Линейно-круговой интерполятор Советский патент 1982 года по МПК G05B19/18 G05B19/4103 

1

Изобретение относится к программному управлению станками, а именно к устройству систем числового программного управления.

По основному авт. св. № 734615 известен линейно-круговой интерполятор, который содержит блок управления, первый выход которого подключен ко входу блока задания скорости, выход которого подключен к первому входу блока линейно-круговой интерполяции, второй и третий выходы блока управления подсоединены к первым входам первых коммутаторов в каждой координате, а четвертый выход - ко вторым входам первых коммутаторов, третьи входы которых соединены с соответствующими первыми выходами блока линейно-круговой интерполяции, второй вход которого подключен к пятому выходу блока управления, два блока сравнения, блок совпадения и по каждой координате блок переноса, первый регистр и последовательно соединенные умножитель, делитель, второй коммутатор, второй регистр, первый и второй сумматоры. В каждой координате первый вход умножителя соединен с выходом первого коммутатора, а выход - со вторым входом второго коммутатора, выход первого регистра соединен со вторым входс м первого сумматора, вход первого регистра связан с выходом блока переноса, первый вход которого подключен к шестому выходу блока управления, а второй вход - к выходу второго регистра, второй вход второго сумматора соеди10нен со вторым выходом блока линейнокруговой интерполяции, первые выходы которого подключены соответственно к первым входам первого и второго блоков сравнения, вторые входы

15 которых подсоединены к седьмому ивосьмому выходам блока управления, а выходы - ко входам блока совпадения, выход которого соединен со входом блока управления, третьи входы

20 вторых коммутаторов подключены ко вторым входам первых коммутаторов, вторые входы умножителей и делителей подсоединены к девятому и десятому выходам блока управления соответст25венно 1 .

Величина R, - расстояние по нормали между эквидистантой и корпусом детали - в любой i-й момент времени 30 поступает из блока управления на вторые входа умножителей. Этот интерполятор позволяет изменять величину коррекции эквидистанты в произвольный момент обработки. Однако в нем закон изменения величины коррекции эквидистанты не конкретизирован. Цель изобретения - повшиение точности обработки путем автоматического изменения величины коррекции эквидистанты в процесса по закону износа радиуса фрезы за счет повышения точности интерполятора. Поставленная цель достигается тем что в интерполятор введены генератор импульсов и последовательно соединен ные дополнительный умножитель, венти третий регистр и функциональный преобразователь, вторые входы умножител подключены к девятому выходу блока управления ерез третий сумматор, второй вход которого соединен с первым выходом функционального преобразователя, подключенного вторым входо и выходом к одиннадцатому выходу и дополнительному входу блока управления, двенадцатый, тринадцатые и четырнадцатый выходы которого подсоеди нены соответственно ко входу генератора импульсов, входам дополнительно го умножителя и второму входу третьего регистра. На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого интерполятора. Устройство содержит блок 1 линейн круговой интерполяции, блок 2 задания скорости, умножители 3 и 4, делители 5 и 6, первые 7 и 8 и вторые 9 и 10 регистры, первые 11 и 12 и вторые 13 и 14сумматоры, блоки 15 и 16 переноса, первый 17 и второй 18 блоки сравнения, блок 19 совпадения, блок 20 управления, первые 21 и 22 и вторые 23 и 24 коммутаторы, дополнительный умножитель 25, вентиль 26, третий регистр 27, функциональный преобразователь 28, третий сумматор 29 и генератор 30 импульсов. Интерполятор работает следующим о разом. В интерполяторе величина Кц. пред ставлена двумя составляющими R, Кф- uR,, где Нф - величина радиуса примененной фрезы, измеренная пере обработкой; iR . - величина размеренного изно фрезы. . Формирование величины R,- выполня ется сумматором 29, на вход которого величина R(j) поступает из блока 20, а величина дН- - с выхода преобразователя 28. Формирование величины AR.,- выполня ется следующим образом. В исходном состоянии с выхода бло ка 20 на управляющий вход регистра 27 поступает сигнал сброса. С другоГО выхода блока 20 на вход генератора 30 поступает запрещающий сигнал. На выходе генератора 30 отсутствуют импульсы. Вентиль 26 закрыт и не пропускает коды.на вход регистра 27. В результате на выходах регистра 27 и преобразователя 28 формируются нулевые величины, и на вход сумматора 29 поступает нулевое значение uR . Перед началом фрезерования с одного из выходов блока 20 на другой вход преобразователя 28 поступает информация о функциональной зависимости размерного изно.са фрезы от длины пробега зуба фрезы. Эта зависимость определяется на основе частного эксперимента (для данного инструмента и обрабатываемого материала) и имеет следующий вид дК где iRvt - величина начального износа; k. - коэффициент пропорциональности;е - величина пробега зуба фрезы. При фрезеровании на один из входов умножителя 25 из блока 20 поступает величина дуги контакта фрезы Сд , определяемая соотношением (1) Ед 3TD где Оф - диаметр фрезы; 4 г угол контакта фрезы вычисленный при подготовке программ. На другой вход умножителя 25 из блока 20 поступает количество оборотов фрезы п за период частоты генератора 30, вычисленное при подготовке программ.. ; В результате умножения д на п в умножителе 25 формируется величина 2 длины пробега зуба фрезы за период частоты генератора 30. С поступлением каждого импульса с выхода генератора 30 на управляющий вход вентиля 26 величина &/i переносится в регистр 27, где она суммируется с величиной, находящейся в регистре. Таким образом, на вход преобразователя 28 поступает величина длины пробега зуба фрезы с момента начала фрезерования, где она преобразуется в величину д R :| и поступает на вход сумматора 29. После окончания фрезерования с пятого дополнительного входа блока 20 на вход генератора 30 поступает запрещающий сигнал, который через вентиль 26, регистр 27 и преобразователь 28 фиксирует текущее значение ДЕ| . При возобновлении фрезерования на Генератор 30 поступает сигнал запуска и работа возобновляется. При достижении предельно допустимого значения dR со второго выхода преобразователя 28 на вход блока 20 поступает команда о необходимости смены инструмента. После окончания Фрезерования при наличии этой команды интерполятор устанавливается в исходное состояние и выполняется смена .фрезы, Экономическая эффективность интер полятора может быть получена за счет повышения точности обработки деталей особенно из труднообрабатываемых материалов, когда в процессе обработки изменяется радиус фрезы без существе ной потери режущих свойств, а у стан ка отсутствует оператор, управляющий процессом обработки, через устройство коррекции радиуса фрезы, например при автоматизированном управлении группой станков с числовым программным управлением. Формула изобретения Линейно-круговой интерполятор по авт. св. № 734615, отличающийся тем, что, с целью повышения точности интерполятора, в него введены генератор импульсов и последовательно соединенные дополнительный умножитель, вентиль, третий регистр и функциональный преобразователь, вторые входы умножителей подключены к девятому выходу блока управления через третий сумматор, второй вход которого соединен с первым выходом функционального преобразователя, подключенного вторым входом и выходом к одиннадцатому выходу и дополнительному входу блока управления, двенадцатый, тринадцатые и четырнадцатый выходы которого подсоединены соответственно ко входу генератора импульсов, входам дополнительного умножителя и второму входу третьего регистра. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 734615, кл. G 05 В 19/18, 1977 (прототип).