Barbashov_Frezernoe_delo (1021054), страница 61
Текст из файла (страница 61)
В станках с цифровым программным управлением имеются задающее и следящее устройства, система исполнения команд. Некоторые станки имеют следящий механизм в системе исполнения команд. В задающем устройстве образуются управляющие сигналы, которые подаются в следящий механизм. Последний сравнивает заданную программу с выполненной и при их расхождении подает сигналы исполнительному устройству для корректирования траектории движения режущего инструмента. Если, например, требуется обеспечить траекторию центра фрезы 1 по кривой 2 (рис.
288. а). то фактическая траектория центра фрезы будет ломаной линией (рис. 288, б), проходящей через опорные точки 1, 2, 3 и т. д. Координаты этих точен определяют числа, которые следует наносить на перфоленты илн перфокарты. Движение в данном случае вызывается сочетанием двух подач — поперечной и продольной по осям Х и У. Минимальное перемещение исполнительного органа по координатньпи осям, соответствующее одному элентричесйому импульсу, называется элементарным шагом. Величина его должна быть меньше допустимой погрешности обработки. Перфорированные прогрзввзы. Запись программы производится на лентах или картах.
При автоматизации технологических процессов с помощью вычислительных устройств используют различные способы кодированной записи чисел — в десятичной, двоичной или двончио-десятичной системе счисления. Десятичная система счисления, которой обычно пользуются для записи чисел, имеет десять различных знаков: О, 1, 2, 3. 4. 5, 6, 7, 8, 9. В двоичной системе счисления для записи чисел имеются только две цифры (знака) — 0 и 1. Любое число десятичной системы может быть изображено з двоичной системе с помощью этих двух цифр.
Напрайпаниа пайачи Траектория движения центра фрезы апраапаниа пааачи Чтобы записать какое-то число на перфоленте десятичным кодом, необходимо иметь 10 строк, т. е. столько, сколько знаков принято в этой системе. Вертикальные колонки соответствуют числу разрядов чисел, которые могут встретиться в записываемой программе.
Так, например, для записи числа 24 517 (рис. 289. а) в первой правой колонне пробивают число 7, во второй — 1, в третьей — 5 и т. д. Таким образом, чтобы записать какое-то число на перфоленте десятичным кодом, необходимо иметь 10 .и позиций, где и — число разрядов в числе. В нашем примере для записи числа 24 517 потребуется 10Х5 = 50 позиций, из которых пробивают только 5. Большая кратность записи цифровой информации получается при кодировании в двоичной системе счисления. Основанием двоичной системы является число 2. Возводя число 2 в целую степень (О.
1. 2, 3, 4 и т. д.), получим ряд 2', 2', 2', 2', 2' ... и т. д., который соответствует ряду 1, 2, 4, 8, 16, 32 и т. д. Любое число в двоичной системе счисления может быть представлено как сумма нескольких чисел, слагаемые которой являютсг, числом 2 в разной степени. Так, например, число 13 можно записать следующим образом: 13 =2з+ 22+0. 2+2о Для того чтобы преобразовать число из десятичной системы счисления в двоичную, необходимо производить последовательно деление десятичного числа на два, как показано в табл. 29 на примере числа 43.
Таблицу составляют следующим образом: делимое делят на два н частное записывают под делимым, а остаток рядом. Правый столбец, составленный из остатков после деления на два, и представляет собой изображение чисел в двоичной системе. При этом самый верхний знак записывают справа, т. е. 43=101011; (43=1 ° 2'+О ° 2'+1 2'+ + 0 ° 2Я+ 1 ° 2+ 1 ° 2о) Для записи в двоичной системе ограничиваются одной строкой и пробивают Перфорирозанкые программы 261 отверстия круглой или прямоугольной формы только для знаков 1. На рнс. 289. б приведена запись перфорированной программы в двоичной системе счисления двоичного числа 1101 (десятичного 13) и числа 101011 (десятичного 43). Для расшифровки записанной на ленте или карте программы применяют электрические, фотоэлектрические нлн пневматические дешифраторы.
Магнитные программы. Принцип работы таних систем основан на записи движений на магнитную ленту и заключается в следующем (рис. 290). Магнитная лента 1 состоит из двух слоев — нижнего нейтрального и верхнего ферромагнитного (обычно магнетит — суспензия порошкообразной ониОн железа), Запись электрических импульсов (числовых кодов)на магнитную ленту 1 производится в результате местного намагничивания отдельных участков ферромагнитного слоя ленты при перемещении ее мимо записывающей головни, сердечник которой состоит из двух полуколец 2 и 3, а через катушки 4 пропускают переменный ток.
