SU420404A1 - DEVICE FOR STABILIZATION OF FORCE CUTTING ON METAL CUTTING MACHINES - Google Patents
DEVICE FOR STABILIZATION OF FORCE CUTTING ON METAL CUTTING MACHINESInfo
- Publication number
- SU420404A1 SU420404A1 SU1817273A SU1817273A SU420404A1 SU 420404 A1 SU420404 A1 SU 420404A1 SU 1817273 A SU1817273 A SU 1817273A SU 1817273 A SU1817273 A SU 1817273A SU 420404 A1 SU420404 A1 SU 420404A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- cutting
- force
- feed
- stabilization
- speed
- Prior art date
Links
Landscapes
- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
Description
1one
Изобретение относитс к станкостроению и предназначено дл станков, например, универсальных токарных, фрезерных, расточных, у которых единый двигатель осуществл ет кинематически св занные главное движение и движение подачи.The invention relates to a machine tool industry and is intended for machine tools, for example, universal turning, milling, boring machines, in which a single motor carries out kinematically related main movement and feed movement.
Известны устройства дл стабилизации мощности или силы резани за счет регулировани скорости подачи.Devices are known for stabilizing the power or cutting force by controlling the feed rate.
В известном устройстве кинематическа св зь между коробкой скоростей и подач разрываетс , вводитс самосто тельный привод подачи, скорость которого измен етс в зависимости от заданного уровн мощности или силы резани и от отклонени фактически величин от заданных.In the known device, the kinematic coupling between the velocity box and the feeds is broken, an independent feed drive is introduced, the speed of which varies depending on a given power level or cutting force and on the deviation of actual values from the set ones.
Однако самосто тельный привод подач должен обладать широким диапазоном регулировани , перекрывающим весь диапазон подач станка.However, an independent feed drive must have a wide range of control, overlapping the entire range of feeds of the machine.
Изменение скорости вращени двигател приводит к изменению минутной подачи, в то врем , как мощность или сила резани определ ютс оборотной подачей. Это усложн ет настройку системы стабилизации при изменении числа оборотов шпиндел . Причем перенастройка дополнительного привода обычно св зана с приемами, не привычными дл станочника: необходимо регулировать потенциометры , следить за показани ми приборов и т. д.A change in the rotational speed of the engine leads to a change in the minute feed, while the power or cutting force is determined by the reverse feed. This complicates the adjustment of the stabilization system when the number of revolutions of the spindle is changed. Moreover, reconfiguration of the auxiliary drive is usually associated with techniques not familiar to the machine operator: it is necessary to adjust the potentiometers, monitor the readings of the devices, etc.
Дополнительный двигатель и схема его управлени должны обладать достаточно большой мощностью, чтобы обеспечить перемещение инструмента во всех режимах резани .The additional motor and its control circuit must be large enough to allow the tool to move in all cutting conditions.
Динамические выбросы силы или мощностиDynamic ejections of force or power
резани , вызванные резкими изменени ми припусков или твердости заготовки, обрабатываютс благодар снижению скорости вращени дополнительного двигател . Так как инерционность обычных двигателей велика, аCuttings caused by sudden changes in the allowances or hardness of the workpiece are processed by reducing the rotational speed of the additional motor. Since the inertia of conventional engines is great, and
посто нна времени на уменьшение скорости обычно больше посто нной времени на увеличение скорости вращени , то значительные динамические перерегулировани неизбежны. Цель изобретени - упростить эксплуатацию устройства, снизить диапазон регулировани подачи и уменьшить мощность в цепи управлени .Since the time to decrease speed is usually longer than the time constant to increase the speed of rotation, then significant dynamic overshoots are inevitable. The purpose of the invention is to simplify the operation of the device, reduce the range of feed control and reduce the power in the control circuit.
