metod_15.03.04_atppp_tsa.up_2016 (Методические документы), страница 3

При нанесении композиционных материалов на таком оборудовании,необходимо управлять натяжением ленты и нагревом связующих.15Управление в УЧПУ, с возможностью программирования компенсациискоростных и динамических ошибок, обеспечивают высокуюпроизводительность, и точность формы витка.Нелинейное программирование контура витков принято с применениемкубических уравнений движения по каждой из координат с временнымпараметром – t [6]. Это позволяет рассчитывать от 1 – й до 3 – ей производнойот перемещений: скорости, ускорения, импульса движения, т.е.

полный набординамических факторов перемещения координат.1.3.4 Гибочное оборудование с ЧПУВ трубо – и профиле – гибочных станках с ЧПУ, типа ТГСП, ПГР, др. сизмерительными комплексами ИПК-1, выполняется гибка труб и профилейразличной конфигурации в 3-х мерном пространстве. Например, можновыделить следующие особенности конструкции и управления гибкой в станке сЧПУ типа ТГСП40А (рис.1.7):13 2Рисунок 1.7 – Структурная схема координат и движений в конструкциитрубогибочного станка ТГСП40А:1 – координата X каретки подачи и угловая координата А поворота трубы;2 – поворотная координата С гибочной головки;3 – механизмы прижима и формообразования трубы в процессе гибки:гибочный шаблон, зажимная, гибочная и разглаживающая матрица,цанговый патрон, дорн, бустерный цилиндр и др.1) Возможность автоматической коррекции программы с учетом параметровпружинения и удлинения трубы или профилей в процессе гибки;2) Возможность использования программ, подготовленных непосредственно на16измерительном комплексе ИПК-1и передаваемых в УЧПУ станка;3) Возможность контроля готовых труб или профилей, а также эталонныхизделий, с полной автоматизацией подготовки и передачи программ в УЧПУстанка, не зависимо от ориентации изделий на столе ИПК-1;4) Возможность гибки тонкостенных труб с использованием бустерногоцилиндра и разглаживающей матрицы;5) Возможность гибки труб или профилей с различными радиусами гиба сиспользованиемодного шаблона с минимально радиусомRш min ипрограммированием угла гиба Cк, как сумму его составляющих частей Cк = Σ∆Cкj, огибающих c заданными радиусами Rkj ≥ Rш min выделенный сектор, наданном k – ом участке гибки.Программирование циклов гибки труб или профилей, например, на станкахтипа ТГСП осуществляется на основе подпрограмм (ПП), где автоматизируетсярасчет пружинения и удлинения труб на участках гиба, а также корректировкапрограмм по углам гиба и поворота труб или профилей в заданной плоскостигибки.Для внесения в циклы изменений по режимам гибки, а также дорнов,разглаживающей матрицы и бустерных цилиндров, применены ПП отдельныхдвижений, с использованием вспомогательных команд М.Как в намоточном и выкладочном оборудовании, так и в гибочных станках сЧПУ, можно найти некоторые общие принципы в распределении координатныхосей и в структуре отдельных узлов, обеспечивающих подачу материалов изаготовок, которые также используются в манипуляторах и в роботах.Например, механизмы с использованием 4-х координатных движенийраскладчика в станках типа НК1,6-8; в некоторой степени могут напоминать,развернутую в двух плоскостях кинематическую схему руки робота.1.4 Системы координат станка и инструментаСистема предназначена для задания нулевых точек отсчета станка, детали иположений инструмента, и его рабочей части относительно узла крепления.Инструмент описывается в рабочем положении в сборе с державкой.1.4.1 Система координат инструмента и нулевые точкиЗа начало системы координат инструмента принимается базовая точкаинструментального блока.

Положение вершины инструмента задается радиусомR и координатами X и Z ее настроечной точки.17У криволинейной траектории за расчетную точку принимают центрзакругления при вершине инструмента (рис. 1.8).- нулевая точка инструмента- нулевая точка отсчета- точка смены инструмента- нулевая точка детали- нулевая точка станка- отсчет от нулевой точкиинструментаРисунок 1.8 – Системы координат станка с ЧПУ: а) нулевого отсчета,инструмента, детали, смены инструмента при обработке на фрезерномстанке, б) соответственно, на токарном станках с ЧПУ1.4.2 Коррекция инструментаКоррекция радиуса инструмента связана с тем, что при точении фасонныхповерхностей и при фрезеровании контуров траектория движения центрарадиусной поверхности инструмента должна представлять собой эквидистантуотносительно поверхности детали.

