Устройство для определения режимов резьбошлифования

Устройство для определения режимов резьбошлифования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к автоматическому регулированию, может быть применено при разработке шлифовальных станков с автоматическим управлением режимами резания, например резьбошлифовальных станков, и является усовершенствованием изобретения по авт.св. № 1223207. Цель-г изобретения является увеличение точности обработки . Устройство для определения режимов резьбошлифования содержит датчик 1 оборотов заготовки, датчик 2 мощности шлифования, блок 3 преобразования спектра, блок 4 задания, запоминающий блок 6, блок 5 сравнения,- интеграторы 7 и 14, коммутаторы 19, 13, 21 и 17, приводы 8 и 15 скорости заготовки, поперечной подачи, датчики 10 и 9 длины дуги, скорости заготовки , логический блок 12, блок 20 задания начальной мощности шлифования, сумматор 22, блок 11 умножения. Данное устройство позволяет реализовать зависимость P-(bVj. - Pj,) 0, где Рд - константа, эквивалентная начальной мощности шлифования; Р - мощность шлифования; L - длина дуги контакта; v-4:KopocTb заготовки. 3 ил. $ (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 С 05 В 19/00

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ с

ВСЕСйР1iР g

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ и „"

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ вивлиотрщ (61) 1223207 (21) 4136713/24-24 (2? ) 17. 10. 86 (46) 07.04.88. Бюл. Р 13 (71) Одесский политехнический ин.ститут (72) В.П.Ларшин, В.Ф.Соколов и А.M.Ñêëÿð (53) 62-50 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1223207, кл. G 05 В 19/00, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕЖИИОВ РЕЗЬБОШПИФОВАНИЯ (57) Изобретение относится к автоматическому регулированию, может быть применено при разработке шлифовальных станков с автоматическим управлением режимами резания, например резьбошлифовальных станков, и является усовершенствованием изобретения по

„„SU„„1386960 А 2 авт.св. N- 1223207. Цель . изобретения является увеличение точности обработки. Устройство для определения режимов резьбошлифования содержит датчик 1 оборотов заготовки, датчик 2 мощности шлифования, блок 3 преобразования спектра, блок 4 задания, запоминающий блок 6, блок 5 сравнения; интеграторы 7 и 14, коммутаторы 19, 13, 21 и 17, приводы 8 и 15 скорости заготовки, поперечной подачи, датчики

10 и 9 длины дуги, скорости заготовки, логический блок 12, блок 20 задания начальной мощности шлифования, сумматор 22, блок 11 умножения. Данное устройство позволяет реализовать зависимость Р-(1- с — P ) = О, где

P —. константа, эквивалентная началь- ной мощности шлифования; P - -мощность шлифования; Ь вЂ” длина дуги контакта; ч-скорость заготовки. 3 ил.

1386960

Изобретение относится к автоматическому регулированию, может быть применено при разработке шлифовальных станков с автоматическим управлением режимами резания, например для резьбошлифовальных станков, и является усовершенствованием устройства по авт.св. ¹ 1223207.

Цель изобретения — увеличение точности обработки.

На фиг.1 изображена схема устройства для определения режимов резь бошлифования; на фиг.2 — схема логического блока; на фиг.3 — схема блока преобразования спектра., Устройство позволяет реализовать зависимость мощности шлифования (Р) 10

P — (Yvc — P ) = О, (1) ?О где P константа, эквивалентная начальной мощности шлифования (задается блоком задания начальной мощности шлифования; -.>5 — длина дуги контакта; скорость заготовки; — допустимый уровень удельной поверхностной работы шлифования. ЗС зависимости (1) следует

Из

P P — с

Lv Tv (2) Поскольку P u L остаются постоянными в пределах прохода резьбошлифования, то компенсирующее изменение скорости н при выполнении зависимости (1) приводит к изменению Р/i.и таким образом, что с увеличением v зна- 40 чение Р/Ev увеличивается, а с уменьшением — уменьшается. При этом скорость и изменяется в меньшем по сравнению со случаем Р = 0 диапазоне.

Устройство для определения режимов резьбошлифования содержит датчик

1 оборотов заготовки, датчик 2 мощности шлифования, блок 3 преобразования спектра, бпок 4 задания, блок 5 сравнения, запоминающий блок 6, первый интегратор 7, привод 8 скорости заготовки, датчик 9 скорости заготовки, датчик 10 длины дуги. контакта, блок

11 умножения, логический блок 12, второй коммутатор 13 второй интег— ратор 14, привод 15 поперечной подачи, генератор 16 импульсов, третий коммутатор l7, блок 18 задания начальной скорости заготовки, первый г-42r arccas

r (3) где r — радиус профиля круга; поперечная подача на врезание.