Это достигаетс тем, что в кинематическую цепь станка встроен дифференциально-суммирующий механизм так, что первый его вход соединен с выходом коробки скоростей, ко второму входу присоединен регулируемый привод, а выход дифференциально-суммирующего механизма соединен со входом коробкиThis is achieved by integrating a differential-summing mechanism into the kinematic chain of the machine so that its first input is connected to the output of the gearbox, an adjustable drive is connected to the second input, and the output of the differential-summing mechanism is connected to the input of the box
подач.innings
33
С целью улучшени динамических характеристик регулируемый привод вынолнен в виде управл емой тормозной муфты, момент сопротивлени которой определ етс измер емым сигналом, соединенной с выходом дифференциального-суммирующего механизма и генератора. Скорость последнего зависит от момента сопротивлени тормозной муфты. Генератор нрисоединен к одному из входов дифференциально-суммирующего механизма через фрикционную муфту.In order to improve the dynamic characteristics, the adjustable drive is implemented as a controlled brake clutch, the resistance moment of which is determined by the measured signal connected to the output of the differential summing mechanism and the generator. The speed of the latter depends on the moment of resistance of the brake coupling. The generator is connected to one of the inputs of the differential summing mechanism via a friction clutch.
На фиг. 1 изображена кинематическа схема устройства применительно к универсальному токарному станку; на фиг. 2 - электрическа схема соединени элементов станка.FIG. 1 shows a kinematic diagram of the device as applied to a universal lathe; in fig. 2 is an electrical circuit for connecting machine elements.
Устройство состоит из дифференциальносуммирующего механизма (ДСМ) 1, один вход которого, например колесо 2, присоединен к шестерне 3 выхода коробки скоростей, а выход ДСМ, например водило 4, - к входному валу 5 коробки подач и регулируемого привода.The device consists of a differential-summing mechanism (DSM) 1, one input of which, for example wheel 2, is connected to gear 3 of the output of the gearbox, and the output of DSM, for example drove 4, to the input shaft 5 of the feed box and the adjustable drive.
Регулируемый привод состоит из управл емой , панример, порошковой тормозной муфты 6, соедипеппой с водплом 4, и генератора 7, вал которого через нестерни 8 и фрикционную муфту 9 сцепл етс с колесом 10.An adjustable drive consists of a controlled, panrimer, powder brake clutch 6, combining with a water jet 4, and a generator 7, the shaft of which through non-swap 8 and friction clutch 9 engages the wheel 10.
Обмотка 11 тормозной муфты 6 присоединена к выходу усилител 12 сигналов измерител 13 силы Р или мощности /V.The winding 11 brake clutch 6 is connected to the output of the amplifier 12 signals of the meter 13 force P or power / V.
Обмотка возбуждени 14 генератора 7 питаетс обычным образом от источника э.д.с. посто нного тока fi, а корь 15 подпитываетс небольшим источником э.д.с. - EZ через диод 16 и одновременно нагружен сопротивлением 17 через диод 18.The excitation winding 14 of the generator 7 is supplied in the usual way from a source of emf. direct current fi and measles 15 is fed by a small source of emf. - EZ through diode 16 and at the same time loaded with resistance 17 through diode 18.
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
На холостом ходу суппорта стапка при отсутствии сил резани сигнал на выходе усилител 12 равен нулю. Соответственно момент сонротивлени , создаваемый муфтой 6, также равен нулю. Момент сил сопротивлени холостому ходу, приведенный к валу генератора 7, уравновешиваетс движущим момептом, создаваемым источником EZ таким образом, что колесо 10 оказываетс неподвижным (или вращаетс с очень малой скоростью). При этом водило 4 вращает входпой вал 5 коробки подач с максимальной скоростью, а величина оборотной подачи суннорта станка определ етс передаточным отношением коробки подач.At idle caliper stack in the absence of cutting forces, the signal at the output of the amplifier 12 is zero. Accordingly, the moment of resistance, created by clutch 6, is also zero. The moment of idle resistance forces brought to the generator shaft 7 is balanced by the driving moment created by the EZ source so that the wheel 10 is stationary (or rotates at a very low speed). In this case, the carrier 4 rotates the input shaft 5 of the feed box at maximum speed, and the reverse feed rate of the machine’s sunnort is determined by the gear ratio of the feed box.