Фрагмент кадров программы длякомпенсации радиуса резца:N035 G81 X+25 Z+4 I+7; N036 G41; N037 G40; N038 G80Коррекция длины сверла или вылета державки резца, в некоторых УЧПУ,может осуществляться с помощью команды H. Например, кадр N060 Т02 Н15означает введение коррекции на длину 15 мм для инструмента № 2.В современных УЧПУ, как отечественных, так и в зарубежных,программирование коррекции осуществляется автоматически, при заданииинструмента и номера корректора Tn.m, например в УЧПУ типа NC230, NC110,S8600, др. в соответствующих таблицах (CRN и CTU).Фрагмент программы и траектории обработки, предусматривающийфрезерование по эквидистанте показан на рисунке 1.9.Функция G41 (коррекция диаметра фрезы, если фреза находится слева отдетали) в кадре N006 обеспечивает движение центра фрезы по эквидистантеотносительно обработанной поверхности.18Эквидистанта здесь определяется как траектория центра инструмента, приего движении по контуру обработки.% ; Программа фрезерования по эквидистантеN100 (UAO,1); установка нулевой точки 1N101 Т1.1 M06; поиск и смена инструмента 1 с коррекцией 1 D и L фрезыN004 M03 M42 S1000; установка диапазона 2 частоты 1000 об/мин, вращение шпинделя «почасовой»N005 G90 G00 X0 Y0; быстрое движение по X, Y в начало обработки по установленной нулевойточки 1N006 G41 G01 X220 Y100 F100; коррекция с линейными участкамиN007 X220 Y430 F50; -“N008 G02 G17 X370 Y580 I370 J430; -“- с круговыми участкамиN009 G01 X705 Y580; -“- с линейными участкамиN010 X480 Y190; -“- с круговыми участкамиN011 X220 Y190; -“- с круговыми участкамиN012 G00 X0 Y0 M05 M40; отвод в исходную позицию, останов шпинделя,отмена диапазона 2Рисунок 1.9 – Движение фрезы по эквидистанте при фрезеровании наружногоконтура1.5 Контроль точности контура обработки деталей и износа инструмента1.5.1 Измерения погрешностей в рабочей зоне станка ЧПУИзмерения погрешностей формы изделий или деталей в рабочей зоне, атакже степень износа инструмента позволяют уточнять форму и размерымодели, обработанной детали, выполнять в случае необходимости коррекцию19управляющей программы, настраивать или заменять изношенный режущийинструмент.Преобразователи измерений (ПИ) используются на основе датчиков касания(ДК- контактные), а также преобразователи с применением лазерного луча(бесконтактные).На основе таких ПИ со специализированным программным обеспечением(СПРО) автоматизируется обработка деталей в комплексе с измерениемкачества инструмента и детали, с выполнением операции:- смена рабочего инструмента или датчика контроля в шпиндельной оправке иего выгрузку в магазин;- контроль инструмента и заданного ресурса его работы с заменой егодублирующим инструментом с применением лазерного устройства измерения;- измерение размеров обработанных деталей и ввод коррекции на инструмент сиспользованием ДК.1.5.2 Измерительные системы ПИ - СПРОВ качестве примера таких измерительных систем ПИ - СПРО можноназвать: устройство цифрового контроля инструмента NC4, и контроля деталина основе систем с ПИ типа СМР40 (фирма Renishaw) [5].Для этой цели используется точные датчики контроля: лазерная системаконтроля инструмента (ЛСКИ) типа NC4 и датчик касания (ДК) типа OMP40, соптической и радиосистемами внешнего интерфейса с УЧПУ.ЛСКИ типа NC4 устанавливается на столе станка в зоне, свободной отзаготовок таким образом, чтобы, при рабочих подачах, инструмент проходилчерез измерительный растр ЛСКИ, пересекая активный лазерный луч, чтообеспечивает в УЧПУ обработку деталей, одновременно с измерением диаметраили длины инструмента.ДК устанавливается в инструментальный магазин, как контрольно –измерительное устройство со своим дополнительным драйвером, для его радио связи с базовым программным обеспечением (БПРО) и специализированным(СПРО).

В цикле поиска и смены инструмента ДК устанавливается в шпиндель ислужит измерителем размерных баз и качества обработки детали.201 23457x/y z6а)б)в)Рисунок 1.10 - Контроль точности обработки детали и качества инструментс использованием ПИ фирмы «Renishаw»: а) контроль размеровдетали 1 с ДК 2; б) ДК типа СМР40 с контактным зондом 3,блоком установкии приема передачи 4; в) ЛСКИ типа NC4 с лазерным излучателем 5, приемникоми передатчиком 6 при измерении инструмента 7 в системе координат X/Y, ZКонструктивные особенности и преимущества ДК и ЛСКИ:OMP40 – датчик контактного касания с системой радио приема - передачисигналов измерения и управления.• Компактный датчик: 63 мм – диаметр, 76 мм – длина.• Передача радио - сигнала в диапазоне 360° на расстояние до 60 м.• Отсутствие сложностей при установке и настройке.• Различные способы включения/выключения: радио передача М-кода;• Однонаправленная повторяемость 1 мкм.Датчик ОМР40 может находиться в 3х режимах: 2 активных режима –рабочий и режим ожидания; а также режим программирования.NC4 - бесконтактная система измерения инструмента на основе лазерногоизлучателя и приемника, которая обеспечивает высокоскоростное измерение взоне механической обработки при нормальных эксплуатационных режимах.Конструктивно состоит из лазерного излучателя Р1 и приемника луча спередатчиком Р2.Сигналы позволяют определить присутствие инструмента и его параметры:D – диаметр, L – длину, а также и аварийные дефекты (обнаружение поломкиинструмента).

Типовая воспроизводимость ±0.25 μm, а в допустимых границахусловий эксплуатации ±1 μm.211.5.3 Схемы измерений размеров детали с системами ПИ – СПРОЧтобы получить сигнал от ДК, он перемещается в направлении заготовкитак, чтобы щуп, коснувшись ее поверхности, сместился из положенияравновесия. После срабатывания ДК отводится в обратном направлении так,чтобы щуп перестал соприкасаться с поверхностью.Измерение по методу одного и двух касаний в плоскостях координатныхосей X, Y, Z (рис.1.11 а).Если при выполнении используемого измерительного цикла щуп долженкоснуться поверхности только один раз, то датчик по окончании измерениявозвращается в исходную позицию.Суть метода двух касаний состоит в том, что первое касание позволяетбыстро “нащупать” поверхность.