Проектирование автоматизированнь2х станков и комплексов (831035), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Дляполучения требуемых размеров на заготовке ее положение в рабочей зонестанка должно быть строго координированным. При этом необходимо учитывать виды движений рабочих органов станка (прямолинейные и круговые(поворотные)), положительные и отрицательные направления этих движений.Международный стандарткоординатинаправленийISO 841- 74устанавливает обозначения осейдвижений рабочихВ нашей стране был разработан ГОСТ23597- 79,органовстанковсЧПУ.который полностью соответствует данному международному стандарту. По этому стандарту на станкес ЧПУ может быть три линейных Х, У,(рис.10.12, а).Zи три круговых А, В, С координатыПри этом используют системы координат двух видов: прямоугольную и полярную.Указанный выше стандарт устанавливает обозначения осей координат инаправлений движений в станках с ЧПУ так, чтобы программирование операций обработки не зависело от того, что перемещается: режущий инструмент или заготовка.За основу принимают перемещение инструмента относительно системыкоординат неподвижной заготовки.
Положительное направление движениярабочего органа станка соответствует направлению отвода инструмента отзаготовки. На схемах станков направления движения рабочих органов, несу-1О.38Системы программного управления металлоре:жущими станкамиаРис.10.12.Обозначение движений в прямо-угольной (а) и в полярной(6)системах коор-динатщих инструмент, обозначают буквами без штриха, а несущих заготовку-буквами со штрихом.
При этом положительное направление движения, обозначаемое буквой со штрихом, противоположно соответствующему движению, обозначаемому той же буквой без штриха.ОсьZопределена по отношению к шпинделю главного движения, т. е.шпинделю, вращающему инструмент в станках сверлильно-фрезерно-расточной группы, или шпинделю, вращающему заготовку в станках токарной группы. Движение по осиZв положительном направлении должно соответствовать направлению отвода инструмента от заготовки.Ось Х должна быть расположена предпочтительно горизонтально и параллельно поверхности крепления заготовки.
На станках с вращающейсязаготовкой, например токарных, движение по оси Х направлено по радиусузаготовки и параллельно поперечным направляющим. Положительное движение по оси Х происходит тогда, когда инструмент, установленный на поперечных салазках, отходит от оси вращения заготовки. На станках с вращающимся инструментом, например фрезерных или сверлильных, при вертикальной осиZ положительноеперемещение по оси Х направлено вправо.Положительное направление движения по оси У следует выбирать так,чтобы ось У вместе с осямиZи Х образовывала правую прямоугольную систему координат.Несмотря на то что с помощью трехмерной прямоугольной системы координат описываются положения любых точек в геометрическом пространстве, в современной механообработке часто возникает необходимость в изготовлении столь сложных поверхностей, когда недостаточно перемещенийрабочих органов только по трем осям координат.
В этом случае используютпространственнуюпрямоугольнуюсистемукоординатсдополнительнымиосями, которые располагаются вокруг основных линейных осей Х, У ирис.10.12, а).оси У -Z (см.Ось вращения вокруг оси Х обозначают буквой А, вокругбуквой В, а вокруг осиZ-буквой С.За положительное направление круговой координатной оси принимаютнаправление вращения по часовой стрелке, если смотреть в положительном10.4. Системы числового программного управления станками39направлении вдоль соответствующей ей линейной оси координат.
Учитываясложность определения правильного обозначения координатных перемещений и их положительного направления, в приложении к стандарту даны схемы различных станков с указанными обозначениями.В ряде станков с ЧПУ дополнительно к основным (первичным) прямолинейным движениям Х, У иZимеются вторичные движения параллельно им.Их обозначают соответственно буквами И,V и W.Если дополнительно имеются параллельные им третичные движения, то для их обозначения применяют соответственно буквы Р,Q и R.Наконец, если дополнительно к первичным круговым движениям имеются вторичные параллельные или непараллельные А, В и С движения, их обозначают буквамиD и Е.Прямоугольную систему координат с дополнительными круговыми осямиможно также представить как пространственную полярную систему координат (см.
рис.10.12, б).В полярной системе координат положение точки Р наплоскости ХОУ определяется расстоянием (радиусом)Rот точки до началакоординат и углом а между определенной осью координат и радиусом, проведенным в точку из начала координат. Угол а может иметь как положительное, так и отрицательное значение.При составлении УП и расчете перемещений рабочих органов станка сЧПУ применяют два способа отсчета координат: абсолютный и относительный (в приращениях). При абсолютном отсчете перемещения измеряют отнулевой точки заготовки, т.
