Устройство для стабилизации скорости резания Советский патент 1980 года по МПК G05B5/01 G08B9/06 

. Изобретение относится к автомати и может быть использовано в цифровых регуляторах линейной скорости машин и механизмов. Известны устройства, предназначе ные для стабилизации скорости резания при изменении диаметра обработки 1 и 2 . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее генератор импульсов, задатчик скорости резания, вычислитель текущего значения диаметра обработки, оптический растровый датчик, выход которого через усилитель-формирователь соединен с первым входом элемента И, вы ход которого подключен к первому входу счетчика импульсов С23 1Недостатками известного устройств являются малые точность и быстродействие и ограниченнаяобласть применения. Цель изобретения - повышение точкости и быстродействия и расширение области применения устройства. Эта цель достигается тем, о в известное устройство введен управляемый делитель импульсов, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами генератора импульсов и задатчика скорости резания, а выход - со вторым входом элемента И, второй и третий входы счетчика импульсов соединены соответственно с выходами усилителя-формирователя и вычислителя текущего значения диаметра обработки. Стабилизация линейной скорости осуществляется постоянным сравнением сигналов, линейно зависящих друг от друга. Как известно, скорость резаниягде D - текущее значение диаметра обработки; п - частота вращения шпинделя. Частота вращения шпинделя и оптического растрового датчика, расположенного на шпинделе, равна где р - количество рисок в растре; Т - период следования рисок. При наполнении импульсами генератора периода следования рисок растpa оптического датчика, период определяется как

Т kt,

где С - период импульсов генератора k - количество импульсов, приходящихся на период.

iIV

п

Тогда или

pkl

pkt tiD

При стабилизации линейной скорости, т.е. V const, необходимо поддерживать k 0,,-так как остальные члены равенства р , ,it - постоянные величины. Задание скорости, при соответствующем выборе частоты генератора, можно определить как

k . D

к.у

Таким образом, устройство изменяет частоту вращения шпенделя при изменении диаметра обработки так, что линейная скорость остается постоянной и равной заданному значению.

На чертеже приведена, функциональная схема устройства.

Устроство содержит оптический растровый датчик 1, усилитель-формирователь 2, элемент 3 И, счетчик 4 импульсов, генератор 5 импульсов, управляемый делитель 6 импульсов, задатчик 7 скорости резания и вычислитель 8 текущего значения диаметра обработки.

Устройство работает следующим образом.

В задатчике 7 скорости резания устанавливается коэффициент деления k.Вычислитель 8 текущего значения диаметра обработки определяет D и, по разрешениюусилителя-формирователя 2, заносит его в параллельном коде в счетчик 4 импульсов.

Импульсы оптического растрового датчика 1 проходят усилитель-форми- . рователь 2, импульсы генератора 5 проходят через управляемый делитель 6 импульсов, а в элементе 3 И их,

количество, равное -,обнуляет счетчик 4 импульсов.

Если содержимое счетчика 4 импульсов к приходу следующего импуль а оптического растрового датчика 1 окажется равным нулю, значит линейная скорость не изменилась. Переполнение счетчика 4 импульсов свидетельствует о том, что линейная скорость упала, а незаполнение - возросло.

Цифровой код на выходе счетчика 4 импульсов к приходу каждого импульса с оптического растрового датчика 1 пропорционален изменению скорости, т.е. дУ. Этот сигнал является . управляющим для регулятора скорости вращения шпинделя (на чертеже не показан).

Изобретение, контролируя реальную скорость шпинделя, достаточно быстро и точно отрабатывает все возмущения. Оно просто в изготовлении, легко стыкуется с любым устройством числового программного управления станками, которые, управляя перемещением инструмента, располагают информацией о текущем значении диаметра обработки и заданного значения скорости резания.

Кроме того, изобретение упрощает технологическую подготовку и сохра0 1няет объем управляющих программ для станков с числовым программным управлением.

Формула изобретения

Устройство для стабилизации скорости резания,содержащее генератор импульсов, задатчик скорости резания,

вычислитель TeKyoiero значеция диаметра обработки и оптический растровый датчик, выход которого через усилитель-формирователь соединен с первым входом элемента И, выход которого подключен к первому входу счетчика импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия и расширения области применения устройства, оно содержит

управляемый делитель, первый и второй

входы которого соединены соответственно с выходами генератора импульсов и задатчика-скорости резания, а выход - со вторым входом элемента И, второй и третий входы счетчика импульсов соединены соответственно с выходами усилителя-формирователя и вычислителя текущего значения диаметра обработки.

Источники информации,.

принятые во внимание при экспертизе

1.Системы числового управления и перспективы их развития. М., Машиностроение, 1975. с. 168.

2.Авторское свидетельство СССР № 547SD4, кл. G 08 С 9/06,21.11.75

(прототип).

AV