Проектирование автоматизированнь2х станков и комплексов (831035), страница 22
Текст из файла (страница 22)
Использование циклов обработки позволяет сократить УП. Цикль1 соответствуютопределенным технологическим операциям (сверлению, зенкерованию, точению, фрезерованию и т. п.) и позволяют задать всю последовательность действий на станке при вьmолнении этих операций в одном кадре УП.К расточным циклам обработки относятся следующие циклы:сверления,082 -растачивания,зания резьбы метчиком,083 -глубинного сверления,084 -081 наре086 - развертывания и др.Большим разнообразием отличаются циклы точения: 070 чернового продольного точения, О71 - чернового поперечного точения, 0817 - черновойпродольной обработки контура, 0818 черновой поперечной обработкиконтура, 076 прорезки, 025 обработки выточки, 0799 - резьбофрезерования и др.
Циклами фрезерования являются: О 11 О быстрого подвода кконтуру; 0791 фрезерования линейного паза на торцовой поверхности;0793 - фрезерования кармана; 0797 - фрезерования фигуры; 0798 - фре085 -рассверливания,зерования винтовой канавки и др.7. КоррекцияУП с учетом фактических размеров и износа инструментов. Микропроцессорное устройство ЧПУ может автоматически выполнятькоррекцию УП, т. е.
пересчитывать координаты опорных точек траекторий,заданных в УП, с учетом фактически используемых параметров инструмента: длины, радиуса и износа инструмента. Также могут быть скорректиро-11212.Микропроцессорные устройства ЧПУ станкамиваны подача и частота вращения шпинделя. Учет фактического радиуса инструмента при коррекции сводится к формированию траектории, эквидистантной запрограммированной, а коррекция по длине инструмента-кпараллельному переносу системы координат инструмента, т. е. к смещениюположения рабочего органа станка.Коррекция осуществляется, если в УП заданы ее характер и номера корректоров. В эти корректоры, расположенные в памяти устройства ЧПУ, заносят значения корректируемых величин (параметры или износ инструмента).Понятие «коррекция» включает в себя адресLи код коррекции, а такженомер корректора.
Предварительно в память корректора вводят число, соответствующее, например, износу инструмента с положительным или отрицательным знаком, на которое будет корректироваться эквидистанта.Коррекция геометрической информации при линейной интерполяцииосуществляется путем алгебраического сложения координат опорных точекэквидистанты с числом, заданным в корректоре. Коррекция геометрическойинформации при круговой интерполяции осуществляется путем алгебраическогосложения модулякоординатзаданным в корректоре. На рис.опорных точек эквидистанты12.2,с числом,а функции коррекции соответствуетсигналL.12.2.2.
Управление цикловойавтоматикой станка(логическая задача)В микропроцессорном устройстве ЧПУ используется прием, обработка ивьmод дискретных сигналов, обеспечивающих управление элементами автоматики станка. Специфику логической задачи составляет большое число обменных сигналов между устройством ЧПУ и станком. Прежде всего это отработка аварийных сигналов от ограничителей перемещения рабочих органов, устройства контроля рассогласования между истинными и заданнымизначениями координат, схемы аварийной остановки шпинделя во время обработки и т.
д. При приеме аварийного сигнала микропроцессорное устройствоЧПУ должно прекращать интерполяцию.Развитием логической задачи явилась автоматизация на станке вспомогательных операций, таких как зажим-разжим заготовки или инструмента,включение-отключение шпинделя, переключение диапазонов частот вращения, включение-выключение охлаждающей жидкости и т. д.Отдельную группу составляют сигналы циклических процессов, выполняемых на станке. Все сложные циклические процессы можно представитьв виде циклов автоматики. Под системой цикловой автоматики понимаютсистему автоматического управления механизмами и группами механизмов,поведениекоторыхопределяется множеством параллельных и последовательных операций. Отдельные операции осуществляются электрическимиуправляющими сигналами, а условия смены операций формируются подвлияниемтакназываемыхосведомительныхсигналов,поступающихот12.2. Номенклатура обменных сигншюв при программном управлении ...113станка.
