Файл: Адаптивное управление металлорежущими станками..pdf

Установка вида операции (т. е. выбор фрезерования, сверления и т. д.) осуществляется переключателем 12 (контакты 13 и 14 на рис. 125), который напряжение X* подает в линию 15, а напряже­ ние X — в линию 16 из 17 через потенциометр 18.

Контур на рис. 127 имеет три выхода. На вход транзистора 3 подается напряжение, которое снимается с потенциометра 4, под­ ключенного к источнику постоянного тока 5 и задающего величину

V* по шкале 6.

т

На вход транзистора 7 (вход 8) подается произведение Х*Т*а ,

тель 14, на величину (tc-\----- ), введенную по шкале стоимости 19.

С

Потенциометр, связанный со шкалой 19, не должен перестраивать­ ся в ходе обработки и регулируется только при других значениях

жение, пропорциональное произведению У* (Т*)а . Величина (7**)“ вводится потенциометром по шкале стойкости 20 (см. рис. 125). Этот потенциометр перестраивается в зависимости от вида обраба­ тываемого материала или обработки.

Величина а определяется регулировкой сопротивлений 9 и 10 (см. рис. 127) по шкале 11. Выходной сигнал с усилителя 13 (см.

рис. 127) пропорционален отношению скоростей ■Ѵ—щде V — Тре­

ста.*

буемая скорость резания [фут!мин), V тйх— максимально возмож­ ная скорость резания. Этот сигнал снимается в точке 12 с усили-

д е л я

этого сигнала. Таким образом, сигнал, поступающий на преобразо­

ватель 1, равен отношению ~ и показывает нужное число оборо­

тов двигателя 7 при данном передаточном отношении редуктора 3. Настройка по шкале 5 не должна изменяться после начала об­ работки. Напряжение с тахогенератора 8 поступает на потенцио­

метр 9, которым устанавливается отношение----- ; где D — фактиче­

44max

ский диаметр инструмента, a D тах — максимально возможный диаметр инструмента. Прибор 10 показывает действительную ско­ рость резания. Напряжение с потенциометра 9 подается на потен­

циометр И, которым устанавливается нужное отношение 10 V*

V max

По линии 12 сигнал от тахогенератора 8 используется также для регулирования двигателя подади. Контур управления подачей по­ казан на рис. 129. Положительное напряжение, пропорциональное оборотам шпинделя, подается по линии 12 на один из входов диф­ ференциального усилителя 2; с его выхода через диод 3 напряже­ ние подается на потенциометр 4 и затем через диод 5 по линии 6 на привод подачи. Потенциометроім 4 устанавливается максималь­ ная подача стола (шкала 7), максимальное напряжение на выхо­ де потенциометра ограничивается диодом 8. Величина подачи дол­ жна уменьшаться при перегрузках. Предусматривается, что пода­ ча уменьшается, как только ток в двигателе привода шпинделя достигнет 0,8 максимального. Сигнал об этом дает датчик 13 (см. рис. 128), работающий на эффекте Холла. Этот сигнал по линии 14

этом сигнал усилителя 2 (см. рис. 129) уменьшается. Если сигнал от датчика тока равен 10 в, подача останавливается; во избежание этого линия 15 соединена с линией 1 и передает напряжение из этой линии через потенциометры 16 и 17 и диод 18 в линию 6. Потенциометр 16 настраивается при установке максимальной по­ дачи, а потенциометр /7 —при настройке минимальной подачи по

шкале 19. В линию 6 поступает напряжение или от усилителя 2 через диод 5 или по линии минимальной подачи через диод 18.

Для предохранения от перегрузок по другим параметрам ис­ пользуются остальные входы усилителя 2. Так, должно быть

VѵЧѴ

—----- -— <1; сигнал об этом подается из блока [вычисления квад­

ратного корня 20, включенного параллельно операционному усили­ телю 21 и стабилизирующему диоду 22. Напряжение на вход блока 20 подается с усилителя 7 (см. рис. 126). Напряжение с выхода 20 ■(см. рис. 129) подается через линии 23—24—25—26 на усилитель 2.

Переключатель 24 соединяет линии 23 и 25 только при черно­ вой обработке, так что ограничение по величине прогиба действует только в этом случае.

При настройке всех ограничений принято, что уменьшение по­ дачи должно начинаться тогда, когда ограничиваемая величина составляет 80% от ее предельного значения. В рассматриваемом случае для этого имеется источник положительного напряжения 27, равного 80 в и запирающего диод 26 до тех пор, пока напряжение на выходе блока 20 не станет больше этой величины; при этом

Для ограничения предела подачи, устанавливаемого потенцио­ метром 17 по шкале 19, в линию 6 через диод подается некоторое напряжение, причем это происходит всегда, когда на выходе уси­ лителя 2 напряжение падает ниже этой величины.

