Устройство для регулирования положения режущего инструмента Советский патент 1980 года по МПК G05D3/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ РЕЖУ1ЦЕГО ИНСТРУМЕНТА

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в системах автоматического регулирования величины подачи металлорежущего станка в зависимости от силового параметра процесса резания. По основному авт.св. №594487 известно устройство для регулирования положения режущего инструмента, содержащее последовательно соединенные усилитель, исполнительный механизм и последовательно соединенные датчик силового параметра резания и ас тический регулятор, второй вход которого соединен с задатчиком силово параметра, выход которого соединен входом делителя напряжения, релерны регулятор, коммутатор, нуль-орган и элемент задержки, причем первый вхо релейного регулятора соединен с выходом делителя напряжения, а второй вход - с выходом датчика силового параметра, выход релейного регулятора соединен с первым входом коммутатора, второй вход которого соединен с выходом астатического регул тора, а третий вход - с выходом эле мента задержки, выход коммутатора соединен со входом усилителя, первый вход нуль-органа соединен с выходом делителя напряжения, а второй вход - с выходом датчика силового параметра, выход нуль-органа соединен со входом элемента задержки tlj . Однако это устройство не обладает достаточной точностью работы из-за значительного времени достижения уровня предварительной стабилизгщии. Цель изобретения - повышение точности устройства. Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит дополнительный коммутатор, вход которого подключен к выходу нуль-органа, а.выходы к третьим входам астатического регулятора. На фиг. 1 показана блок-схема устройства; на фиг. 2 - вариант схемного выполнения пропорционально-интегрального звена астатического регулятора. Устройство содержит задатчик 1-силового паракютра, делитель 2 напряжения, нуль-орган 3, астатический регулятор 4, релейный регулятор 5, коммутатор б, элемент 7 задержки, усилитель 8, ис;полнительный механизм 9 подачи, датчик 10 силового параметра и дополнитель;ный коммутатор 11. На фиг. 2 показаны усилитель 12 постоянного тока, входной резистор 1 резистор 14 в цепи обратной связи, интегрирукйдай конденсатор 15 и дополнительный коммутатор (ключ) 11. Устройство работает следуняцим образом; Сигнал с задатчика силового пара метра, уменьшенный делителем 2 до уровня предварительной стабилизации, управляет релейным регулятором 5, пр этом выход релейного регулятора 5 по ключен через основной коммутатор 6 к ;входу усилителя 8, управляющего исполнительным механизмом 9 подачи. Пр .врезании между инструментом и деталью возникает больший натяг из-за форсированной подачи исполнительного механизма 9 подачи. При достилсении уровнем силового параметра продесса резания уровня предварительной стаби лизации происходит реверс исполнител ного механизма 9 подачи за счет изменения в релейном регуляторе 5 сигнала управления на обратный, в резул тате чего снимается излишний натяг между инструментом и деталью.В это ж время срабатывает нуль-орган 3,сравни вающий сигнал датчика 10 силового параметра с уровнем предварительной стабилизации. В результате через вре мя, обусловленное величиной задержки элемента 7, переключается основной коммутатор б, вход усилителя 8 соединяется с выходом астатического,регулятора 4 и исполнительный механизм 9 подачи снова реверсируется под дей ствием сигнала управления, чтобы осу ществить натяг, необходимый для поддержания силового параметра процесса резания на заданном задатчиком 1 силового параметра уровне. При резании переключение с релейного регулятора 5 -на статический 4 происходит через врег.1я , которое равно t rtr 4-tr 1 1 ь где То - время достиже-ния уровня пре варительной стабилизации; время, обусловленное величиной за,цержки. К моменту времени Ц напряжение на выходе астатического регулятора 4 меньше величины U, необходимой для обеспечения заданной подачи, вследствие чего при переключении на астатический регулятор 4, ошибка рассогл сования возрастает и происходит пере ключение снова на релейный регулятор 5 и так далее т.е. до тех пор, пока астатический регулятор 4 не достигне напряжения UQ,, в системе будут сущес вовать автоколебания. Напряжения Usv астатический регулятор 4 достигнет за время Л г согласно формуле ) V- и где Ujj - сигнал рассогласования в астатическом регуляторе 4/ Т - постоянная времени интегратора;Uiij - напряжение, соответствующее начальным условиям интегратора. Так как при врезании U«v О, то ./u,. Таким образом, сократить время ij и тем самым повысить точность регулирования можно за счет установки начальных условий интегратора астатического регулятора с помощью дополнительного коммутатора 11, выполненного, например, в виде ключа, коммутируемые контакты которого подютючены к обкладкам интегрирующего конденсатора 15 астатического регулятора 4, а управляющий вход соединен с выходом нуль-органа 3. При работе релейного регулятора интегрирующий конденсатор 15 закорочен ключом 11, и астатический регулятор 4 работает в режиме пропорционального регулирования. Причем на выходе усилителя 12 постоянного тока образуется напряжение Uij, которое меньше необходимого напряжения U на величину статической ошибки, которая зависит от коэффициента передачи разомкнутой системы регулирования и не превышает в реальных системах 5%. При переключении с релейного регулирования на астатическое ключ 11 размыкает обкладки интегрирующего конденсатора 15, и интегратор добирает необходимое напряжение за время Т которое при установленных описанным образом начальных условиях достаточно мало. Таким образом, за счет автоматической установки начальных условий интегратора в астатическом регуляторе удается снять автоколебания, обусловленные наличием переключения структуры с релейного регулирования на астатическое, и тем самым повУсить точность работы устройства. Формула изобретения Устройство для регулирования положения рёжущего йнструмента по авт.св. №594487, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно содержит дополнительный коммутатор, вход которого подключен к выходу нуль-органа, а выходы - к третьим входам астатического регулятора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельствоСССР №594487, кл. 05 D 3/00, 1976.(прототип) .

Управляющий вход

IS

141Z

Вход

RbixoS 0