Примером циклов автоматики являются циклы автоматической смены инструмента и заготовки.Команды на управление автоматикой станка устройство ЧПУ получает ввиде различных значений вспомогательных функций М, Т,В устройствеS.ЧПУ выполняется логическая обработка кодов вспомогательных функцийсоответствующей частью СПО. При поступлении значения вспомогательнойфункции устройство ЧПУ должно сформировать соответствующий наборуправляющих воздействий на элементы автоматики.При приеме значения какой-либо вспомогательной функции разворачиваетсяопределеннаялогико-временнаяпоследовательностьуправляющихсигналов на элементы автоматики.
В этом случае применяется так называемый метод масок. Для каждой элементарной операции формируется специальное слово-маска, которое должно содержать в себе следующую информацию:список сигналов от устройства ЧПУ, наличие которых обязательно длявыполнения данной операции;список управляющих сигналов, которые необходимо погасить для выполнения данной операции;список управляющих сигналов, которые необходимо выдать на станок;адреса масок последующих операций.Для формирования масок всесигналы,принимаемые ивыдаваемыеустройством ЧПУ, кодируются и записываются в адреса его памяти. Каждаявспомогательная функция реализуется как самостоятельная цепочка элементарных операций.
Например, смена инструмента может быть разбита на триэтапа:1)выбор нового инструмента под адресом Т: выход рабочего органа вточку смены, поиск нового инструмента, захват его манипулятором;2)лю,смена инструмента по команде М06: подвод манипулятора к шпиндезахват манипулятором старого инструмента, разворот манипулятора на180°,зажим в шпинделе нового инструмента и отвод рабочего органа сошпинделем в зону обработки;3) сигналот станка о выполнении команды МО6 и ее снятие: старый инструмент с помощью манипулятора помещается в свободное гнездо магазина,одновременно ведется обработка новым инструментом.Поиск инструмента в магазине может быть организован по-разному.
Первый способ предполагает специальную нумерацию инструментов, т. е. инструмент помещается в оправку, код на хвостовике которой совпадает с номером инструмента. Второй способ заключается в присвоении каждому гнездумагазинаопределенногономера,приэтомеслимагазинимеет Ш1положения, тогда за каждым инструментом либо закрепляется определенноегнездо, либо инструмент вставляется в ближайшее свободное.В общем случае в рамках логической задачи вьmолняются следующиефункции.11412.Микропроцессорные устройства ЧПУ станкамиУправление приводом главного движения. Эта функция предусматри1.вает включение и отключение привода, выбор направления вращения и диапазона частот вращения, стабилизацию частоты вращения, аварийный останов привода.
В некоторых случаях требуется программное изменение углаповорота (например, при нарезании резьбы), ориентированный останов (присмене инструмента), смена режима работы (при работе многоцелевого токарно-фрезерного станка).Часть управляющих сигналов формируется в соответствии с определенными значениями вспомогательных функций в УП, например: М03чение шпинделя; МО5-его выключение; МО4бор диапозона частот вращения; М19ля;S---вклю-реверс; М38, М39-выориентированный останов шпиндезадание частоты вращения.Частота вращения может быть задана в УП косвенным способом или способом прямого обозначения. В первом случае каждому значению функцииSсоответствует в выбранном диапазоне определенная частота, например функцииSS54соответствует частота493об/мин. Тогда дешифратор кода функциис памятью может находиться в шкафу автоматики станка. Во втором случаечастоту сразу задают под адресомS в оборотах в минуту.Для стабилизации частоты обычно используют замкнутую систему регулирования с ИП обратной связи в виде тахогенератора.