Уменьшение подачи должно происходить также тогда, когда при чистовой обработке отжим инструмента по нормали к обра­ батываемой поверхности становится больше заданной величины; это определяется величиной напряжения, поступающего с усилите­ лей 8 (см. рис. 125) и 7 (см. рис. 126). Выходное напряжение с усилителя 8 (см. рис. 125), кроме потенциометра 10, поступает также на вход блока возведения в квадрат 20 и далее по линии 21 на вход 29 усилителя 30 (см. рис. 129); на этот же усилитель по линии 31 поступает напряжение с усилителя 7 (см. рис. 126). На­ пряжение с операционного усилителя 30 (см. рис. 129) подается далее на блок извлечения квадратного корня 32, откуда через диод 33 может поступать на вход усилителя 2, уменьшая подачу. Как и выше, диод 33 заперт напряжением от источника 34, так •что уменьшение подачи начинается только тогда, когда

Из схемы видно, что сигнал с блока 32 подается на вход уси­ лителя 2 как при чистовых, так и черновых операциях. Однако при черновых операциях сигнал с блока 20 'больше сигнала с блока 32, так что в этом случае управление ведется по нему. Для ограниче-

ния по величине крутящего момента 'напряжение с демодулятора,

ние на переключатель 37 только тогда, когда оно станет больше запирающего напряжения от источника 38, т. е. больше 80 в.

Последним ограничением является ограничение по осевой силе резания, действующее только при фрезеровании и не действующее при расточке. Напряжение от датчика осевой силы поступает на

усилитель и демодулятор, на выходе которого имеется напряже­ те

ние постоянного тока, равное Юр—— (максимальное напряжение

стах

10 s). Это напряжение по линии 39 и через переключатель 40 по­ дается на вход усилителя 2, причем источник напряжения 41 и ди­

од 42 служат для отсечки этого напряжения при Р^с— < 0 8.

стах ’

К линии 39 подключен также прибор 43, показывающий величину Рс

стах

Для ускоренного перемещения инструмента в момент, когда он не касается детали, имеется дополнительный усилитель 44, под­ ключенный через потенциометр 45 и диод 46 к выходу усилителя 2. Выход инструмента из детали фиксируется по отсутствию напря­ жений на выходе демодуляторов, т. е. по отсутствию деформаций шпинделя, крутящего момента и осевого усилия; в этих условиях подача должна равняться четырем максимальным.

Потенциометр 45 регулируется одновременно с регулировкой максимальной скорости по шкале 5 (см. рис. 128), так что на вы­

ходе напряжение пропорционально Птах . На вход усилителя 44

подается напряжение с блока 20 через переключатель 47, это на-

м.пред

F

Третий сигнал подается по линии 49 с линии 39 и равен 10^——

стах

В точку сбора всех сигналов 50 подается также положительное напряжение от источника 51. Когда все входные сигналы равны нулю, напряжение на выходе 44 пропорционально напряжению источника 51, т. е. 6 в; при этом напряжение на диоде 46 равно

6 « то время как максимальный выход усилителя 2 равен

1,5 п' . Следовательно, максимальное напряжение на диоде 46

равно четырем напряжениям на диоде 3. Так как стабилитрон 8 ограничивает напряжение на выходе потенциометра 4 величиной 1,5 в, этот потенциометр должен настраиваться на величину не более 25% от напряжения на диоде 3, чтобы при выходе инстру­ мента из детали подача могла равняться четырем максимальным.

Если напряжение в линии 52 равно 2 в, на выходе 44 напряже­ ние равно 0 и быстрое перемещение стола прекращается. Диоды 53 и 54 ограничивают вход усилителя 44 от отрицательного напря­ жения, большего 2 в.

В системе имеется индикация недопустимого износа инструмен­ та. свидетельствующая о необходимости его замены.

Напряжение на выходе блока 2(Т, умноженное с помощью по­

показывающий отклонение инструмента. Для индикации о недопу­ стимом износе инструмента используется тот факт, что при этом суммарная сила, проходящая через центр фрезы, более чем в 2,3 раза превосходит тангенциальную F3. Информация об этом по­ лучается сравнением выхода усилителя 26 (см. рис. 125), инверти­ рующего напряжение с усилителя 8 (см. рис. 125), с выходом уси­ лителя 7 (см. рис. 126). Выход с усилителя 26 (см. рис. 125) ра­ вен

— 2j3Fs_ Jоо в

F Д

и,1Лт п х

а с усилителя 7 (см. рис. 126)

тель 29 поступает отрицательное напряжение с усилителя 26. По­ ложительное напряжение с усилителя 7 (см. рис. 126) поступает на вход из линии 8 по линиям 17 (см. рис. 125) іи 30 через переключа­ тель 31. Когда сумма входных сигналов равна 0, включается реле 32, которое может, например, зажигать сигнальную лампу или воз­ действовать на привод подачи.

Для сигнализации о том, что подача снижена до установлен­ ного минимума, используется токовое реле 57 (см. рис. 129), кото­ рое работает, если в цепи диода 18 идет ток. Это реле может так­ же включать какой-либо звуковой или световой сигнал. Выход реле 57 может быть также использован для включения реле 58, которое реверсирует двигатель подачи.