Устройство для поддержания постоянной скорости резания

Устройство для поддержания постоянной скорости резания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

486895

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сова Советских

Социалистических

Рерлублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.03,74 (21) 2005446/25-8 с присоединением заявки ¹ (51) М. Кл. В 23q 15, 00

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

Опубликовано 05.10.75. Бюллетень ¹ 37

Дата опубликования описания 30.01.76 (53) УДК 62-503.53 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н. В. Конорев, В. Г. Маранцман, М. П. Рашкович, В. H. Соколснко и Б. И. Ыкловский

Одесское специальное конструкторское бюро специальных станков (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДДЕРЖАНИЯ ПОСТОЯННОЙ

СКОРОСТИ РЕЗАНИЯ

Государственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к станкостроению.

Известно устройство для поддержания постоянной скорости резания в металлорежущих станках путем изменения числа оборотов двигателя главного движения по мере изменения в процессе обработки диаметра точения.

Устройство содержит блок умножения скорости вращения двигателя планшайбы п„-, и диаметра изделия D; блок сравнения выходного напряжения блока умножения Уо, =

= К n»,. D и напряжения задатчика скорости резания U ; усилитель, на вход которого поступает разность этих напряжений, а выход питает обмотку возбуждения двигателя планшайбы.

Число оборотов двигателя планшайбы и» контролируется тахогенератором, а диаметр обработки — датчиком диаметра, кинематически связанным с механизмом перемещения суппорта станка.

Благодаря тому, что система регулирования замкнута, с достаточной степенью точности выполняется условие:

Uá.у. = К тт» 1 — Uv (1) где D — диаметр детали;

К вЂ” коэффициент пропорциональности.

Таким образом, при заданном значении напряжения U, уменьшение диаметра обработки вызывает соответствующее увеличение числа оборотов двигателя.

Привод таких устройств, как правило, содержит помимо электрического регулятора

5 (двигатель планшайбы) мехащгческпй регулятор, например варпатор, или коробку скоростей.

Применение комбинированного регулирования вызвано необходимостью обеспечить ав10 томатичсскос поддержание скорости резания при постоянной мощности для всего диапазона диаметров деталей, что практически трудно реализовать чисто электрическими средствами. Например, в токарных танках диапазон

i5 изменения диаметров всей гаммы обрабатываемых деталей составляет 20: 1 и более, в то же время посточнную мощность резания трудно обеспечить при диапазоне регулирования

;исла оборотов двигателя, превышающем зна20 ченпя 4: 1.

При комбинированном регулировании автоматическое поддержание постоянной скорости резания осуществляется электрическим приводом с небольшим диапазоном регулирова25 иия, равным отношению наибольшего и наименьшего диаметров отдельно взятых геометрически подобных деталей, а настройка скорости шпинделя при различных начальных диаметрах обработки осуществляется меха30 ническпм регулятором.

486895

60 3

Например, при увеличении на нального диаметра обработки в т раз в Ог раз увеличиваr0T напряжение задатчнка скорости резания

U, при этом начальная скорость вращения двигателя остается прежней (см. формулу 1). Одновременно обороты шпинделя nÄ снижают механическим регулятором в т раз для обеспечения условия

D n „=corrst

Недостатком известного устройства является то, что при установке инструмента и при его замене изменяется вылет резца. Это приводит к изменению положения суппорта и связанного с ним кинематически датчика диаметра, нарушая жесткое соотношение между диаметром обработки и положением датчика. компенсировать вылет резца приходится механическими споcîáàìè, например дополнительным поворотом сельсина, что неудобно в эксплуатации и снижает производительность из-за дополнительных потерь времени на переналадку.

Другим недостатком является необходимость применения блока умножения, в котором один из сомножителей — сигнал датчика диаметра, меняется в широком диапазоне, соответствующем изменению диаметров всей гаммы деталей, подлежащих обработке на станке.

Это приводит к усложнению блока умножения, а также снижает точность перемножения и, следовательно, точность поддержания скорости резания.