Ограничитель 24 сигнала представляет собой устройство, формиру,щее сигнал логической единицы из непрекоммутатор 19, блок 20 задания начальной мощности, четвертый коммутатор 21 и сумматор 22.

Логический блок 12 содержит дискриминатор 23 нуля и последовательно соединенные ограничитель 24 сигнала, элементы И 25 и HE 26 и триггер 27.

Второй вход триггера 27 соединен с выходом ограничителя 24 сигнала. Выход дискриминатора 23 нуля соединен с вторым входом элемента И 25. Вход ограничителя 24 сигнала соединен с первым входом логического блока 12, второй вход которого соединен с входсм дискриминатора 23 нуля, а выход подключен к выходу триггера 27.

Блок 3 преобразования спектра может быть выполнен в виде схемы, состоящей из генератора 28, цифроаналогового преобразователя 29, нуль-ор.гана 30, элемента И 31 и реверсивного счетчика 32.

Датчик 2 мощности шлифования представляет cã бой устройство с аналоговым выходом, содержащее преобразователь активной мощности электродви-ателя привода шлифовального круга и схему вычета мощности холостого хода. С выхода датчика 2 мощности шлифования поступает сигнал в виде напряжения, пропорционального разности между мощностью, потребляемой электродвигателем привода шлифовального круга в режиме работы, и мощностью холостого хода.

Датчик 9 скорости заготовки представляет собой, например тахогенератор, установленный на валу электродвигателя привода скорости заготовки, Выходным сигналом датчика 9 является напряжение.

Датчик 10 длины дуги контакта содержит последовательно соединенные датчик поперечной подачи на врезание и блок нелинейности. Характеристика блока нелинейности при шлифовании, например, резьбы полукруглого профиля описывается уравнением

1386960 рывно изменяющегося напряжения на выходе датчика 2 мощности шлифования. В качестве такого устройства может быть использован триггер Шмид5 та.

Дискриминатор 23 нуля преггставляет собой устройство, формирующее на выходе сигнал логической единицы при появлении нулевого напряжения на 10 входе.

Интеграторы 7 и 14 представляют собой реверсивные счетчики импульсов с преобразователями кодов в напряжение. 15

В качестве блока 11 умножения используется операционный усилитель постоянного тока с переменным коэффициентом усиления. Умножение осуществляется методом масштабного преобразо- 2р вания величины электрического сигнала.

Блок 20 задания начальной мощности шлифоваггия, выполненный, например, в виде потенциометра с регулируемым вы- 25 ходным напряжением, предназначен для задания начального напряжения, пропорционального мощности Р в зависимости (1). Выходной сигнал блока 20 задания начальной мощности шлифова- 3р ния подключается или отключается от первого входа сумматора 22 четвертым коммутатором 21, причем отключение выходного сигнала блока 0 задания начальной мощности шлифования эквивалентно подаче на первый вход сумматора 22 сигнала, равного нулю, т.е.

P, = О.

Сумматор 22 может быть выполнен на основе операционного усилителя 40 постоянного тока, работающего в режиме суммирования аналоговых сигналов.

При подаче питания на схему устройства триггер 27 в логическом бло- 45 ке 12 устанавливается таким образом, что сигнал с его выхода, поступающий на коммутаторы 13, 17 и 19, переключает их в положен.".е, при котором вьгход генератора 16 импульсов через коммутатор 17 подключается к перво— му входу блока 3 преобразования спектра и второму входу запоминающего блока 6, выход запоминающего блока

6 через коммутатор i3 — к входу ин55 тегратора 14, а выход блока 18 задания начальной скорости заготовки через коммутатор 19 — к первому входу интегратора 7.

Устройство для определения режимов резьбошлифования, например при обработке ходовых винтов качения„ работает следующим образом.

