0. Система автоматического управления продольной подачей при точении.

Эта САУ предназначена для стабилизации, либо изменения силы резания при точении за счет управления продольной подачей.

На точность обработки при точении большое влияние оказывает сила резания, в частности, ее составляющая Р_у. Вследствие случайных колебаний припуска, твердости заготовки, затупления резца и других факторов сила резания при точении непостоянна, что приводит к изменению упругих деформаций технологической системы станка и образованию погрешностей обработки. Значительно повысить точность токарной обработки можно за счет стабилизации силы резания. Кроме того, при обработке механических деталей без люнета для устранения погрешности, вызванной упругими деформациями, необходимо регулировать силу резания по определенному закону в зависимости от способа закрепления детали в месте точения.

Деталь 1 установлена в патроне 2 в заднем центре 3 токарного станка. Резец 4 установлен в устройстве 5, выполняющем функции преобразователя силы (например, тензометрический динамометр УДМ-600), которое через усилитель 6 подключено к входу устройства сравнения 7. Движение подачи суппорту 8 сообщается через ходовой вал 9, коробку подач 10 от регулируемого двигателя 11. Для питания 11 служит усилитель-преобразователь 12. САУ работает следующим образом.

На вход сравнивающего устройства 7 подается сигнал U₃, соответствующий требуемому значению составляющей Р_у силы резания в определенном масштабе. На другой вход устройства 7 поступает сигнал U₀, вырабатываемый преобразователем силы 5 и усилителем 6. Этот сигнал соответствует реальному значению составляющей Р_у силы резания. Ошибка поступает на вход усилителя-преобразователя 12, который вырабатывает напряжение питания двигателя 11, определяющее, в конечном счете, величину продольной подачи так, чтобы свести рассогласование к минимуму. Таким образом, САУ за счет управления по продольной подаче осуществляет стабилизацию силы резания на заданном уровне. В качестве объекта управления в систему автоматического управления входит процесс резания и замкнутая технологическая система станка.

1. Система автоматического регулирования поворотом рабочего органа робота.

Робот является автоматом нового типа, обладающим принципиальной универсальностью (многофункциональностью) в отыскании механических действий и алгоритмов взаимодействия с внешней средой вплоть до проявления искусственного интеллекта.

Робот функционирует без непосредственного участия человека и в зависимости от выполняемых функций должен обеспечивать требуемую точность и оперативную перенастройку. Поэтому, основным видом приводов исполнительных механизмов роботов являются замкнутые гидравлические, электрические и электрогидравлические системы.

САУ поворотом рабочего органа 1 робота (например, сварочного робота) состоит из гидродвигателя 2, гидравлического усилителя 3 и электрической части. Функции гидравлического усилителя 3 выполняет четырехкромочный золотник, с плунжером которого взаимодействует шестерня 4, зацепляющаяся с шестерней 5 гидродвигателя 2. Управляемый двигатель – задатчик 6 подключен к выходу усилителя 7 и на его валу имеется резьба, с помощью которого он связан с шестерней 4. В САУ входят также преобразователь угла 8 и сравнивающее устройство 9.

При работе САУ на вход сравнивающего устройства 9 поступает сигнал в виде напряжения U₃, вырабатываемый устройством управления по команде от ЭВМ. Устройство сравнения 9 вырабатывает сигнал ошибки , где U₀ – напряжение преобразователя угла 8. Сигнал ошибки через усилитель 7 вызывает вращение двигателя 6. В исходном состоянии гидроусилитель находится в нейтральном положении и гидродвигатель 2 не вращается. Поворот выходного вала двигателя 6 вызовет перемещение шестерни 4 в осевом направлении и смещение плунжера золотника 3 из нейтрального положения. Гидродвигатель 2 приходит в движение, поворачивая рабочий орган 1, шестерню 5 и входной вал преобразователя угла 8. Поворот шестерни 5 вызывает вращение шестерни 4 и перемещение ее вместе с подпружиненным плунжером золотника 3 по винту двигателя 6 в сторону восстановления равновесия. Поворот вала преобразователя угла 8 вызывает изменение напряжения U₀ так, что ошибка с выхода сравнивающего устройства 9 уменьшается. Таким образом, рабочий орган 1 будет поворачиваться до тех пор, пока не займет требуемое положение.