Проектирование автоматизированнь2х станков и комплексов (831035), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Микропроцессорные устройства106ТаблицаЧПУ станками12.4ПодготовительныеGи вспомогательные М функции (ГОСТОбозначение20999-83)НазначениеПодготовительные функцииGGOOБыстрое позиционированиеGOIЛинейная интерполяцияG02, GОЗКруговая интерполяция по ходу и против хода часовой стрелки соответственноG04ПаузаGОбПараболическая интерполяцияG08РазгонG09ТорможениеG17, G18, Gl9Выбор плоскости ХУ,GЗЗНарезание резьбыG34, G35Нарезание резьбы с увеличивающимся и уменьшающимсяZX и YZ соответственношагом соответственноG40Отмена коррекции инструментаG41, G42Коррекция на фрезу соответственно левая и праваяG43, G44Коррекция на положение инструмента соответственно положительная и отрицательнаяG53Выход в нулевую точку станкаG54Отмена смещенияG55-G59Заданные смещенияGбЗНарезание резьбы метчикомG80Отмена постоянного циклаG81-G89Постоянные циклыG90Абсолютный размерG91Размер в приращенияхG93Скорость подачи в функции, обратной времениG94, G95Подача в минуту и на оборот соответственноG96Постоянная скорость резанияG97Обороты в минутуВспомогательные функции МмооПрограммируемый остановMOlОстанов с подтверЖдением12.2.
Номенклатура обменных сигншюв при программном управлении ...Окончание табл.10712.4ОбозначениеНазначениеМО2Конец программыМОЗ, МО4Вращение шпинделя по ходу и против хода часовой стрелкисоответственноМО5Останов шпинделяМОбСмена инструментаМО7, МО8Включение охлажденияМО9Отключение охлажденияMl0ЗажимMllРазжимМ19Ориентировюшый останов шпинделямзоКонец информацииМ60-М62Смена столов-спутниковПримечание. Функции G05, G07, GlO-Glб, G20-G24, G30--G32, G45G52, G60-G62, G64-G79, G98, G99, М12-М18, М31-М47, М50-М57, М89 не определены, а функции G25--G29, G36--G39, М20-М29, М63-М88, М90М99 постоянно не определены.3.Интерпретация кадра. Отработка кадра УП требует проведения рядапредварительных процедур, называемых интерпретацией кадра.
Для обеспечениянепрерывностиуправленияприводомпроцедурыинтерпретациипоследующего кадра должны быть реализованы в процессе управления текущим кадром. Функция интерпретации кадра необходима для того, чтобыперевести команды, записанные в кадрах УП, в вид, понятный системеЧПУ.Задачи, решаемые при интерпретации кадра, следующие:распределение информации кадра по адресам памяти, соответствующимбуквенно-цифровому коду, в том числе перевод чисел из десятичной системыв двоичную;анализ вспомогательных функций М и формирование кодов управленияэлементами автоматики станка;перевод размерных значений перемещений и скоростей в машинные путем умножения на масштабные коэффициенты;анализ кодов учета корректирующих поправок на размеры инструмента икоррекцию траектории;расчет исходных данных для интерполяции, анализ признаков торможения и расчет тормозного пути.10812.4.Микропроцессорные устройства ЧПУ станкамиИнтерполяция.
Необходимо обеспечить движения инструмента относительно заготовки по заданной траектории. Интерполяционные вычислительные циклы воспроизводятся с высокой частотой с тем, чтобы получить информацию, необходимую для непрерывного управления следящими приводами подач в целях движения по заданной траектории. Каждый участоктраектории задают координатами начальной и конечной опорных точек и параметрами уравнения участка.Интерполяцияпроцесс получения с требуемой точностью координат-промежуточных точек траекторий по координатам крайних вспомогательных опорных точек аппроксимируемого контура и заданной функции интерполяции.В микропроцессорных устройствах ЧПУ могут быть обеспечены различные виды интерполяции: линейная, круговая, винтовая, сплайновая. При линейной интерполяции в кадре указывают тип интерполяции(GOl)и перемещение из начальной точки участка в конечную. При круговой интерполяцииуказывают плоскость интерполяции(G 17---G 19),ее направление и тип(G02,GОЗ) и перемещение из начальной точки дуги в конечную, а также координаты начальной точки дуги в интерполяционной системе координат.Алгоритм интерполяции обслуживает тот кадр, который в данный моментвремени является рабочим.
