Белов М.П. - Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов (1249706), страница 54

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 54)

Для электроприводов подач изменение частоты вращения при подключении и отключении нагрузки 0,5М„„относительно заданного уровня не должно превышать 100% при л = 0,001л„,„и времени восстановления 100 мс. Время реверса под нагрузкой М„,„при и = 0,001л„,„не более 0,5 с. К электроприводам подач предъявляются следующие основные требования: 256 минимальные размеры электродвигателя при высоком вращающем моменте; высокая максимальная скорость; значительная перегрузочная способность привода в режимах кратковременной и повторно-кратковременной нагрузки; широкий диапазон регулирования; высокая стабильность характеристик; высокое быстродействие при разгоне и торможении, подключении и отключении нагрузки и при реверсе под нагрузкой на самых малых частотах вращения; высокая равномерность движения при различной нагрузке на всех скоростях вплоть до самых малых; высокая надежность и ремонтопригодность; удобство конструктивной установки двигателя на станке и встраивания управляемых преобразователей в шкафы и ниши станков; малые размеры.

Этим требованиям в полной мере удовлетворяют современные сервоприводы с частотным регулированием. Электролриводы вспомогательных движений, как правило, не требуют регулирования скорости и осуществляются от АД с передающими устройствами и без них. При всем многообразии станков требования, предъявляемые к приводам станков, обусловлены, главным образом, не тем, к какой группе относится станок, а для какого движения предназначен привод (главного, подачи или вспомогательного). Это определяет мощность, способ и диапазон регулирования скорости, необходимую плавность регулирования, требования к жесткости и стабильности характеристик, требования к динамике.

4.4.2. Системы числового программного управления металлообрабатывающими станками Внедрение в технологические процессы вычислительной техники позволило экономически эффективно осуществить идею числового программного управления технологическим оборудованием, которая нашла широкое применение в первую очередь в управлении станками.

Числовое программное управление это управление обработкой заготовки на станке или роботом по управляющей программе (УП), заданной в цифровой форме. Станки с устройствами числового программного управления (УЧПУ) превратились сегодня в важнейший вид высокоэффективного металлорежущего оборудоваиия. Этому способствовала не только высокая степень автоматизации обработки, но и возможность быстрой переналадки их на обработку любой детали в пределах технологических возможностей станка. 257 Управляющая программа включает в себя геометрическую и технологическую информацию. Геометрическая информация содержит данные о траектории движения инструмента и ее параметрах.

Большинство траекторий, воспроизводимых УЧПУ, представляют собой прямые и дуги окружностей, поэтому прямая и дуга окружности — это основные элементы траектории, задаваемые в управляющей программе. Более сложные, аналитически не описываемые кривые обычно аппроксимируются отрезками прямых и дугами окружностей, Технологическая информация в УП включает в себя данные о технологических режимах станка и режущем инструменте, а также функциях дискретно-логического управления вспомогательными системами станка.

Любое устройство ЧПУ имеет четыре основных функции: цифровое управление; обработку УП; связь с оператором; диагностирование УЧПУ, тестирование программного обеспечения и аппаратных средств УЧПУ. На рис. 4.25 отображено содержание этих функций. Группа функций цифрового управления определяет преобразование УП в сигналы управления исполнительными механизмами станка. Функция расчета траектории включает в себя: интерпретацию текста УП, коррекцию траектории движения с учетом геометрических параметров реального инструмента, расчет оптимальных режимов разгона и торможения.

Функция воспроизведения траектории обеспечивает управление приводами осей геометрии станка и отслеживание правильности воспроизведения траектории. Для реализации заданной траектории необходимо в ре- Рис. 4.25 жиме реального времени вычислять координаты промежуточных точек траектории. Этот процесс называют интерполяцией. Функция воспроизведения траектории включает в себя реализацию замкнутого контура регулирования положения осей станка. Функция управления электроавтоматикой (ЭА) также осуществляется в режиме реального времени и обеспечивает выполнение технологических команд управляющей программы. Другую группу функций составляют функции обработки УП, которые зависят от способа ее подготовки.

