SU656025A1 - Система адаптивного управлени токарным станком - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области автоматического регулировани  механических усилий на метсшлорежущих станках. Известна система адаптивного управлени  фрезерным станком l, осуществл юща  стабилизацию силового параметра и содержаща  регулируе мый привод подачи, привод главного движени , которые через процесс резани  св заны с датчиком силового параметра резани , блок сравнени , пр мой вход которого соединен с задатчиком силового параметра резани  а инверсный - с выходом датчика сил вого параметра резани . Выход блока сравнени  соединен с одним из входов регулируемого привода подачи, второй вход которого соединен с вых дом блока ограничени  подачи, .входы которого соединены соответственно с задатчиком максимальной и минимальной величин подачи на зуб,,а также с датчиком скорости подачи и 4acTOT вращени  шпиндел . При величине под чи на зуб большей,чем допустимое зн чение, блок ограничени  уменьшает пйдачи до установленного уровн . Если текуьчП:- значение величины подачи на эуЬ менылс максимального, то подача не ограничиваетс  и система стабилизирует силовой параметр резани . Недостатком этой системы  вл етс  то, что скорость резани  посто нна в процессе обработки, что при больших колебани х глубины и ширины фрезеровани  приводит к отклонени м от оптимального режима резани , а следовательно , к снижению производительности . . Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  адаптивна  система управлени  токарным станком 2, содержаща  регулируемый привод подачи, регулируемый привод шпиндел , которые через процесс резани  св заны с датчиком силового параметра резани , задатчики силового параметра максимальной подачи и скорости резани , блоки вычислени -M ограничени  оборотной подачи и датчик текущего значени  оборотов шпиндел . Система в соответствии с заданными параметрами стабилизирует силовой параметр резани  путем измерени  подачи инструмента. Если величина по-, дачи превышает допустимую, происходит автоматическое ограничение оборотной подачи.

Недостатком известной системы  в л етс  то,- что регулирование процесса резани  происходит без учета оптимального значени  скорости резани , что приводит к снижению износостойкости инструмента и производительности обработки.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности работы системы и обеспечение оптимального режима обработки (точени , фрезеровани ,- сверлени ) при измен ющихс  в широких пределах .дестабилизирующих факторах.

Поставленна  цель достигаетс  тем что в систему адаптивного управлени  токарным станком/ содержащую последовательно соединенные задатчик силового параметра резани , первый блок сравнени  и регул тор привода подачи, а также датчик силоаого параметра резани , выход которого под ключей к инверсному входу первого блока сравнени , блок ограничени  подачи, блок вычислени  оборотной подачи , входы которого подключены к выходам датчиков текущих величин подачи и оборотов шпиндел , а выход через блок -ограничени  величины подачи - к другому входу регул тора привода подачи, задатчики расчетных значений подачи и скорости резани  и последовательно соединенные второй блок сравнени , регул тор привода шпиндел  и датчик скорости резани , выход которого подключен к инверсному входу второго блока сравнени , введены последовательно соединенные блок делени , блок возведени  в степень ri блок умножени , вход и выход которого соответственно соединены с выходом задатчика расчетного значени  скорости резани  и с пр мым входом второго блока сравнени , а ко входам блока делени  подключены выходы задатчика расчетного значени  подачи и блока вычислени  оборотной подачи.

Это обеспечивает регулирование продольной подачи, вычисление и поддержание близкой к оптимальной скорости резани  в процессе обработки. Критерием оптимизации  вл етс  условие максимальной производительности при ограничении максимального значени  силового параметра резани  на заданном уровне. Расчет оптимальных а начений продольной подачи и скорости резани  приведен в источнике ГЗ.

В результате расчета получаетс  Следующее выражение дл  оптимальной скорости резани :

V -V ( ,l

где VQ - piac4eTHoe значение скорости резани ;

ов/о расчетное значение подачи на оборот;

Spg - текущее значение подачи иа оборот;

Уу - показатель степени подачи инструмента в формуле дл  стойкости режущего инструмента.

На чертеже представлена структурна  схема системы.

Система содержит привод подачи 1 регул тор привода шпиндел  2. Привод 1 через станок резани  3 св зан с датчиком силового параметра резани  4. Пр мой вход первого блока сравнени  5 соединен с залатчиком силового параметра резани  6, а инверсный вход - с выходом датчика 4. Выход блока 5 подключен к одному из входов регул тора 7 привода подачи, к другому входу которого подключен блок ограничени  величины подачи 8, на два входа которого подаютс  с блоков 8 и 9 уставки максимальной и минимальной 10 величин обратной подачи соответственно, а третий вход соединен с выходом блока вычислени  обратной подачи И, входы которого со динены с датчиком текущих величин по-, дачи (12) и оборотов шпиндел  (13). Один вход (соответствующий числителю блока делени  14 соединен с задатчиком расчетного значени  подачи 15 на оборот, а второй (соответствующий знаменателю) - с выходом блока 11. Вход блока возведени  в степень 16 соединен с выходом блока 14, а выход - с одним из входов блока умножени  17, второй вход которого соединен с задатчиком расчетного значени  скорости резани  18. Выход блока 17 соединен с пр мым входом второго блока сравнени  19, инверсный вход которого соединен с датчиком скорости резани  20, а выход - с регул тором привода шпиндел  2.

Система адаптивного управлени  работает следующим образом.

Сигнал задатчика 6 поступает на вход блока 5, на другой вход которого поступает сигнал от датчика 4. Образующийс  на выходе блока 5 сигнал рассогласовани  через блок 7 управл ет приводом 1. В зависимости от знака рассогласовани  происходит увеличение или уменьшение величины подачи. Сигналы с выходов датчиков 12 и 13 поступают на блок 11, выходной сигнал которого, пропорциональны оборотной подаче,- тек пода оъ ОБ/МИН

етс  на блок 8, на другие входы которого подаютс  с блоков 9 и 10 устаноки максимальной и минимальной величин оборотной подачи соответственно. При отключении величин подачи от установленных пределов блок 8 формирует сигнал, ограничивающий подачу пределами заданного уровн . Сигнал , пропорциональный текущему значению подачи на оборот, поступает на вход блока 14, на другой вход которого подаетс  сигнал от датчика 15 Сформулированный на выходе блока 11