Различают две группы алгоритмов интерполяции:методом оценочной функции и методом цифрового интегрирования.5.Управление приводами. С позиции сопряжения с микропроцессорнымустройством ЧПУ приводы подразделяют на регулируемые, параметры которых изменяются под воздействием устройства ЧПУ, и нерегулируемые, параметры которых если и изменяются, то только от возмущающих внешних воздействий. В зависимости от задач управления регулируемые приводы бываютстабилизирующие, позиционные и следящие. Структура следящего приводапредусматривает два контура обратной связи: по положению и по скорости.
Встабилизирующих приводах отсутствует контур обратной связи по положению, в позиционных-по скорости. Контуры обратной связи реализуются спомощью ИП положения и скорости, входящих в состав привода.Сложность управления зависит от типа привода. В общем случае задачасводится к организации цифровых позиционных следящих систем для каждой координаты. На вход такой системы поступают коды, соответствующиерезультатам интерполяции. Этим кодам должно отвечать положение по координате-линейное или угловое перемещение.Рассмотрим основные функции управления приводом каретки шпинделямногоцелевого токарно-фрезерного станка с ЧПУ.Реализация обратной связи по положению рабочего органа. На двигательМ 1 из устройства ЧПУ подается сигнал Zзад о перемещении каретки шпинделя на заданное расстояние (рис.12.2, а).Двигатель через ременную передачусвязан с ШВП, которая осуществляет движение каретки.
Оптический линейный измерительный преобразователь ИП 1 фирмыHendenhainпосьшает в12.2. Номенклатура обменных сигншюв при программном управлении ...109G ЗЗG90 (G91) \ GI 8 LG5З\'--.._\!G28- М \Zзад //G0l (G02, GОЗ) и т. д.*/100,.l_....м~Rt \ ""'-._G70G81лz ~ t_7_*_3_1/,______ф2_0_:_ _ _1r~/._1r_,___аN{м4~вРис.12.2.Функции управления приводом линейного перемещениярабочего органа станка:а-интерполяция; обратные связи по положению и скорости; аварийныйостанов; выход в нулевую и референтную тоqки станка; работа с циклами;коррекция инструмента;6,в-выход в точки смены инструмента и столовспутников соответственноустройство ЧПУ сигнал Zфакт о фактическом положении каретки. Истинное изаданное положения рабочего органа могут отличаться вследствие погрешности IIIВП, износа и тепловых деформаций.
Если разница фактического и заданного положений каретки не равна нулю, то на двигательMlпосьmаетсясигнал о перемещении каретки на ЛZ.Реализация обратной связи по скорости рабочего органа. На двигательMlиз устройства ЧПУ подается сигнал Fзад о перемещении каретки шпинделя с заданной скоростью (см. рис.12.2,а). Линейный измерительный преобразователь ИП1 посылает в устройство ЧПУ сигнал Fфакт о фактической скорости перемещения каретки. Если разница фактического и заданного значений скорости не равна нулю, то на двигатель посылается сигнал ЛF обизменении скорости.11012.Микропроцессорные устройства ЧПУ станкамиКроме управления в режиме движения по заданной траектории с заданнойскоростью необходима организация некоторых вспомогательных режимовработы привода.Аварийн,ый остан,ов привода.
