Курсовая работа: САУ микрофрезерного станка

В год конца света по календарю Майя (2012) был выполнен и сдан данный курсовой проект

Системы автоматического управления»

тема: «САУ микрофрезерного станка ».

Москва 2012 г.

РЕФЕРАТ

Ключевые слова: печатные платы, микрофрезерный станок, шаговый двигатель, программный контроль точности.

Курсовой проект посвящен проектированию системы автоматического управления микрофрезерного станка и содержит:

4 листов формата А1;

1 лист формата А2;

выполненных в САПР ASCON KomPas v13.

Данная записка выполнена в формате Microsoft Word 2003 и содержит 27 страниц, 14 рисунков, 9 таблиц.

В данном курсовом проекте рассмотрен процесс построения аппаратной и програмной частей САУ, определены основные сигналы управления и контроля, предложен программный метод коррекции цели.

Первый лист (А1) – процессная модель.

Второй лист (А1) – комплексно-принципиальная схема (приводы станка и системы контроля).

Третий лист (А1) – комплексно-принципиальная схема (контроллер и блок энергоавтоматики).

Четвертый лист (А1) – схема электрических соединений.

Пятый лист – (А2) – интерфейс ПО и алгоритм работы ПО начального установа.

Содержание

Реферат……………………………………………………………………………………………….…………………..2

Задание на проектирование………………………………………………………………….……………….4

1. Введение. Описание составных частей станка..…………..……………………………………5

1.1. Шаговые двигатели………………………………………………………………………………………….5

1.2. Фрезерная головка……………………………………………………………………………………………6

2. Процессная модель. Функции……………………………………………………………………………..7

2.1. Структура процессов в САУ……………………………………………………………………………….7

2.2. Функции……………………………………………………………………………………………………………8

2.3. G –code………………………………………………………………………………………………………………..8

2.4. Техническое задание. Определение состава ПО микроконтроллера………….12

3. Комплексная принципиальная схема………………………………………………………………13

3.1. Описание КПС………………………………………………………………………………………………….13

3.2. Перечень элементов……………………………………………………………………………………….13

3.3. Перечень потоков и сигналов………………………………………………………………………..13

4. Выбор САУ…………………………………………………………………………………………………………..15

4.1. Микроконтроллер…………………………………………………………………………………………15

4.2.Блок энергоавтоматики…………………………………………………………………………………15

4.3. Типы ключевых элементов……………………………………………………………………………15

4.4. Способы включения обмоток…………………………………………………………………………15

4.5. Стабилизация токов………………………………………………………………………………………16

4.6. Выбор схемы драйвера шаговых двигателей………………………………………………18

4.7. Схема коммутационной платы……………………………………………………………………..23

4.8. Схема электрических соединений………………………………………..............................23

5. Система контроля. Начальный установ…………………………………………………………..24

5.1. Система контроля лазерным треккером………………………………………………………24

5.2. Начальный установ…………………………………………………………………………………………25

Заключение и выводы…………………………………………………………………………………………26

Список использованной литературы………………………………………………………………….27

1. Введение. Описание составных частей станка

В современной техники для производства микроэлектронных изделий, печатных плат и др. требуются микрофрезерные станки. Например, профрезеровать дорожку на печатной плате для последующей заливки проводящим материалом или просверливание отверстий для монтажа электронных компонентов, а так же для получения 3-D моделей разного рода изделий. Для всего этого нужны микростанки с ЧПУ. В проектируемом станке будут функции как сверлильного так и фрезерного станков. Управление которым будет осуществляться с помощью компьютера, с по-мощью программ. Основной функцией станка будет - фрезерование и сверление текстолитовых печатных плат.

Станок состоит из электрической и механической части. Рассмотрим устройство механической части.

Станок состоит из жесткого основания. На основании закреплены координатный стол и стойка. В стойке смонтирован привод осей Y и Z. Привод состоит из передачи «винт-гайка», который приводится в движение шаговым двигателем.

Координатный стол осуществляет перемещение по координате X. В состав стола входит передача «винт-гайка», на которой закреплен стол с заготовкой. Вращение винту передают шаговые двигатели.

В электрическую часть входят:

- контроллер (программное обеспечение, запуск процессов);

- блок энергоавтоматики (сопряжение с механической частью, питание);

- персональный компьютер (CAD-система и средства визуализации).

1.1. Шаговые двигатели

В микрофрезерном станке используются шаговые двигатели двух моделей: ДШИ-200-3 (перемещение по осям X и Y) и ДШИ-200-2 (перемещение по оси Z). Паспортные данные этих двигателей приведены в таблице:

Табл. 1. Параметры шаговых двигателей