стойкостн (временной) инструмента и поступает с датчика 2; напряжение HZ, пропорциональное скорости вращения щнинделя, вырабатывается датчиком 3; напряжение Яз поступает с корректора расчета, его величина онределяется параметрами обработки.

Вычислительное устройство вырабатываег напряжение Я4, пропорциональное показателю оптимальности и соответствующее количеству металла, снимаемому с детали за период стойкости инструмента, отнесенному к условному периоду стойкости:

т г t/ri/a - -

f/i + УЗ

Напряжение t/4 обладает экстремумом относительно скорости резания.

Для нахождения местоположения рабочей точки относительно экстремума напряжение и подается на сигнум-реле, представляющее, например, приборную следящую систему, ощибка слежения которой определяет знак приращения показателя оптимальности.

Команда с сигнум-реле подается на релейный логический элемент. Если скорость вращения щпинделя увеличивается или уменьщается, а знак приращения показателя оптимальности положительный, значит, система приближается к оптимальному режиму работы и логический элемент не изменяет направления управляющего воздействия на регулятор скорости двигателя привода щпинделя.

Если знак приращения показателя оптимальности при увеличении (уменьщении) скорости вращения щпинделя отрицательный, следовательно, система удаляется от точки оптимального режима работы и логический элемент изменяет направление управляющего воздействия на противоположный. При этом скорость вращения шпинделя начинает уменьщаться (увеличиваться), а знак приращения показателя оптимальности становится положительным.

В процессе изменения скорости вращения шпинделя изменяется напряжение f/g, поступающее на один из входов множительного блока 12 с датчика 3. На другой вход множительного блока поступает напряжение t/s с датчика 11 величины максимально допустимой подачи на оборот. Сигнал на выходе множительного блока равен произведению указанных напряжений;

и, и,.и,

На регулятор скорости двигателя привода суппорта с алгебраического сумматора подается напряжение, равное разности нанряжений, снимаемых с выхода множительного блока и датчика скорости нривода перемещения суппорта:

и,и,и.

Привод перемещения суппорта в процессе изменения скорости вращения щнинделя поддерживает неизменной величину нодачи на оборот, а минутная подача изменяется в соответствии с изменением скорости вращения

главного привода. Датчик скорости привода перемещения суппорта осуществляет отрицательную обратную связь по скорости, уменьшая величину статической ошибки привода и улучшая его динамические характеристики.

Предмет изобретения

Устройство для экстремальной настройки металлорежущего станка, регуляторы скорости привода вращения шпинделя и привода перемещения суппорта которого соединены соответственно через блоки сравнения с датчиками, контролирующими стойкость инструмента и скорости указанных приводов, отличающееся тем, что, с целью сокращения потерь на рыскание, в него введены сигнум-реле, выход которого нодключен через логический элемент ко входу регулятора скорости привода шпинделя, а вход соединен через вычислительное устройство с датчиками стойкости и скорости вращения шпинделя, и алгебраический сумматор, входы которого соединены соответственно с датчиком скорости привода перемещения суппорта и через множительный

блок с датчиком скорости привода шпинделя, а выход подключен к регулятору скорости привода перемещения суппорта.