Очевидно, что изменение скорости вращени шниндел не вызывает изменени оборотной подачи.Obviously, a change in the rotation speed of the shnindel does not cause a change in the reverse feed.
В процессе обработки заготовки возникает сила резани , па выходе измерител 13 и усилител 12 по вл етс электрический сигпал, муфта 6 создает тормозной момент на водиле 4. В результате вал генератора 7 нриводитс БО вращение с такой скоростью, при которой момент сопротивлени вращению сравн етс с приведенным тормозным моментом. Соответственно скорость вращени водила и входного вала коробки подач уменьшаетс , уменьшитс оборотна нодача суппорта станка.During the processing of the workpiece, a cutting force arises, an electric sigal appears on the output of the meter 13 and the amplifier 12, the clutch 6 creates a braking torque on the carrier 4. As a result, the generator shaft 7 drives the BO rotation at a speed at which the torque of rotation rotates reduced braking torque. Accordingly, the speed of rotation of the carrier and the input shaft of the feed box decreases, the working gear of the machine support decreases.
Подбором коэффициента усилени усилител 12 и величины сонротивлени 17 в цепи кор генератора 7 обеспечиваетс необходима пропорциональность между приращением силы или мощности резани и комненсирующим эти нриращени изменением подачи.Selection of the gain of the amplifier 12 and the value of resistance 17 in the core circuit of the generator 7 ensures the necessary proportionality between the increment of the force or the power of the cutting and the variation of the feed that compensates for this increment.
Поскольку при изменении оборотов шпиндел оборотна нодача не измен етс , то дианазон изменени нодач от привода устройства должен обеспечить лишь приращени , необходимые дл компенсации возможныхSince the reverse nodach does not change when the spindle revolutions change, the diagonal change of the nodach from the device drive should provide only the increments necessary to compensate for possible
колебаний припуска и физических характеристик заготовки.fluctuations and physical characteristics of the workpiece.
Так как управление скоростью подачи осуществл етс с помощью фрикционной муфты 6, то мощность в цепи управлени невеликаSince the control of the feed rate is carried out with the help of the friction clutch 6, the power in the control circuit is small
и значительно меньше необходимой мощности унравлени самосто тельным приводом.and significantly less than the required power of self-driving control.
Динамические выбросы силы или мощности свод тс до малых величин благодар малой инерционности муфты. Кроме того, скоростьThe dynamic ejections of force or power are reduced to small values due to the low inertia of the coupling. In addition, the speed
замедлени подачи может быть увеличена с помощью кратковременного форсировани тормозного момента, например, сигпалами производной от мощности или силы. При этом фрикциоппа муфта 9 проскальзывает, нредохран ДСМ от перегрузок.delaying feed can be increased by briefly forcing a braking torque, for example, by sigpals of the derivative of power or force. At the same time, the fricciopp coupling 9 slips away, against the safety of the DSM from overloads.
Прпменепие предлагаемого устройства не измен ет обычных приемов унравлени станком и режимами резани , которые свод тс к переключению коробок скоростей и подач.The application of the proposed device does not change the usual methods of machine control and cutting modes, which are reduced to switching gear boxes and feeds.
Предмет изобретени Subject invention
1.Устройство дл стабилизации силы резани на металлорежущих станках с регулируемым приводом подачи, управл емым в зависимости от измер емой силы резани , отличающеес тем, что, с целью упрощени экснлуатации, снижени дианазона регулировани нодачи и уменьшени мощности в цепи управлени , в кинематическую цень станка встроен дифференциально-суммирующий механизм так, что первый его вход соединен с выходом коробки скоростей, ко второму входу присоединен регулируемый привод, а выход дифференциально-суммирующего механизма соединен со входом коробки нодач.1. A device for stabilizing the cutting force on metal-cutting machines with an adjustable feed drive, controlled depending on the measured cutting force, characterized in that, in order to simplify the operation, reduce the dianazone control knob and reduce power in the control circuit, to the kinematic value of the machine built-in differential summing mechanism so that its first input is connected to the output of the velocity box, an adjustable drive is connected to the second input, and the output of the differential summing mechanism is connected to o input box nodach.