Чтобы исключить выход рабочего органа запределы рабочей зоны и превьШiение допустимого перемещения по соответствующей управляемой координате, устанавливают шесть концевых выключателей. При выдаче сигналоврис.12.2,3и4соответствующими выключателями ( см.а) происходит плавное торможение рабочего органа до фиксированной скорости. Торможение может также осуществляться программнымспособом, т. е. периодическим сравнением истинной скорости рабочего органа с константой, соответствующей максимальной скорости его перемещения.Сигналы2и5 от выключателей останавливают перемещение1 и 6 отключают устройство ЧПУ.привода каретки, а сигналыРабота устройства ЧПУ в абсолютн,ой или отн,осительн,ой системе координ,ат. Эта функция задается в УП при помощи подготовительных функцийG90иG9 l.Без сигналов, соответствующих этим функциям, не будут реализованы алгоритмы интерполяцииGl7(сигналыот функцийG0 1, G02, GОЗ,12.2, а).и т. п.) и рабочие органы станка не начнут движение (см.
рис.Согласован,ие устройства ЧПУ и ИП. При использовании в следящихприводах ИП положения типа вращающийся трансформатор или индуктосиннеобходимо вьmолнять функцию согласования перед первым включениемстанка. Согласование заключается в подборе из устройства ЧПУ кода задания, отвечающего истинному положению ИП обратной связи. После проведения согласования включение привода происходит без рывков. В этом случае ИП положения (кроме ИП фирмыHeidenhain)должен выдать сигнал С вустройство ЧПУ.Автоматический выход рабочего орган,а в н,улевую точку станка.
Привключении станка рабочий орган автоматически перемещается в начало системы координат станка (нулевую точку М станка). Этот режим позволяетпривести в соответствие координаты в УП с истинным положением рабочихорганов. Положение рабочего органа в точке М фиксируется специальнымИП (кроме ИП фирмыустройства ЧПУрис.12.2,Heidenhain).подаетсясигнал,На двигательMlсоответствующийпривода каретки изфункцииG53 (см.а). При достижении нулевой точки ИП 1 посылает сигнал О вустройство ЧПУ о выполнении данной функции.Реферирован,ие. Эта функция предполагает автоматический выход рабочего органа в референтную точкуRстанка. Данная точка используется дляконтроля перемещений рабочего органа станка при отсчете перемещений вприращениях.
Использование референтной точки на станке позволяет минимизировать холостые ходы в процессе отработки УП. Положение точки R настанке строго фиксировано относительно нулевой точки М станка и определяется положением специального ИП. На двигательMlкаретки из устрой-11112.2. Номенклатура обменных сигншюв при программном управлении ...ства ЩIУ подается сигналИП 1 посылает сигналRв028.При достижении каретки референтной точкиустройство ЩIУ (см. рис12.2, а).N сменыАвтоматический выход рабочего органа в точкуинструмента.При выполнении цикла смены инструмента рабочий орган должен выйти вточкуN.Эта точка задается относительно нулевой точки М станка и определяется фиксированным положением специального ИП2 (рис12.2, 6).Устройство ЧПУ подает на двигатель М2 привода шпиндельной бабки сигнал, соответствующий функции014.При достижении точкиNвыдается сигнал25,останавливающий привод перемещения шпиндельной бабки.Автоматическийвыходрабочегоорганавточкусменыстоловспутников.
При выполнении цикла смены заготовки рабочий орган долженвыйти в фиксированную точкуNсмены столов-спутников на станке, заданную относительно нулевой точки М станка (рис.12.2,в). Для этого устройство ЧПУ подает сигнал, соответствующий функции МбО, на двигатель МЗстола станка. При достижении точкиустройство6.Nспециальный ИП выдаст сигнал40в'ilIY.Работа с постоянными технологическими циклами обработки. Микропроцессорное устройство ЩIУ может автоматически рассчитывать и формировать траектории движения инструмента, если в УП заданы постоянныетехнологические циклы обработки.Подпрограммы УП, составленные для различных инструментов и охватывающие наиболее часто повторяющиеся технологические схемы обработки,называются постоянными технологическими циклами обработки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