Различают следующие способы подготовки: аналитический, предполагающий введение программы на языке технолога. Этот способ наиболее распространен при программировании станков с ЧПУ; непосредственное обучение, при котором координаты точек по всем осям заносятся в память после вывода всех исполнительных механизмов в заданную точку. Этот способ используется, как правило, в промышленных роботах; полуаналитический, при котором координаты опорных точек записываются в память УЧПУ, а участки кривых между ними аппроксимируются элементарными кривыми. Этот способ используется в контурных УЧПУ роботами (когда траектория задается пространственной кривой). Современные УЧПУ имеют развитые инструментальные среды для интерактивного создания, коррекции и моделирования выполнения УП.

Следующая группа функций отвечает за взаимодействие оператора с УЧПУ. Традиционно ввод команд оператора в УЧПУ производится при помощи функциональной клавиатуры. Однако функциональные возможности современных УЧПУ значительно расширились, поэтому наряду со стандартной функциональной клавиатурой широко используются так называемые программные клавиши (БойКеу), назначение которых изменяется в зависимости от режима УЧПУ. Текущее назначение программных клавиш отображается на экране панели оператора. На экране также отображаются: текущее состояние и режим работы устройства, сообщения оператору, координаты текущего положения инструмента в различных системах координат, текущие технологические режимы, текст текущей управляющей программы и т.д. Существует также группа функций диагностирования аппаратных средств, системного программного обеспечения, протекания технологических процессов, а также правильности вводимых УП.

Чем точнее указано место неисправности, тем меньше время восстановления работоспособности системы. Дпя диагностирования в УЧПУ используются различные программно-аппаратные средства (датчики положения, программные счетчики я др.). 259 В зависимости от выполняемого задания УЧПУ работает в различных режимах. Можно выделить несколько основных режимов работы, которые соответствуют функциям УЧПУ: режим наладки станка. В этом режиме оператор имеет возможность управлять перемещениями станка вручную при помощи клавиатуры или специальных задающих устройств. Этот режим используется при установке и базировании заготовки на станке; режим выхода в исходное состояние. Большинство станков оснащены инкрементальными датчиками положения осей.

Следовательно после включения УЧПУ абсолютные координаты осей станка неизвестны. Режим выхода в исходное состояние позволяет осуществить поиск ноль-меток измерительных датчиков и определить положение осей станка в его системе координат; режим ввода и вывода информации по каналам связи. Он используется при подготовке УП и связи с внешними устройствами и модулями УЧПУ; режим выполнения УП. Этот режим соответствует функции цифрового управления, а также включает в себя контроль состояния оборудования и работы программного обеспечения. При сбоях в работе УЧПУ должно связываться с оператором и сообщать об ошибке через интерфейс оператора. При выполнении этого задания одновременно выполняется несколько задач — интерпретация, интерполяция и др. Дискретно-логическое управление, основанное на логическом анализе поступающей с датчиков информации и соответствующей реакции на события, предусматривает также адаптацию управления к возмущениям, возникающим во время работы.

4.4.3. Управляющие технологические программы Изготовление продукции на станках с ЧПУ во многом основывается на проверенных практикой надежных типовых технологических решениях, применяющихся на универсальном оборудовании, обслуживаемом рабочим-станочником. Эти решения закладываются в основу технологических УП для станков с ЧПУ. Основой для составления УП является информация о заготовке и детали, которая представляется на бумаге в виде чертежа или в САПР в виде геометрической модели. Основной задачей подготовки УП для УЧПУ является построение траектории движения расчетной точки инструмента относительно контура детали.

Для расчета геометрических перемещений используются три системы координат. Система координат станка всоответствии срекомендациями 130 представляет собой правую прямоугольную декартову систему координат, связанную с конструктивными элементами станка. Оси системы координат станка параллельны посту- 260 пательным перемещениям осей станка.

Обозначение осей координат и направления движения устанавливаются так, чтобы программирование операций обработки не зависело от того, что перемешается — инструмент илн заготовка. Ориентация осей системы координат станка связывается с направлением движения при сверлении на сверлильных, расточных, фрезерных и токарных станках. Направление выхода сверла из заготовки принимается за положительное направление оси У. Ось Х перпендикулярна оси е и параллельна плоскости установки заготовки.

Характеристики

Список файлов книги