4.5 Следящие сау

Следящие системы управления имеются в ряде типов копировальных станков и станков с системами ЧПУ замкнутого типа.

В копировальных станках со следящими САУ режущий инструмент связан со щупом через электромеханические или гидравлические усилительные устройства, а не непосредственно, как в механических копировальных системах. Работа таких систем осуществляется на принципах слежения и серводействия.

Суть принципа слежения состоит в том, что инструмент повторяет движение щупа, не будучи с ним непосредственно связанным.

Суть принципа серводействия заключается в том, что слабые сигналы управляют мощностями много большими, чем мощность управляющих сигналов.

В следящей системе сравниваются положения щупа и инструмента и при возникновении рассогласования появляется соответствующий сигнал, обеспечивающий включение привода и перемещение рабочего органа. Это перемещение происходит до тех пор, пока рассогласование не будет устранено. Следящие системы, таким образом, являются замкнутыми; обратная связь в них обеспечивается соединением корпуса следящего устройства с рабочим органом, несущим инструмент. Обратная связь восстанавливает равновесие в системе после исполнения управляющего сигнала.

Пусть (рис. 4.6,а) шпиндельная бабка 7 вместе с закреплённой на ней копировальной головкой 1 непрерывно перемещается в вертикальном направлении со скоростью S₂ (S₂ – т.н. ведущая или задающая подача). Щуп 2 под действием профиля копира 3 смещается вправо или влево в пределах малого зазора между контактами копировальной головки. При замыкании правого контакта включается перемещение бабки 7 вправо (S₁ – т.н. следящая подача) и бабка перемещается до тех пор, пока правый контакт не разомкнется. При включении левого контакта бабка перемещается влево. В результате фреза 6 формирует на детали 5 соответствующий профиль. Так образуется одна строчка. Затем стойка 4 с деталью и копиром смещается в поперечном направлении (периодическая подача S₃) и обрабатывается новая строчка.

В копировально-фрезерном станке с гидравлической системой копирования (рис. 4.6,б) на головке 9 с приводом главного движения и фрезой 6 закреплён корпус дросселирующего гидрораспределителя, в расточке которого находится т.н. следящий (управляющий) золотник 10 со щупом 2. Для перемещения головки в направлении следящей подачи S₁ в неё встроен гидроцилиндр, шток которого закреплён на станине неподвижно.

При нейтральном положении следящего золотника щели между его буртами и кромками кольцевых канавок в расточке корпуса дросселирующего распределителя закрыты, масло в гидроцилиндр не поступает и головка стоит на месте. Во время продольного (S₂) перемещения стола 8 с копиром 3 и заготовкой 5 копир воздействует на щуп следящего золотника, который, поднимаясь или опускаясь, переключает гидропотоки в цилиндр. Благодаря этому корпус цилиндра, а значит и головка с фрезой, поднимается или опускается, и фреза обрабатывает заданный профиль на детали.