При включении станка на рабочий ход срабатывает кулачковый механизм поперечной подачи. В результате отрабатывается поперечное перемещение (например, одинаковое на каждый проход) шлифовальной бабки, гарантирующее надежное касание круга с заготовкой в рабочей зоне. При касании круга с заготовкой в блок 5 сравнения по сигналу от генератора 16 импульсов поступают с выхода датчика 2 мощности через блок 3 преобразования спектра измеренные значения мощности шлифования. На второй и третий входы блока

11 умножения поступают сигналы от датчика 10 длины дуги контакта и датчика 9 скорости заготовки, а на первый вход — сигнал, пропорциональный допустимому уровню удельной поверхностной работы шлифования, поступающий из блока 4 задания.

На выходе блока 11 умножения формируется сигнал, пропорциональный величине I.vc. Этот сигнал сравнивается в блоке 5 сравнения с сигналом, поступающим из блока 3 преобразования спектра. Сигнал рассогласования (P — I.vc) фиксируется в запоминающем блоке 6 на время, равное периоду следования импульсов от генератора 16 импульсов, и через коммутатор 13 поступает на вход интегратора 14, выходной сигнал которого в виде, например, напряжения постоянного тока подается на обмотку электродвигателя привода 15 поперечной подачи, Это приводит к увеличению поперечной подачи на величину, пропорциональную выходному сигналу интегратора 14.

При этом на выходе интегратора 7 выходной сигнал, пропорциональный окружной скорости заготовки, не изменяется. Следовательно, увеличение поперечной подачи осуществляется при неизменной окружной скорости заготовки, величина которой задается блоком

18 задания начальной скорости, Работа устройства по описанному циклу продолжается до появления на выходе блока 5 сравнения сигнала ошибки, равного нулю. В результате на выходе дискриминатора 23 нуля появляется положительный потенциал, 1386960 который поступает на вход элемента

И 25. При этом на второй вход триггера 27 и первый вход элемента И 25 подается через ограничитель 24 сигнала разрешающий потенциал от датчика 2 мощности, Триггер 27 изменяет состояние на противоположное под воздействием сигнала с вьгхода логического элемента HE 26 (RS-триггер

27 изменяет свое состояние при появлении на установочных входах нулевого потенциала).

Сигнал с выхода триг гера 27 вызывает переключение коммутаторов 13, 17, 19 и 21 в противоположные состояния, B результате выход датчика 1 оборотов заготовки через коммутатор

17 подключается к первому входу блока 3 преобразования спектра и к второму входу запоминающего блока 6.

Коммутатор 13 переключает выход запоминающего блока 6 на второй вход интегратора 7. При этом коммутатор

19 отключает выход блока 18 задания начальной скорости заготовки от первого входа интегратора 7, а коммутатор,21 подключает выход блока 20 задания начальной мощности шлифования к первому входу сумматора 22.

В дальнейшем работа устройства не отличается от описанной выше за исключением того, что сигнал рассогласования Р— (Lvc — Р,) с выхода блока 5 сравнения через запоминающий блок 6 и коммутатор 13 поступает на вход интегратора 7, а не интегратора 14 и вызывает изменение скорости заготовки. При этом электродвигательь привода 15 поперечной подачи обесточен, поскольку сигнал на выходе интегратора 14 отсутствует, По мере обработки шлифовальный круг затупляется. Это приводит к увеличению измеренных значений мощности шлифования и, как следствие, к появлению сигнала рассогласования на выходе блока 5 сравнения. При этом сиг10 нал рассогласования на выходе блока 5 сравнения увеличивается. Полученное превышение суммируется в интеграторе

7 с предыдущим значением, содержащимся там. Изменение выходного сиг15 нала интегратора 7 происходит с интервалами, кратными периоду следования импульсов от датчика 1 оборотов заготовки. Это приводит к соответствующему увеличению скорости заго20 товки настолько, чтобы выполнялось выражение (1) и, следовательно, удельная поверхностная работа шлифования подцерживалась на уровне, определяемом уравнением (2).

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для определения режимов резьбошлифования по авт.св.

30л=.1223207,отличающееся тем, что, с целью увеличения точности обработки, в него введены блок задания начальной мощности, четвертый коммутатор и сумматор, первьгй вход которого соединен с выходом. блока умножения, второй вход — с вы-. ходом четвертого коммутатора, а выход — с вторым входом блока сравнения, первый вход четвертого коммутатора

40 подключен к выходу блока задания начальной мощности, второй вход — к выходу логического блока.

1386960

Составитель И.Швец

Техред М. Ходанич

Корректор М.Максимишинец

Редактор П.Гереши

Заказ 1495/46 Тираж 866 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4