ВСЕСОЮЗНАЯП ^ УТ jS^j^Sr^ •r'*^iп 4 г.зг 1 iSt; Советский патент 1973 года по МПК B24B51/00 G05B19/02 G05D3/00 G01B7/12 

1

Изобретения относится к области станкостроения.

Известно электромеханическое устройство для автоматического управления поперечной нодачей сферошлифовального станка по авт. св. № 185374, в котором программирование цикла подачи производится в координатах «скорость съема припуска-припуск при помош,и фазочувствительного полупроводникового усилителя среднего значения тока, включенного на выход индуктивного датчика и выдающего сформированный электрический сигнал в систему автоматического управления поперечной подачей.

Для повышения производительности при одновременном улучшении стабильности и качества обработки изделий, а также повышения точности формирования и отработки задаваемой программы, программа поперечной подачи в предлагаемом устройстве форм ируется в виде электрического сигнала съема припуска во времени при помощи бесконтактного программирующего устройства, состоящего из одного разрядного активно-емкостного контура с двумя транзисторами в цепи разряда конденсатора, один из которых включен по схеме с общей базой, а другой - по схеме с общим эмиттером. Такое программирующее устройство позволяет не только нолучить непрерывный во времеви сигиал программы поперечной подачи

(что повышает точность формирования и отработки программы), но и производить переключение программы с первого участка на второй бесконтактно, без нспользования контактного электромеханического реле. Применение бесконтактного программирующего устройства позволяет повысить надежность работы самого устройства.

Кроме того, датчик включен на программирующее устройство через эмнттерный транзисторный повторитель, согласующий трансформатор и фазочувствительный усилитель с фильтром. Это в десять раз уменьщает электромагнитные усилия на измерительном наконечнике индуктивного датчика припуска и повыщает надежность работы устройства.

На чертеже показана принципиальная электрическая схема описываемого устройства.

Устройство питается от сети переменного

тока промышленной частоты через силовой

трансформатор Tpi, имеющий обмотки IWi -

}WsHlW2.

Индуктивный датчик ЯД для измерения припуска дифференциального типа включен но мостовой схеме, два плеча которой образуют две его катушки W и W2, а два других - вторичные обмотки и /Wz питающего напряжения. Выходное напряжение с диагонали моста, пропорциональное велич ине текущего припуска, подается затем на вход эмиттерного повторителя, выполненного на транзисторе //ь Эмиттерный повторитель имеет большое входное сопротивление, что и позволяет обеспечить работу индуктивного датчика, близкую к режиму холостого хода. Это в свою очередь резко снижает электромагнитные усилия на измерительном наконечнике датчика и практически устраняет след от измерительного наконечника на поверхности шлифуемого изделия.

С выхода эмиттерного повторителя усиленный по току сигнал подается через согласуюш;ий трансформатор Tpz на вход бесконтактного нуль-органа, предназначенного для выдачи команды на окончание процесса отработки при нулевом припуске.Этот нуль-орган выполнён на транзисторах Яз и Яз и представлйеч Собой фазочувствительный однополупериодный усилитель. Благодаря глубокой положительной связи он имеет высокую релейность и малую погрешность в отработке сигнала нулевого припуска. Команда на окончание цикла отработки выдается исполнительным реле НО.

С выхода согласующего трансформатора Тр2, имеюш;его большой коэффициент трансформации, напряжение также подается на фазочувствительный выпрямитель, выполненный на транзисторном ключе 774 и /Js. Выпрямленное напряжение затем фильтруется и выделяется на нагрузочном резисторе ь последовательно с которым включен прибор визуального контроля припуска МА.

Перед началом цикла шлифования выходное напряжение измерительного узла с резистора Р подается через н. о. контакт реле IP на зажимы конденсатора Ci программируюш,его устройства, который и заряжается до напряжения Uc , пропорционального начальному

припуску изделия 5нач

, Лд5нач,(1)

где /Сд -коэффициент передачи измерительного узла. В/мм,

На зажимы конденсатора Ci включена разрядная цепочка, состоящая из двух особым образом включенных транзисторов Пв и Я. Основной транзистор Яе включен по схеме с общей базой, второй, дополнительный, - по схеме с общим эмиттером.

