Устройство для адаптивного управления станком

Устройство для адаптивного управления станком

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (1ц 552!75

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.01.76 (21) 2319082/08 (51) М. Кл. - В 23Q 15/00 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30,03.77. Бюллетень ¹ 12

Дата опубликования описания 28.04.77

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621-503.53 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

А. М. Корытин, С. Н. Радимов, H. К. Шапарев, Ф. П. Белый, А. П. Сытник и В. Г. Тонконог

Одесский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ

СТАНКОМ

Изобретение относится к области автоматического управления технологическими процессами и может быть применено в станкостроении для повышения производительности металлорежущих станков, например, при фрезерной обработке.

Для повышения производительности фрезерных станков в процессе обработки автоматически изменяют скорость привода подачи станка таким образом, чтобы несмотря на изменение глубины резания мощность резания поддерживалась постоянной.

Известны электропрпводы, в которых для стабилизации нагрузки на валу двигателя обмотка возбуждения тахогенератора подключена к сопротивлению в цепи тока двигателя с тем, чтобы мощность двигателя определялась величиной напряжения тахогенератора.

Известны также устройства для автоматической стабилизации нагрузки привода главного движения металлорежущего станка, в которых измеряется ток двигателя привода шпинделя, полученный сигнал сравнивается с задающим сигналом, и разность этих сигналов управляет двигателем привода подачи.

Однако известные устройства не позволяют повысить производительность обработки при диагональном фрезеровании, когда одновременно работают два привода вертикальной и горизонтальной подачи.

Целью изобретения является повышение производительности за счет одновременного управления приводами вертикальной и горизонтальной подачи в зависимости от сигнала датчика мощности.

Это достигается тем, что на валу двигателя шпинделя установлен тахогенератор, последовательно с якорем тахогенератора включены первая обмотка управления магнитного усп10 лителя, потенциометр и диод катода которого подсоединен к точке положительного потенциала на потенциометре, вторая обмотка управления магнитного усилителя включена встречно первой на напряжение постоянного

15 тока, а выходная цепь силовых обмоток магнитного усилителя соединена параллельно с потенциометрамп задания скорости приводов вертикальной и горизонтальной подачи станка.

20 На чертежике показана принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство включает электродвигатель 1 привода шпнделя, параллельно обмотке 2 добавочных полюсов которого подсоедпнена об25 мотка 3 возбуждения тахогенератора 4. Последовательно с якорем тахогенератора 4 включена первая обмотка 5 магнитного усилителя, диод 6 и потенциометр 7, на который через диод 8 поступает напряжение постоян30 ного тока. Диод б подключен свопм катодом

552175

15

40

50

55 к точке положительного потенциала на потенциометре 7. Вторая обмотка 9 магнитного усилителя включена встречно обмотке 5 на напряжение, устанавливаемое при помощи задающего потенциометра 10. Силовые обмотки 11 магнитного усилителя соединены параллельно с потенциометрами 12 и 13 задания скорости приводов вертикальной 14 и горизонтальной 15 подачи станка.

При работе устройства потенциометром 7 устанавливают напряжение, пропорциональное стабилизируемой мощности резания, потенциометром 10 устанавливают напряжение, пропорциональное максимальнодопустимым величинам скорости подачи, а потенциометрами 12 и 13 задают требуемое соотношение между скоростью вертикальной и горизонтальной подачи при диагональном фрезеровании.

Если при фрезеровании глубина резания невелика или фреза не снимает металл, то мощность, потребляемая из сети электродвигателем 1 привода шпинделя, также невелика, через добавочные полюса 2 протекает ток, близкий по величине току холостого хода. Через обмотку 3 возбуждения тахогенератора действует небольшое напряжение, пропорциональное мощности электродвигателя 1.

Это напряжение меньше напряжения, снимаемого с потенциометра 7. Поэтому к катоду диода 6 прикладывается более высокий положительный потенциал напряжения с потенциометра 7, который запирает его, и ток через обмотку 5 управления магнитного усилителя не протекает.

При этом насыщение магнитного усилителя определяется током, который протекает через обмотку 9 управления, и на выходе силовых обмоток 11 действует напряжение, поступающее на потенциометры 12, 13 и определяющее максимально допустимое значение скорости привода вертикальной 14 и горизонтальной 15 подачи станка. Соотношение между скоростями этих приводов устанавливается потенциометрами 12 и 13.

При увеличении глубины резания возрастает мощность фрез еров ания, потребляемая электродвигателем 1. Растет также ток в обмотке 2 добавочных полюсов и обмотке 3 возбуждения тахогенератора. Напряжение на якоре тахогенератора 4 увеличивается и становится больше напряжения, снимаемого с потенциометра 7. При этом диод 6 отпирается, и через обмотку 5 управления магнитного усилителя начинает протекать ток. Диод 8 г;репятствует протеканию тока под действием напряжения тахогенератора через цепи источника постоянного тока. Ампервитки, создаваемые обмоткой 5, направлены встречно ампервиткам обмотки 9, результирующие ампервитки управления магнитного усилителя уменьшаются, и на выходе силовых обмоток 11 напряжение также уменьшается. Это вызывает автоматическое уменьшение скорости приводов вертикальной 14 и горизонтальной 15 подачи станка таким образом, что мощность фрезерования не превышает заданного значения.

Устройство дает возможность при диагональном фрезеровании проходить выемки металла и зоны с малой глубиной резания на повышенных скоростях подачи и автоматически снижает скорости подачи при увеличении глубины резания, что на 25 — 300/О повышает производительность обработки, оптимизирует загрузку инструмента и создает условия для более надежной работы станка.

Формула изобретения

Устройство для адаптивного управления станком, содержащее датчик мощности двигателя шпинделя, связанный с системой управления движением подачи, выполненной, например, на магнитном усилителе, с силовыми обмотками и обмотками управления, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности при диагональном фрезеровании за счет одновременного управления приводами вертикальной и горизонтальной подачи в зависимости от сигнала датчика мощности, оно снабжено тахогенератором, потенциометром задания мощности резания, потенциометром задания максимальной допустимой скорости подачи и потенциометрами задания скорости вертикальной и горизонтальной подач станка, а также диодом, причем тахогенератор установлен на валу двигателя шпинделя, обмотка его возбуждения включена в цепь якоря двигателя шпинделя, последовательно с якорем тахогенератора включена первая обмотка управления магнитного усилителя, а также потенциометр задания мощности резания и диод, катод которого подключен к точке положительного потенциала на потенциометре, вторая обмотка управления магнитного усилителя включена встречно первой на регулируемое потенциометром максимальной допустимой скорости подачи напряжение постоянного тока, а выходная цепь силовых обмоток магнитного усилителя соединена параллельно с потенциометрами задания скорости вертикальной и горизонтальной подач станка.

552175

Составитель Т, Юдахина

Техред А. Камышникова

Корректор А. Галахова

Редактор О. Юркова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 686/19 Изд. № 302 Тирана 1229 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобрстенпй и открытий

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