Система с переменной структурой для управления металлорежущим станком

Система с переменной структурой для управления металлорежущим станком

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советеккк

Социапиеткчеекки

Республик

<п972473

1 (5l)M. Кд. (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 23.04.81 (21) 3283143/18 24 с присоединением заявки М (23) Приоритет

605 В 13/02

9аударатвеиый какитат

СССР аа аелаи изааретеиий и аткрмтий (53) УДК 62-50

{088.8) Опубликовано 07.11 82, Бюллетень М 41

Дата опубликования описания 07. 1 1,82 (72) Авторы изобретения

И. В. Берман, С. Л. Матуха и В. Г. Рутштейн

Пермский моторостроительный завод им. Я. М. Свердлова

{71) Заявитель (54) СИСТЕМА С ПЕРЕМЕННОЙ СТРУКТУРОЙ

ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИМ СТАНКОМ

Изобретение относится к системам ав- .

4 матического управления с переменной структурой и может быть использовано в металлообрабатывающей промышленности, в частности, для управления токарным станком.

Известна система адаптивного управле ния процессом обработки, содержащая да ° чик скорости, сравнивающий элемент, усилитель, регулируюший орган (1 1.

Недостатками известной системы являются низкие точность и производительность в условиях действия периодических возмущений усилия резания, возникающих при обработке, например, деталей с эксцентриситетом.

Наиболее близким техническим решением является система с переменной структурой для управления металлорежуго шнм станком, содержащая задатчик, дат чнк скорости, инерционный элемент, последовательно соединенные первый релейный элемент, логический блок и регули» руюший орган и последовательно соединенные датчик усилия резания и сравнивающий элемент, подключенный вторым входом к эадатчику, третьим входом — к выходу инерииэнного элемента, первый вход которого соединен с первым выходом первого релейного элемента, второй входс вторым выходом первого релейного элемента, с вторым входом логического блока и с вторым входом регулирующего органа, подключенного выходом к входу датчика скерости и к входу объекта управления, подключенного выходом к входу датчика усилия резания (2 f .

Недостатком этой системы является низкая точность вследствие регулирования только среднего значения усилия резания при таких низких скоростях, когда постоянная времени процесса резания больше постоянной времени регулирующего органа, что снижает производительность металлорежушего станка.

Бель изобретения - повышение точности системы.

972473 1 при Z< b (- 0 при Z ) Q

П оставленная цель достигается тем, что система содержит первый ключ и последовательно соединенные второй репейный элемент, блок управления и второй ключ, соединенный выходом с входом пер- 5 вого релейного алемента, а вторым входом - с выходом сравнивающего элемента и с первым входом первого ключа, подключенного вторым входом к второму выходу блока управления, а выходом - к тре- 1Я тьему входу регулирующего органа, причем вход второго релейного элемента соединен с выходом датчика.

На чертеже представлена блок-схема системы. 1$

Система содержит сравнивающий алемент 1, первый релейный элемент 2, инерционное звено 3, логический блок 4, регулирующий орган 5, объект 6 управления, датчик 7 усилия резания, задатчик 8, 26 датчик 9 скорости, второй релейный эле-- мент 10, блок 11 управления, первый ключ 12, второй ключ 13.

Система работает следующим образом.

При высокой скорости вращения шпин- И деля второй релейный элемент 10 подает, .на вход блока 11 управленип ключами 12 и 13 сигнал логического нуля. В этом случае ключи 12 и 13 управляются таким образом, что первый ключ 12 закрыт, а ЗО второй ключ 13 открыт. В результате этого вход первого релейного элемента 2 оказывается подключенным к выходу срав. ниваюшего элемента 1. В зависимости от сигнала рассогласования между заданным и действительным значениями, поступающего с выхода сравнивающего алемента 1, эоны нечувствительности первого релейного элемента 2 (+0 ), логический блок 4 и первый релейный элемент 2 управляют регулирующим органом 5 так, что дейстительное значение усилия резания Х не может превысить величину, равную сумме заданного значения Хо и эоны нечувствительности (4 ) первого релейного элемен-! та 2, несмотря на периодически воэникаю1 щие возмущения h . Причем наличие логической единицы на втором выходе первого релейного элемента 2 уменьшает подачу, а на выходе логического блока 4 увели50 чивает. Следует отметить, что сигнал на увеличение подачи на выходе логического блока 4 может возникнуть не ранее, чем через один оборот шпинделя, несмотря на. то, что выполняется условие )(< Хо+Q.

При этом подача имеет миним ьное 55 значение, соответствующее предшествующему максимальному значению усилия резания Х . ф

При низких скоростях обработки детали, т. е. в случае, когда постоянная времени процесса резания больше постоянной времени регулирующего органа, B системе обеспечивается слежение за динамическими изменениями усилия резания при обработке деталей с эксцентриситетом. С этой целью на выходе второго релейного элемента 10 формируется сигнал логической единицы, блок 11 управления открывает первый ключ 12 и закрывает второй ключ 13. В результате этого выход сравнивающего алемента 1 подключается к регулирующему органу 5 и подача изменяется, даже в пределах одного, оборота таким образом, чтобы на выходе сравнивающего алемента 1 было нулевое рассогласование между заданным и действительным значениями усилия резания. Для этого характеристика второго релейного элемента 10 выбирается в виде где

Т Т - постоянные времени соответст р! и венно процесса резания и регу» лируюшего органа;

- зона нечувствительности второго релейного элемента.

Использование изобретения позволит сократить время обработки на 35 и повысить стойкость режущего инструмента в 1,5 раза. формула изобретения

Система с переменной структурой для управления металлорежущим станком, содержащая эапатчик, датчик скорости, инерционный элемент, последовательно, соединенные первый релейный элемент, логический блок и регулирующий орган и последовательно соединенные датчик усилия резания и сравнивающий элемент, подключенный вторым входом к задатчику, третьим входом - к выходу инерционного элемента, первый вход которого соединен с первым выходом первого релейного элемента, второй вход - с вторым выходом первого релейного элемента, с вторым входом логического блоке и с вторым входом регулирующего органа, подключенного выходом к входу датчика скорости и к входу объекта управления, подключенного выходом к входу датчика усилия резания, о т л ичающаяс я тем, что, с цельюповышения точности системы, -она содержит .первый ключ и последовательно соединенные второй релейный элемент, блок управS 972473 Ь ления и второй ключ, соединенный выходом Источники информа пни. с входом первого релейного элемента, а принятые во внимание при экспертизе вторым входом - с выходом сравнивакяцего элемента и с первым входом первого клю- 1. Авторское свидетельство СССР ча, подключенного вторым входом к второ-5 М 419487, кл. 6 OS В 13/02, 1971. му выходу блока управления, а выходомк третьему входу регулирующего органа, 2. Патент QP М 344633, причем вход второго релейного элемента кл. 805 В 13/02, опублик, 1970 соединен с выходом датчика. (прототип).

972473

ВНИИПИ Заказ B515/39

Тираж 914 Подписное

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул. Проектная, 4

Ф < .Патент Зак. Я 5 . . 4> ф