CC BY
9
Том П7
ИЗВЕСТИЯ
ТОМСКОГО ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВА
1963
ЭЛЕКТРОННО-ИОННАЯ ИМПУЛЬСНАЯ СЛЕДЯЩАЯ ПОДАЧА ЖЕЛОБОШЛИФОВАЛЬНЫХ СТАНКОВ
В. А. БЕЙНАРОВИЧ, А. И. ЗАЙЦЕВ
Выпускаемые в настоящее время желобошлифовальные станки оборудованы нерегулируемыми приводами с асинхронными двигателями. Повышение производительности и улучшение качества обработки изделий может быть достигнуто за счет использования на выпускаемых станках следящих приводов поперечной подачи, а также систем поддержания постоянства линейной скорости шлифования [1, 2, 3, 4].
На кафедре ЭПП Томского политехнического института для 5ГПЗ разработана система электронно-ионной импульсной следящей подачи желобошлифовальных станков типа ЛЗ-5М.
Следящие подачи осуществляют регулирование либо по скорости действительной подачи, то есть по скорости съема припуска [1, 4], либо по мощности шлифования [3]. В приведенном варианте системы регулирование производится по скорости действительной подачи ввиду того, что на станках ЛЗ-5 применяются только самозатачивающиеся шлифовальные круги и в этом случае скорость действительной подачи определяет все основные показатели процесса шлифования: глубину ожога, чистоту поверхности, стоимость обработки, износ шлифовального круга и другие [1, 2].
Рис. 1.
По структуре (рис. 1) разработанная следящая подача представляет замкнутую САР релейного действия с жесткими отрицательными
обратными связями по припуску изделия, скорости действительной подачи и скорости моторной подачи.
Принцип действия системы состоит в следующем. Величина припуска изделия 5 линейно преобразуется индуктивным датчиком 1 в напряжение из, поступающее в узел программирования 2 и дифференцирующий каскад 3. Напряжение £/3, пропорциональное заданной скорости подачи, и напряжение £/Д1 пропорциональное скорости действительной подачи, поступают в элемент сравнения 4. Сюда же подается напряжение 11мч пропорциональное скорости моторной подачи. Эта связь обеспечивает получение малых скоростей подачи в конце шлифования, когда величина £/д стремится к нулю. Отклонение А V поступает на релейный элемент 5, усилитель 6 и обеспечивает работу двигателя 7 со скоростью, необходимой для получения заданной скорости действительной подачи. При ¿Уд + им < £/3 двигатель 7 включается и производит поперечную подачу, при 0а +им^>из двигатель теряет питание.
Электрическая схема следящей подачи приведена на рис. 2. Величина припуска измеряется индуктивным датчиком ИД с чувствительностью 80—100 в/мм. Напряжение датчика с помощью стабилли-трона Д-810 Д[ и ограничительного сопротивления формируется в положительные импульсы на /?6, амплитуда которых пропорциональна припуску в пределах от 0 до 0,1 мм и постоянна при ¿>>0,1 мм, чем осуществляется программирование заданной скорости действительной подачи Уз в функции припуска 5 (рис. 3). На /?8 поступает напряжение, пропорциональное скорости действительной подачи и на /?ю — моторной подаче. Оба этих напряжения имеют полярность, встречную полярности программирующих импульсов. После детектирования диодом Д2 импульсы напряжения рассогласования поступают на усилитель Л1—Л3, в сеточную цепь тиратрона Т, „открывают" тиратрон, двигатель подачи ДП получает питание и осуществляет подачу. Система выполнена таким образом, что при отсутствии действительной подачи скорость моторной подачи Ум превышает в 2,3 раза заданное значение. Такая форсировка обеспечивает получение заданных действительных подач при использовании даже самых мягких шлифовальных кругов. Как только величина действительной подачи достигает заданного значения, диод Д2 открывается и шунтирует вход усилителя. В результате тиратрон Т запирается опорным напряжением £/0.
Момент окончания обработки фиксируется нуль-индикатором НИ, в котором использовано поляризованное реле РП-4 и усилитель ПТ на триоде П-16. Схема реагирует на изменение фазы напряжения индуктивного датчика при переходе через нулевое значение.
Двигатель подачи ДП типа МИ-12Ф независимого возбуждения работает в системе с импульсным регулированием скорости по нереверсивной схеме. Применение нереверсивной схемы возможно, благодаря большой жесткости станка ЛЗ-5. Импульсное регулирование скорости позволяет получить большой диапазон регулирования (более 60) при простой бесконтактной схеме. В режимах быстрого подвода и отвода обеспечивается питание двигателя повышенным напряжением и тиратрон Т используется как неуправляемый выпрямитель.
Величина скорости действительной подачи задается изменением сопротивления /?10.
Регулирование минимальной скорости подачи в момент окончания процесса шлифования производится с помощью сопротивления введением добавочного напряжения, которое обеспечивает получение минимальной поперечной подачи при напряжении индуктивного датчика, равном нулю, так как нуль-индикатор срабатывает, как говорилось
выше, при переходе напряжения индуктивного датчика через нулевое значение и изменении фазы на 180°.
Система следящей подачи отличается от прежних [4] большей стабильностью работы, исключением влияния разброса пусковой характеристики тиратрона, отсутствием модулятора, упрощением схемы и увеличением надежности.
Разработанная система может использоваться и при необходимости регулирования скорости подачи в функции мощности шлифования. Для этого на сопротивление /?8 следует подать в указанной полярности напряжение постоянного тока, пропорциональное мощности шлифования.
Испытания следящей подачи на станке ЛЗ-5М показали, что она обеспечивает заданный технологический цикл шлифования (рис. 3).
Рис. 3.
Время шлифования сокращается в среднем на 27%, чистота обработки повышается на один класс, ожоги отсутствуют, размерный разброс уменьшается в 3—4 раза. Разработанная система следящей подачи имеет малые габариты, небольшой вес, низкую стоимость, не содержит дефицитных деталей. Параметры схемы не критичны, наладка сводится к фазировке напряжений путем соответствующего подключения выводов обмоток. Изготовление и обслуживание следящей подачи не требует высокой квалификации. Система выполнена в виде сменного блока.
ЛИТЕРАТУРА
1. Е. С. Ж е л е з н о в. Электрическая следящая подача для шлифования желобов колец подшипников. Технология подшипникостроения, ВНИИПП, № 10, 1956.
2. X. X. Баталов. Экспериментальное исследование сферического шлифования подшипниковых колец методом качания. Станки и инструмент, № 1, 1956.
3. А. А. Сиротин, В. А. Елисеев. Новый электропривод шлифовальных станков, работающих но заданному циклу с поддержанием постоянства мощности и скорости шлифования. Автоматизация процессов машиностроения, том 1, 1962.
4. В. А. Бейнарович, А. И. Зайцев. Автоматизация желобошлифовальных станков. Известия вузов, Машиностроение, № 3, 1962.
Поступила в редакцию в июне 1962 г.
14'. Известии ТПИ, том 117.