Предлагаемое устройство устраняет указанные недостатки.

Зто достигается тем, что с целью компенсации вылета инструмента между вторичными обмотками сельсина-датчика включены крайние точки сдвоенного потенциометра, причем угол поворота движков пропорционален величине вылета инструмента.

С целью упрощения устройства и повышения точности к обмотке возбуждения сельсина подключен задатчик диаметра обработки.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит блок умножения 1, блок сравнения 2, усилитель 3, электропривод

4, механический регулятор 5, задатчик скорости резания 6, сдвоенный потенциометр 7 с движками 8, задатчик диаметра обработки 9 и сельсин 10 — датчик положении суппорта, включающий ротор 11, кинематически связанный с суппортом станка, трехфазную статорную обмотку 12 и обмотку возбуждения 13.

Устройство работает следующим образом.

Между движками 8 потенциометра 7, включенного на выходе датчика положения суппорта 10, формируется напряжение Уп, пропорциональное диаметру обработки D и напряжению возбуждения сельсина У„поступающему на его обмотку 13 с задатчика диаметра 9:

Un=Kr . Un, где К> — коэффициент пропорциональности.

Зо

40 5

Изменение вылета резца приводит к дополнительному повороту ротора 11 сельсина 10, что вызывает изменение напряжения U> за счет изменения его фазы. При этом работа системы нарушается.

Поворотом движков 8 потенциометров 7 на угол, пропорциональный изменению фазы напряжения Ув, можно скомпенсировать изменение напряжения U и, таким образом, совместить необходимый диаметр обработки с сигналом сельсина.

Напряжение UD поступает на один из входов блока умножения 1. На его второй вход подается напряжение, пропорциональное скорости вращения двигателя п „охватывая общей обратной связью последовательно блок умножения 1 и через блок сравнения 2 усилитель 3 и электропривод 4. На второй вход блока сравнения 2 с задатчика скорости резания 6 поступает напряжение задания скорости резания.

При этом в системе регулирования с достаточной степенью точности обеспечивается равенство U =K>.näâ UD.

В отличие от известного устройства, напряжение U„не регулируется при изменении начальных диаметров обработки, величина его определяется требованиями технологии.

Настройка на начальный диаметр обработки D производится задатчиком диаметра обработки 9 таким образом, чтобы началу обработки всегда соотьетствовало одно и тоже напряжение Ь о, независимо от начального диаметра обтачиваемой детали.

Настройка скорости шпинделя при различных начальных диаметрах обработки осуществляется механическим регулятором 5.

Поэтому кратность изменения напряжения

Up, поступающего на один из входов блока умножения 1, в режиме поддержания постоянной скорости резания относительно невелика и определяется отношением максимального н минимального диаметров обрабатываемой детали.

В результате упрощается блок умножения

1 может быть повышена точность поддержания постоянной скорости резания.

1lpeäìåт изобретения

1. Устройство для поддержания постоянной скорости резания, например, на токарном станке, обеспечивающее постоянство диапазона регулирования скорости главного привода нри обработке геометрически подобных деталей, содержащее последовательно включенные датчик положения суппорта, например сельсин, блок перемножения напряжения датчика положения суппорта и напряжения, пропорционального скорости вращения двигателя главного движения, блок сравнения напряжений задатчика скорости резания и блока перемножения, усилитель, электропривод главного движения и механический редуктор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью компенса цнн вылета инструмента, между вторичными

48свс п

Составитель Т. Юдахина

Текред Т. Миронова корректор Л. Денискина

1 e;,àêòîð И. Бродская

Заказ 3219/17 Изд. ¹ 49 Тираж 1061 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-З5, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 обмотками сельсина-датчика включены крайние точки сдвоенного поте гциометра, причем угол поворота движков пропорционален величине вылета инструмента.

2. Устройство по п. 1, отличающееся

",см, что, с целью его упрощения и повышения точности, к обмотке возбуждения сельсина подключен задатчик диаметра обработки.