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

Текст из файла

МГТУ им. Н.Э. Баумана

каф. МТ-1 «Металлорежущие станки»

Микроэлектронные устройства в станках с ЧПУ

Pavel Merman

Конспект лекций прослушанных в МГТУ в осенний семестр 2011/2012 уч. года.

Содержание

Лекция 4. 27-09-2011 3

Лекция 5. 04-10-2011 5

Лекция 6 25.10.2011 7

Лекция 7 – 01.11.11 9

Лекция 8 - 08.11.11 11

Структурные схемы построения однопроцессорных УЧПУ 11

Лекция 9 – 15.11.11 16

Сопряжение станка с УЧПУ 16

Устройство сопряжения с регулируемым приводом (УСП) 17

Структура следящего привода с замыканием обратной связи в УСП, посредством сравнения сигналов в цифровом виде 18

Устройство обмена цифровыми и аналоговыми сигналами 19

Лекция 10 – 21.11.11 21

Аппаратные средства УЧПУ 21

Организация управления обменом в системе с микропроцессором типа КР1801ВМ1 21

Лекция 4. 27-09-2011

1. Геометрическая задача

1. Ввод и хранение СПО

Def.: Функция необходимая для решения ряда задач. Функция выполняется в виде ввода информационного массива СПО. К СПО относят совокупность программ отражающие алгоритмы функционирования станка.

СПО – может изменяться – ЧПУ с гибкими возможностями или нет если ЧПУ 1го класса

СПО выполняет распределение ресурсов УЧПУ, организацию процесса обработки, вводы, вывода, редактирования и управления данными

Память СПО должна быть энергонезависимой

Для ввода СПО используются различные носители (перфолента, диск нос, канал связи с ЭВМ высшего уровня)

1. Ввод и хранение управляющей программы

Если СПО остается неизменным для данного станка, то УП изменяется при изготовлении деталей. В микропроцессорном УЧПУ УП может вводиться как целиком, так и покадрово с различных внешних носителей :

1. С пульта оператора. Любой пульт имеет зону ввода УП. Обязательно показывать связь пульта и вычислителя.

2. Флэш память

3. Диски

4. Канал связи

После отладки и редактирования УП может быть выведено на спец внешние устройства – на дисплей, на накопитель на гибких магнитных лентах, на автоматические печатающие устройства, на различные графопостроители. Поэтому необходимо указывать ввод/вывод УП на блок схеме.

УП состоит из кадров. В кадрах есть слова. Слово является комбинацией адреса и некого числового значения.

В кадре – минимум 2 слова – Пример : номер кадра, включить охлаждающую жидкость по часовой стрелке – «N002 M03LF». Кадр заканчивается знаком LF.

Программа всегда начинается со знака %, а заканчивается спец словом «конец программы» M02.

Слова могут расставляются в программе в произвольном порядке.

Адреса применяются в международном поле ISO

Первичные координаты

X –

Y –

Z –

A – вращение вокруг X

B – вращение вокруг Y

C – вращение вокруг Z

Вторичные координаты :

U –

V –

W –

Третичные координаты :

P –

Q –

R –

T – номер инструмента

S – частота вращения шпинделя

F – скорость подачи

N – номер кадра

i, j, k – адреса интерполяционной системы координат

M – вспомогательная функция, различные вспомогательные функции

L – функция коррекции

G – подготовительная функция, вид интерполяции, характер движения рабочего органа.

1. Интерпретация кадра

Отработка кадра УП-й требует проведения ряда предварительных процедур, которые называются интерпретацией. Для обеспечения непрерывности контурного управления, процедуры интерпретации последующего кадра должны быть реализованы во время работы задаваемого. Функция интерпретации необходима для того чтобы перевести команды (слова) в УП в вид понятные УЧПУ. При интерпретации решаются след задачи :

1. Распределения инф кадра по адресам памяти, соответствующим буквенно-цифровому коду и, в том числе, перевод чисел и десятичной системы в двоичную

2. Анализ вспомогательной функции М и формирование кодов управления кодов управления элементов электро-автоматики станка

3. Перевод размерных величин перемещений и скоростей в машинные единицы. Путем умножения на определенные масштабные коэффициенты

Лекция 5. 04-10-2011

1. Анализ кодов учета корректирующих поправок, для коррекции траектории

2. Расчет исходных данных для интерполяции.

3. Анализ признаков торможения и расчет тормозного пути

1. Интерполяция

Необходимо обеспечить движение инстр отн детали по заданной траектории.

Интерполяционные вычислительные циклы воспроизводятся с высокой частотой с тем чтобы получить информацию необх для непрерывного упр следящими приводами подач в целях движения по заданной траектории.

Каждый участок траэктории задается коорд нач и конечной опорных точек и параметрами уравнения участка.

Интерполяция – процесс получения с требуемой точностью координат промежуточных точек траектории по координатам крайних вспомогательных опорных точек, аппроксимируемого контура и заданной функции интерполяции. В микропроц УЧПУ могут быть реал разл виды инт :

• Линейная

В кадре указывается

тип интерполяции – G01

величина перемещения – из коорд нач точки в конечную точку участка

Кадр : N003G01 X+… Y-… lF

• Круговая

Задаются

Плоскость интерполяции - G17, G18, G19

Функция наличия круговой интерп (либо по часовой, либо против часовой), G02, G03

Величина перемещения – из т.1 в т.2

Задание координаты начальной точки дуги в инт сист коорд i,j,k

Кадр :

N004 G17LF

N005 G02 X+… Y+… i+… j-… LF

• Винтовая

Задание в одном кадре линейной и круговой интерполяции

• Сплайновая

Возможность пяти-координатной обработки

• Нурпс-интерполяция (для высокоскоростной обработки)

Алгоритм интерполяции обслуживает тот кадр, который в данный момент является рабочим. Алгоритмы интерполяции разделяются на 2 группы :

• Алг методом оценочной функции

• Алг методом цифрового интегрирования

Сложность упр зависит от типа привода. В общем случае задача упр приводом сводится к организации цифровых позиционных след систем для каждой координаты. На вход такой системы поступают коды, соответсвующие результатам интерполяции. Этим кодам должно отв положение по координате, таким образом обеспечивая линейное или угловое перемещение рабочего органа.