2.Устройство по н. 1, отличающеес тем, что, с целью улучшени динамических характеристик, регулируемый привод выполпен в виде унравл емой тормозной муфты, момент сопротивлени которой определ етс измер емым сигналом, соединенной с выходом дифференциально-суммирующего механизма и генератора, скорость которого зависит от момента сопротивлени тормозной муфты, присоединенного к одному из входов дифференциально-суммирующего механизма через фрикционную муфту.2. The device on n. 1, characterized in that, in order to improve the dynamic performance, the adjustable drive is made in the form of an equilibrated brake clutch, the resistance moment of which is determined by the measured signal connected to the output of the differential summing mechanism and the generator, the speed of which depends on the moment of resistance of the brake clutch connected to one of the inputs of the differential summing mechanism via a friction clutch.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU1817273A SU420404A1 (en) | 1972-07-28 | 1972-07-28 | DEVICE FOR STABILIZATION OF FORCE CUTTING ON METAL CUTTING MACHINES |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU1817273A SU420404A1 (en) | 1972-07-28 | 1972-07-28 | DEVICE FOR STABILIZATION OF FORCE CUTTING ON METAL CUTTING MACHINES |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU420404A1 true SU420404A1 (en) | 1974-03-25 |
Family
ID=20523908
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU1817273A SU420404A1 (en) | 1972-07-28 | 1972-07-28 | DEVICE FOR STABILIZATION OF FORCE CUTTING ON METAL CUTTING MACHINES |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU420404A1 (en) |
-
1972
- 1972-07-28 SU SU1817273A patent/SU420404A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3971293A (en) | Anti-backlash mechanism for generating train of gear cutting machine | |
SU420404A1 (en) | DEVICE FOR STABILIZATION OF FORCE CUTTING ON METAL CUTTING MACHINES | |
US2430843A (en) | Machine tool spindle | |
US4621405A (en) | Drive mechanism for the main spindle of a rotating tool turret machine | |
GB588802A (en) | Improvements in drilling and like machine tools | |
US4722123A (en) | Driving system for automatic lathes | |
GB1433966A (en) | Single spindle automatic machine tool | |
US6053676A (en) | Machine tool for the processing of rotating tools by means of a tool driven in synchronization with a work piece | |
US2207340A (en) | Tool-feeding mechanism | |
US2453825A (en) | Tailstock lathe for drilling | |
US3254543A (en) | Automatic regulator for machine tools and the like | |
JP2576224B2 (en) | Numerical control unit | |
SU1162952A1 (en) | Feed regulator of drilling machine | |
US2510637A (en) | Variable voltage motor drive | |
SU664821A1 (en) | Drive to machine tool for non-uniform feed | |
SU404577A1 (en) | DEVICE FOR AUTOMATIC CONTROL OF CUTTING SPEED ON LATHE MACHINES | |
JPS63300862A (en) | Grinding spindle | |
SU772803A1 (en) | Drive to drilling machine | |
GB955165A (en) | Improvements in or relating to devices for driving the spindles of lathes and other machine tools | |
US6231278B1 (en) | Differential positive feed mechanism | |
JPS60131147A (en) | Control of optimum grinding feed amount | |
GB1190072A (en) | Apparatus and Method for the Control of Thermal E.M.F. in a Machine Tool | |
JP2623604B2 (en) | Slicer cutting feeder | |
SU807226A2 (en) | Device for adaptive control of machine-tool | |
JPH106113A (en) | Automatic drilling machine for small hole machining |