Им- ТАВЛНЦА 22 Делимое и частное делимое и частное Остаток Остаток 43 21 $0 пульс тока, поданный в катушку 4 записывающей магнитной головки, создает в рабочем зазоре 1 поле, пропорциональное намагничивающим ампер-виткам. Участки носителя, проходящие в эти моменты времени нзд рабочим зазором, намагничиваются. В двоичной системе счисления для изображения цифр требуются два состояния, одно из которых изображает 1, а другое — О. При проигрывании магнитной ленты записанные на ней сигналы после прохождения через дешифратор (устрой- хами 1а=дсьд щам) — — 1 Головка дпи магнитной записи ство для расшифровки записанной на ленте программы) заставляют рабочие органы станка совершать движения. необходимые для изготовления детали.
Запись программы может быть осуществлена непосредственно от станка при изготовлении на нем первой детали опытным рабочим. Запись информации можно производить и при обводке чертежа с помощью специального фотокопировального устройства. Записанная на магнитную ленту программа работы станка может быть воспроизведена несколько тысяч раз. Записанная на ленте программа воспроизводится при помощи прочитываю- щего устройства. В зависимости от вида записи прочитывающее устройство может иметь контактный или фотоэлектрический датчик в случае применения перфорированной ленты, электромагнитную головну при магнитной записи и фотоэлектрический датчик при световой записи.
Самым ответственным элементом системы программного управления является воспроизводящее устройство— следящий привод подачи рабочих органов станка. Оно состоит из сравнивающего устройства, оппеделяющего рассогласование между задающим сигналом и исполнением команды собственно привода, и системы обратной связи, контролирующей размер обрабатываемой детали или положения рабочих органов станка. На рис. 291 показана Г ! '..' $ ! $ ! $ $ $ ! . ! ! Узел упраоленая Узел программы Схема программного управления с шаговым !импульсным) приводом подач структурная схема программного управления вертикально-фрезерного станка 6Н13Пр. Электрические импульсы с магнитной ленты считываются блоком магнитных головок 1 и направляются через трехкаскадные электроламповые усилители 2. 3 и 4 на вход узла распределения 5, 6, 7. Узел распределения управляет работой электрических щаговых двигателей, роторы которых при получении одного электрического импульса поворачиваются на определенную величину — один угловой шаг.
Таким образом„ электрическиеимпульсы, поступающие с магнитной ленты, после усиления преобразуются щаговыми двигателями в угол поворота. Незначительная мощность щаговых алектродвигателей не позволяет неиосредственно управлять перемещениями исполнительного органа станка. Для получения большего момента шагового двигателя разработаны системы, в которых момент двигателя усиливается различными способами, например, с помощью гидравлических устройств. В этом случае шаговые двигатели управляют лишь поворотами крановых золотников гидравлических усилителей, которые приводят во вращение ходовые винты, перемещающие продольные и поперечные салазки и шпиндельную головку станка. На рис.
292 показана схема подгоготовки программы для вертикально- фрезерного станка 6Н13Пр. Исходным документом для составления программы служит чертеж детали и технологическая карта. Математические даннь1е для составления программы получают в результате специальной обработки чертежа детали. Контур обрабатываемой детали разбивают на отдельные участки, определяют границы этих участков, называемые опорными точками. Для прямолинейного участка контура опорными точками являются начало и конец прямой линии; для части контура, изображенного дугой окружности, — точки на концах дуги и центр окружности. Опорными точками кривой могут быть точки на концах кривой и уравнение кривой.
Отработанный таким образом чертеж дает возможность составить таблицу координат опорных точек в цифровом выражении. Полученные данные для составления программы кодируются и наносятся в виде отверстий на перфоленту или перфоиарту. Программа с записью значений координат опорных точек не может быть использована для управления станком, так как не определены промежуточные значения между всеми опорными точками. Эту трудоемкую работу выполняет электронная вычислительная машина. Результаты всех вычислений и необходимые вспомогательные команды записываются на окончательный программоноситель — магнитную ленту. Значения опорных и промежуточных то- 263 Подготовка программы чек, рассчитанные вычислительной машиной, представляют собой полную программу движения режущего инструмента по траектории, соотеетствую1цей профилю обрабатываемой детали.
$ Зт. Автоматические линии Автоматическими называют линии станков, связанных между собой транспортными устройствами. При этом заготовки обрабатываются без непосредственного участия рабочих под наблюдением наладчиков. Такие линии станков проектируют для массового изготовления изделий, устойчивых по конструкции, приспособленных для закрепления заготовок без индивидуальной выверки их положения и удобных для транспортирования. Число станков в линии определяется технологическим процессом. На каждом станке обрабатываемая заготовка должна быть точно установлена, зафиксирована и закреплена.