е. используют абсолютные значения координатпоследовательно расположенных точек. При относительном отсчете используютприращениякоординатдляпоследовательногоперемещенияотточки к точке.В станках с ЧПУ значительно возросла сложность подготовки УП. Структура УП, ее формат, правила кодирования информации УП, записываемой наносители данных (перфоленту, магнитную ленту, магнитный диск) или вводимой с дистанционного источника информации (например, ЭВМ высшегоранга), а также требования к технической документации на устройство ЧПУустанавливает ГОСТ20999- 83.В соответствии с этим ГОСТом УП записывают на носитель данных в виде последовательности кадров.
Под кадром УПпонимают ее составляющую часть, вводимую и отрабатываемую как единоецелое и содержащую не менее одной команды.Каждый кадр состоит из слов, расположенных в определенном порядке.Под словом понимают составляющую часть кадра, содержащую данные о параметре процесса обработки заготовки и (или) другие данные по выполнениюуправления. Слово в начале кадра, определяющее последовательность кадровв УП, называют номером. Номер кадра задают адресомNи целым десятичным числом.Часть слова УП, определяющая назначение следующих за ней данных,называют адресом. Значения символов адресов также установлены ГОСТ20999- 83.401О.Системы программного управления металлоре:жущими станкамиПосле кодирования информации УП в виде последовательности кадровв соответствии с изложенными выше правилами записывают на программоноситель,в качествекоторого чаще всего применяют восьмидорожковуюбумажную (или из другого материала) перфорационную ленту шириной25,4 мм (1дюйм).
В современных устройствах ЧПУ УП можно вводитьнепосредственно в память с помощью буквенно-цифровых и индексныхклавиш. Форму, размеры и расположение перфорационных отверстий кодовых дорожек на ленте регламентирует ГОСТ10860- 83.Запись информациина перфоленте проводят с использованием международного кода(по ГОСТISO-7Ьit13032- 77).10.4.3.
Задачи, решаемые системой ЧПУ,ее структура и программное обеспечениеВ общем виде можно сформулировать пять задач, решаемых системойЧПУ и вытекающих из необходимого взаимодействия ее со станком и окружающей производственной средой.Взаимодействие со станком состоит в управлении формообразованиемдетали (геометрическая задача), в управлении цикловой автоматикой станка(логическая задача) и рабочим процессом в целях его поддержания или оптимизации (технологическая задача). Например, при электрохимической обработке путем изменения подачи и скорости резания оптимизируют процессобработки по какому-то критерию.Взаимодействие с окружающей производственной средой (терминальнаязадача) выражается в диалоге с оператором и в информационном обмене суправляющей ЭВМ более высокого ранга.
Наконец, диагностическая задачарешается применением систем технического диагностирования как устройства ЧПУ, так и узлов и механизмов станка. При этом определяют место, види причины возникающих неисправностей (подробнее см. п.10.6.2).Геометрическую задачу подробнее можно определить через периоды последовательного преобразования геометрической информации УП: ввод УП,размещение ее в памяти, процесс вычислений с подготовкой буферного кадра(расчет эквидистант; преобразование координатных систем; определение параметров, используемых в алгоритме интерполяций).
Интерполяция необходима для управления каждым отдельным приводом подачи, а также для согласования движений приводов между собой.Логическая задача состоит в автоматизации на станке работы вспомогательных механизмов: зажимов-разжимов, подводов-отводов, переключений,пусков-остановов, смены инструмента и др. Ее специфика заключается вбольшом количестве обменных сигналов между устройством ЧПУ и объектами управления на станке.Устройство ЧПУ конструктивно выполняют и размещают на станке вразных вариантах (подвесное, встроенное и др.).
Символы (условные графические изображения) на пультах управления и их основные размеры устанав-10.4. Системы числового программного управления станкамиливает ГОСТдарту24505- 80,ISO 3461- 76.41полностью соответствующий международному станСостав задач, решаемых системой ЧПУ, и мера их сложности оказываютнепосредственное влияние на структуру (архитектуру) устройства ЧПУ. Простейший вариант построения-однопроцессорное устройство ЧПУ, в котором все задачи решаются последовательно одной микроЭВМ. При этом возникает проблема разделения времени работы микропроцессора для решениязадач управления.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
