Пристрій керування коливаннями при точінні

Пристрій керування коливаннями при точінні, що містить електричний перетворювач механічних коливань вібратор, який з'єднаний з ультразвуковим підсилювачем потужності, який відрізняється тим, що додатково містить систему 3 28824 4 резонатора коливань, що дозволить підвищити коливань14 і призначений для створення стійкість інструменту та покращить процес резонансних коливань у п'єзоелектричному стружкодробління. вібраторі 3 на ультразвуковій частоті. Поставлена задача вирішується тим, що в Настроювання на резонанс забезпечує пристрій для керування коливаннями при точінні програмний модуль налагодження ультразвукових додатково введено систему керування, яка вміщує коливань 15, використовуючи відфільтрований датчик віброприскорення, приєднаний через програмним смуговим фільтром 16 сигнал з підсилювач до входу аналого-цифрового датчика віброприскорення 1. П'єзоелектричний перетворювача, який входить до складу вібратор складається з корпуса 17, нижня частина швидкодіючого мікроконтролеру, з програмним якого з високою точністю вставлена на підставу забезпеченням до складу якого долучено низку 18, а у верхню частину вставлений із зазором модулів генерації ультразвукових коливань, хвилевід 19, що дозволяє йому робити зворотнодемпфування низькочастотних коливань до 5кГц поступальні рухи. У хвилевід укручений один та корегування нелінійності підсилювача кінець шпильки 20, на яку поперемінно зібрані без потужності, котрі через цифро-аналоговий зазорів контактні шайби 21 і п'єзокерамічні перетворювач та підсилювач потужності пластини 22, а для забезпечення ізоляції між приєднано до п'єзоелектричного перетворювача контактними шайбами 21 з п'єзокерамічними механічних коливань з хвилеводом. пластинами 22 і шпилькою 20 використовується Таке виконання пристрою дозволяє суттєво фторопластова втулка 23. Інший кінець шпильки зменшити потрібну потужність живлення при за допомогою гайки 24 прикріплений до підстави зберіганні потрібної амплітуди ультразвукових 18 і з вісьовим зусиллям з'єднує контактні шайби коливань за рахунок наявності хвилеводу та 21 та п'єзокерамічні пластини 22. Контактні шайби резонансного режиму роботи, що призводить до 21 з'єднуються через одну між собою, утворивши підвищення стійкості та покращення процесу два полюси підключення. стружкодробління. При цьому один датчик При точінні різцем оброблюваної деталі на віброприскорення використовується в двох колах виході датчику віброприскорення 1 з'являється зворотного зв'язку за допомогою відповідної напруга у діапазоні частот до 25кГц. Ця напруга фільтрації виміряного сигналу. підсилюється підсилювачем 6 та фільтрується Суть корисної моделі пояснюється фільтром нижніх частот 7, якій обмежує верхню кресленнями де зображено: частоту сигналу віброприскорення на рівні 20кГц. - на фіг.1 - загальний вид пристрою, Вбудований в управляючий контролер 4 аналоговстановленого на токарному верстаті; цифровий перетворювач 5 перетворює вхідну - на фіг.2 - вид А; напругу в пропорційний їй 12 розрядний код, який - на фіг.3 - структурна схема системи використовується програмним забезпеченням керування. контролеру. Для стабілізації амплітуди коливань у Пристрій для керування коливаннями при діапазоні до 5кГц вимірюваний код точінні складається з датчика віброприскорення 1, віброприскорення підлягає програмному який приєднано до входу системи керування 2, яка квазіінтегруючому фільтруванню за допомогою керує п'єзоелектричним вібратором 3. Основою модулю 13. Отриманий код швидкості являє собою системи керування 2 є контролер сімейства ARM7 одну з складових коду завдання для цепу фірми Analog Device ADUC7020 4, що працює на керування напругою. Друга складова завдання частоті 40Мгц і оснащений швидкодіючим 12цепу керування напругою створюється модулем розрядним аналого-цифровим перетворювачем 5 генерації ультразвукових коливань 14, параметри із часом перетворення 1мкс, на входи "0" і "1" якого змінюєтеся за допомогою зворотного зв'язку якого через підсилювач 6 і фільтр нижніх частот 7 з програмного модуля налагодження подається сигнал з датчика віброприскорення 1. ультразвукових коливань 15 шляхом впливу Зчитані значення після обробки по двом каналам отриманого з програмного смугового фільтру 16 програмної фільтрації використаються для сигналу віброприскорення на ультразвуковій програмного формування завдання напруги на частоті. Код завдання цепу керування напругою вбудованому цифро-аналоговому перетворювачі зрівнюється з кодом зворотного зв'язку. Для 8, напруга з виходу цифро-аналогового отримання коду зворотного зв'язку напруга з перетворювача через підсилювач потужності 9 і п'єзоелектричного вібратору 3 вимірюється високовольтний трансформатор 10 управляє розв'язуючим підсилювачем 11 і через фільтр п'єзоелектричним вібратором 3, з якого через нижніх частот 7 подається на вбудований аналогорозв'язуючий підсилювач 11 і вхід "2" аналогоцифровий перетворювач 5. Віднімая від коду цифрового перетворювача напруга зворотного завдання код зворотного зв'язку отримуємо код зв'язка подається на програмний регулятор похибки, який через програмний регулятор напруги напруги 12, що виконує коректування помилки, 12 подається на вбудований цифро аналоговій утвореним різницею обмірюваної напруги на перетворювач 8, де перетворюється в пропорційну п'єзоелектричному вібраторі 3 й завдання, у свою коду напругу керування підсилювачем потужності чергу, що є сумою компенсуючого й вібраційного 9, якій підключений до високовольтного сигналів. Компенсуючий сигнал обчислюється в трансформатору 10. Наруга з виходу модулі 13 на підставі квазіінтегрування сигналу трансформатору 10 забезпечує керування датчика вібрації 2 й лежить у смузі частот до 5кГц, п'єзоелектричним вібратором 3. Таким чином на вібраційний сигнал знімається з виходу п'єзоелектричному вібраторі замикаються три кола програмного модуля генерації ультразвукових керування - по напрузі, кола стабілізації амплітуди 5 28824 коливань у діапазоні до 5кГц та кола генерації ультразвукових коливань на резонансній частоті п'єзоелектричного вібратора. Попередньо хвилевід 19 за допомогою шпильки 23, та гайки 20 з'єднує п'єзокерамічні пластини 22 і контактні шайби 21 з підставою 18, а шпилька 23 ізольована за допомогою фторопластової втулки 23, тому при поданні напруги на контактні шайби 21 на п'єзокерамічні пластини 22 діє електричне поле і завдяки п'єзоефекту пластини 22 змінюють свої розміри. Зміна розмірів призводить до переміщення хвилеводу 19 в отворі корпуса 17. Через постійну зміну електричного струму виникає відповідне переміщення хвилеводу 19, який в своїй конструкції працює концентратором коливань і призводить до їх посилення. Застосування пристрою керування коливаннями при точінні дає покращення стружкодробління, покращення умов процесу різання, підвищення стійкості інструменту, зменшити потужність живлення, а також керування жорсткості. 6