Заданное значениеформируется цифро-аналоговым преобразователем (ЦАП). На вход последнего поступает код функцииS,соответствующий максимальному напряжению на ЦАП.Функция смены режима обработки связана с особенностью работы шпинделя токарно-фрезерного станка. Вал шпинделя может вращаться в двух режимах: вращение при точении и угловой поворот при фрезеровании. Нарис.12.3представлены функции, выполняемые устройством ЧПУ при управлении приводом вращения шпинделя на многоцелевом токарно-фрезерномстанке в рамках логической задачи.Для переключения привода с одного режима на другой требуется на двигатель привода главного движения подать сигнал, соответствующий функцииG27(см.
рис.12.3, а).При этом управление поворотом шпинделя, как любойдругой координатой, осуществляется с помощью ИП 5 углового положения(см. рис.12.3,б). В режиме фрезерования приводом главного движения становится привод вращения оправки инструмента (см. рис.2.12.3, в).Управление циклом автоматической смены инструмента (рис.начала цикла рабочие12.4).Доорганы станка по соответствующим координатамдолжны быть выведены в точку смены инструментаN(см. рис.12.2,б).
Это,например, отвод шпиндельной бабки из рабочей зоны станка, поворотнаклонной шпиндельной головки и т. д.Цикл начинается с поиска необходимого режущего инструмента, предварительно установленного в ячейку инструментального магазина. Сигнал вспомогательной функции Т с числовым значением, соответствующим номеру ин-12.2. Номенклатура обменных сигншюв при программном управлении ...115рИГ! бG27 GЗЗРис.мыеустройствомуправлениидвиженияаФункции, вьmоШIЯе12.3.ЧПУприводомнаприглавногомногоцелевомтокарно-фрезерном станке:а-вращениеточения; брования;в -шmmделяврежимето же в режиме фрезепривод вращенияобинструмента в режиме фрезерованиях ----вструмента (например, ТО2), вюпочает двигатель М7 привода вращения инструментального магазина (см. рис.найден, ИП 13 вьщает сигнал12.4,29, которыйа). Как только нужный инструментприходит на двигатель М7 и происходит его останов.
Контроль положения позиций инструментального магазинаосуществляется бесконтактным измерительным преобразователем ИП 13 • Каждая ячейка инструментального магазина имеет индикатор, который при движении магазина считывается преобразователем. Сопоставление в устройстве ЧПУсчитанной преобразователем информации с заданной обеспечивает остановмагазина в положении, при котором необходимый инструмент находится в позиции смены. Преобразователь ИП 13 вьщает сигнал29,который приходит надвигатель М7 и останавливает привод вращения магазина.Сигнал, соответствующий функции МОб, поступает на электромагнитЭМ4 золотника и подключает гидроцилиндр Г{м к гидросети станкарис.12.4,(см.б).
В верхней полости Г{м создается давление, и движение поршняосуществляет выдвижение ячейки инструментального магазина до фиксированного положения специального ИП, который выдает сигнал30.30 вюпочает двигатель М12 привода вращения руки автооператорис. 12.4, в). После ее поворота на -90° формируется сигнал 31, котоСигналра (см.рый останавливает привод автооператора.116Микропроцессорные устройства ЧПУ станками12.С пультаЧПУiГидросистемаРазжимЗажимтрM IOi.__.........-.L..t-+-U...............оэм 6q-36q-32ооо30ttt3137г346Ход н а-zХод на + Zртзs-р33-рHzдРис.12.4.Логико-временная последовательность сигналов при управлении циклом смены инструмента на многоцелевом станке:а-вращение инструментального магазина для поиска инструмента под номером, заданным в УП; б магазина; в-выдвижение и задвижение ячейки инструментальноговращение руки автооператора; гной оправки в шпинделе станка; д --зажим-разжим инструментальперемещение автооператора вдоль осиПо сигналу, соответствующему функцииMl 1 иZприходящему на ЭМ5 золотника гидроцилиндра ГЦ5 , масло подается в его верхнюю полость, штоккоторого разжимает оправку с инструментом в шпинделе (рис.разжима формируется сигнал32.12.4, г).После12.2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