1.5.1. Реализация обратной связи по положению рабочего органа

Работа привода каретки шпинделя многоцелевого токарно-фрезерного станка с ЧПУ.

Картинка 1

Каретка перемещается по координате z

Привод следящий – реализована обратная связь (ИП – линейка измерительная)

Анализ детали делается с точке зрения поверхностей – по 1й, 2м и так далее координатам одновременной и так далее.

Все схемы описывают поведение системы ЧПУ с точки зрения образование поверхностей детали. На схеме указываются выбранные моторы и измерительные преобразователи.

Указываются также габаритные перемещения раб органов

Легенда

К мотору стрелочки – функции ЧПУ

G01, (02, 03) – привод по оси z участвует в линейной (и круговой) интерполяции

Zзад – заданное перемещение по координате

ИП – выдает сигнал - Zфактическое – между заданным и фактическим есть разница – ΔZ – она тоже посылается в мотор

Fзад – заданная скорость, аналогичным образом в соответствии с показаниями ИП по скорости на мотор также подается ΔF.

G90 (91) – индикатор задания системы координат: абсолютные или относительные координаты.

Треугольники – концевые выключатели, для включения аварийного останова (2,5). Выйти с них возможно

Концевики 3 и 4 – для обозначения начала торможения, для того что не выйти на 2 и 5 с большой скоростью

Концевики 1 и 6 – отключают ЧПУ, выход из этого положения возможен только в ручную

G53 – Выход в ноль по данной координате (для токарных станков ноль находится на пересечении торца шпинделя с осью, на многоцелевых станках – фиксированная точка на рабочем органе станка – один из углов рабочей зоны – для обеспечения правой декартовой системы координат при программировании). Ноль на схеме – М (круг с заштрихованной четвертью). В ноль нужно поставить датчик (ИП) который выдает сигнал об останове двигателя при достижении нуля рабочим органом.

Лекция пропущена ?

Лекция 6 25.10.2011

Терминальная задача

Т.З. УЧПУ подд таким же образом как и при управлении персональным комп

Диалог с опер охватывает упр станком и самим УЧПУ в разл режимах

Для связи УЧПУ с опер. Предусмотрены след прогр – апп средства :

1. клавишный пульт оператора

2. дисплей УПУ

3. накопители ГМД ГМЛ

4. фотосчитывающее устройство если есть

5. др устр разм на пульте оператора

Общение оператора и УЧПУ происх на неск языках

1. язык заданий

Реализуется клавишными средствами панели оператора, при помощи которых оператор определяет режим работы УЧПУ, производит настройку УЧПУ для выполнения заданий.

Разнообразен так как отр не только специфику УЧПУ, но и язык станка, как объекта управления. Язык заданий нашел свое отражение в выделении функ полей (зон панелей оператора), в мнемон обозн функ клавиш и правил пользования ими. Некоторые правила приведены в ГОСТ2470Б-80

1. язык задач

Предназначен для описания задач, выполняемых при выполнении конкретного задания

Описание задач задается с помощью управляющей программы. Оператор ведет подготовку упр. Программы в режиме меню с использованием графических представлений. Оператор пользуется клавишами панели оператора и дисплея.

1. язык дисплей и язык индикации

Эти языки определяются правилами экспл УЧПУ и языков заданий и задач. Сюда относятся мнемоника функ клавиш, дисплея и индикации и правила пользования ими.

Задается объем и содержание визуально контролируемой информации. Ведется диалог, выполняются плоская и объемная графика. Индикация выполняется подсветкой и звуковыми сигналами при неправильном вводе информации и обнаружении ошибок и контроля.

На лекции разобран привод главного движения

Лекция 7 – 01.11.11

1. Чертеж детали с обоснованием числа управляемых координат (анализ поверхностей)

2. Принципиальная схема проектируемого станка

3. Задачи и функции выполняемые СЧПУ

4. Терминальная задача

5. Диагностическая задача

6. Блок-схема СЧПУ

Циклы автоматической смены инструмента

У каждого свой цикл смены

1. Рабочие органы станка должны подготовиться

2. Должен подготовиться сам шпиндель

Точка N – точка смены инструмента – необходимо указать расстояние от нуля до N

Функция – G14 – для органов

Функция M19 – для шпинделя – ориентированный останов

Фазы смены инструмента :

Т03 – поиск инструмента номер 3

М06 – непосредственно смена

Далее ряд процедур срабатывает при снятии М06

Рисунки в файле

1. Поиск инструмента

2. Выдвижение найденной ячейки в определенную позицию

3. Автооператор

4. Зажим разжим – M10, M11 либо M06

Лекция 8 - 08.11.11

Структурные схемы построения однопроцессорных УЧПУ

Состав задач и их сложность оказывает непосредственное влияние на архитектуру УЧПУ. Существует 2 решения:

• Разделяемый вычислитель

Все задачи решаются параллельно, с помощью одного вычислителя.

• Выделяемый вычислитель

Каждой задаче соответствует собственный вычислитель и параллельные вычисления на разных процессорах должны быть скоординированы между собой.

Этому решению соответствуют структура однопроц ЧПУ. Однопроц ЧПУ могут иметь следующие базовые структуры:

• с общей магистралью

• с двумя магистралями

Вычислитель

ЗУ

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов книги