Разряд конденсатора Ci и формирование временной программы поперечной подачи

(t)

ачинается после окончания врезания шлифовального круга в обрабатываемое изделие и срабатывания реле IP.

Вначале транзистор Я/ за счет подачи на его азу отрицательного смешения будет работать в режиме насыщения, а транзистор Яе - в реиме источника тока. При этом разряд коненсатора Ci будет идти при постоянном токе, беспечивая линейный характер уменьшении апряжения

,,-Р-8-,

(2)

где р - размерный коэффициент, равный д Дмакс устанавливаемый в соответствии с заданным значением максимальной скорости съема металла Дмакс изменения тока эмиттера транзистора Яб при помощи резистора Rz,

б - относительный диаметр шлифовального круга.

Диаметр шлифовального круга контролируется косвенным путем по перемещению поперечного суппорта при помощи сельсина ДШК, соединенного с ним реечной передачей. Выходное напряжение сельсина, пропорциональное величине относительного диаметра, определяет ток эмиттера транзистора Us и автоматически от цикла к циклу устанавливает скорость разряда конденсатора по мере уменьшения диаметра шлифовального круга.

При уменьшении текущего припуска до критического значения SK и соответственно напряжения на конденсаторе Ci до величины L/C к. транзистор Я переходит из режима насыщения в режим активного усиления. Разряд конденсатора при этом будет идти чисто апериодический, а напрял ение на его обкладках будет изменяться экспоненциально по закону:

(т,}

(3)

ехр

Гг - постоянная времени экспоненты, определяемая параметрами исходной оптимальной программы

5к

-р

VV

Дмакс - Дк

Уд - задаваемая скорость съема металла в конце обработки изделия.

При заданных параметрах схемы программирующего устройства и данном типе транзистора Я значение TZ задается резистором

з.

Электрические сигналы с программирующего устройства и с измерительного узла сравниваются между собой, а сигнал их рассогласования усиливается при помощи усилителя

ошибки. Усилитель ошибки - фазочувствительный двухкаскадный, он выполнен на транзисторах Us и Яд. Так как усиление сигнала идет по переменному току, а на входе усилителя постоянный ток, то для преобразования входного сигнала применен компенсированный модулятор на транзисторах Яю и Яп. Пагрузкой усилителя ошибки служит резистор R и параллельно подключенная к нему обмотка управления ОУ-/ электромашинного усилителя.

Двигатель ДП механизма поперечной подачи управляется электромашинным усилителем мощности типа ЭМУ-ЗА.

Электропривод по системе ЭМУ-Д охвачен отрицательной обратной связью по противоэ. д. с. двигателя, осуществляемой при помощи тахометрического моста на резисторах Rz, Re и RT.

Конструктивно электромеханическое устройство для автоматического управления поперечной подачей (кроме датчика ИД, сельсина ДШК, электрического двигателя ДП и ЭМУ, уста:новленных на станках) выполнено в виде отдельного блока, на лицевой панели которого установлены задатчики программирующего устройства.

Предмет изобретения

1. Электромеханическое устройство для автоматического управления поперечной подачей сферошлифовального станка по авт. св. № 185374, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности при одновременном улучщении стабильности и качества обработки изделий, а также повышения точности формирования и отработки задаваемой программы, программирующее устройство выполнено в виде одного разрядного активно-емкостного контура с двумя транзисторами в цепи разряда конденсатора, один из которых включен по схеме с общей базой, а другой - по схеме с общим эмиттером.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности работы и уменьшения электромагнитных усилий на измерительном наконечнике индуктивного датчика припуска, он включен на программирующее устройство через эмиттерный транзисторный повторитель, согласующий трансформатор и фазочувствительный выпрямитель с фильтром.