lekzii (832105), страница 3

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

Текст из файла (страница 3)

Рисунок 15

Материал кулачков – чугун (малые усилия резания), сталь (большие усилия резания) + ТО.

Тяжело получить заданный подъем (нужен допуск на изготовление).

Преимущества систем с РВ

1. Очень простая конструкция (чисто механическая. Никакой электрики и электроники)

Сл. дешевый

Высокая надежность (автоматы ломаются очень редко)

1. Возможность управления сложным циклом при одновременной работе нескольких инструментов (даже когда есть магазин инструментов, они работают по очереди)

Недостаток

Низкая мобильность

Лекция 5

Системы циклового программного управления (ЦПУ). Система управления упорами.

Рисунок 1

Для каждого рабочего органа ставим упоры вместо кулачков. Упрощение управляющей программы. Она включает размерную информацию и технологическую информацию (цикловая информация). Размерная информация (длины ходов) – упоры, технологическая (направление вращения, скорость подачи) – панель со штекерами.

Рисунок 2

Рисунок 3

Делается линейка для каждого рабочего органа с Т-образными пазами. На ней ставятся упоры.

Рисунок 4

Переналадка – снять линейку и поставить новую. Высокая мобильность.

- Можно обрабатывать только простые детали (только прямоугольного цикла)

Рисунок 5

- Нет непрерывного управления. Только в отдельных точках. Даем команду и суппорт перемещается. А если инструмент сломается на рабочем ходу? Перемещения не будет. А мы ждем, когда придет в определенную точку. Неопределенность выполнения цикла.

- Большое время цикла. Надо ждать пока все суппорты отработают. Нельзя совмещать холостые ходы и рабочие (могут быть столкновения).

Рисунок 7

Агрегатная головка с гидроприводом

Рисунок 8

Рабочая подача определяется давление и определяется гидравликой (сход масла назад, брызги - утечки). Подачи больше расчетной.

Время цикла в пределах 15% колебания. Поэтому совмещать ходы нельзя.

- Использование физических носителей (лучше, чем кулачки)

Лекция 6

Крупносерийное 25%

Среднесерийное 75% (увеличение)

Системы числового программного управления (ЧПУ)

ГОСТ 20523-80

Устройство ЧПУ станками. Термины и определения.

Числовое программное управление станком (недопустимо цифровое программное управление станком) – управление обработкой заготовки на станке по управляющей программе, данные которой заданы в цифровой форме.

Систему ЧПУ разрабатываем (привод главного движения, подач и т.п.)

Имеем устройство ЧПУ (тип устройства, фирма). Критерий выбор – 1) функциональность 2) кто его будет использовать? (нужны специалисты) 3) стоимость

Устройство числового программного управления станком – устройство, дающее управляющее воздействие на исполнительные органы станка в соответствии с управляющей программой и информацией о состоянии управляемого объекта.

Системы ЧПУ – совокупность функциональных взаимосвязанных и взаимнодействующих технических и программных средств, обеспечивающих ЧПУ станком.

Управляющая программа – совокупность команд на языке программирования, соответствующая заданному алгоритму функционирования станка по обработке конкретной заготовки.

Программоноситель – носитель данных, на котором записана управляющая программа. В качестве носителей данных могут: магнитная лента, перфолента (черные, розовые портятся от масла – просветы), магнитный диск, память устройства.

3 принципа построения систем ЧПУ:

1. Вся информация (размерная, технологическая, вспомогательная) задается в цифровом виде

2. Информация для управления должна быть полностью рассчитана, должна вводиться в устройство ЧПУ автоматически и быть записана либо на программоноситель, либо в память устройства ЧПУ.

3. Для управления станком требуется специальное устройство (УЧПУ)

Рисунок 1

Теперь чертежи в системе координат

Траекторию обработки разбиваем на отдельные точки. Задаем координаты этих точек.

Как быть с дугой окружности?

Рисунок 2

Можно аппроксимацию. Чем больше точек – тем точней. Но расчеты тяжелей.

Рисунок 3

Затем проводим интерполяцию (линейную, круговую) Сколько дать импульсов по х и y, чтобы получить такой участок.

Если дискретность

мм

Тогда количество импульсов по координатам:

Классификация систем ЧПУ

1. Классификация систем ЧПУ исходя из технологических задач управления обработкой

Пример 1 – плоская деталь, где нужно обработать n отверстий

Позиционная система управления

Рисунок 4

- Наиболее важное здесь – управление холостыми ходами (производительность, на сколько точно выполняем – на столько точная деталь).

(20-80 м/мин) выше винт-гайка качения не выдерживает.

Лучше попробовать применить линейный двигатель.

- Траектория произвольная

- Точность высокая (при рассверливании)

- 3 координаты (2,5 вертикальная пуск-стоп маловажная)

- 2 одновременно управляемые координаты

- Автоматическая смена инструментов (лучше магазин. В револьверной головке мало инструментов – см. семинар 1)

Ф2

Пример 2. Криволинейная поверхность

Контурная система обработки

Рисунок 5

- Управлять надо рабочими ходами

- (зависит от материала заготовки, материал режущего инструмента, припуск)

Холостые хода не особо интересуют (подвел/отвел), но лучше быстрей

- Траектория задается профилем

- Точность средняя (фрезерование)

- Число координат 2 (токарные, и то можно больше)…5

- Одноверменно от 3…5

Ф3 – контурная система обработки (16К20Ф3)

Пример 3 Комбинированные системы управления

Рисунок 6

Ф4

Обработка в 2 режимах – позиционирование и контурная обработка

Ф1 – станок с цифровой индикацией (не с ЧПУ)

Лекция 7

Классификация систем с ЧПУ по наличию обратной связи

Рисунок 1

1. Разомкнутые системы

Могут быть только с шаговыми двигателями. Он не обеспечивает точный поворот ходового винта. За 1 оборот ходового винта РО перемещается на 1 шаг. Знаем сколько надо подать импульсов для перемещения. Недостаток – не может обрабатывать большую частоту импульсов. Возникнут большие динамические нагрузки. Надо постепенно подавать импульсы. // А если это мощная деталь, ее тяжело вращать. Разработан маломощный ШД с гидроусилителем (шаговый электрогидравлический привод)

Схема простая, недорогая, но трудно обеспечить высокую точность.

Но была разработана дискретность (для поперечного суппорта), а для продольного .

Затем были разработаны силовые шаговые двигатели (без гидроусилителя). Обеспечивает заданный момент.

Низкая скорость холостых ходов (максимум 8 м/мин).

Шаговый двигатель интересное решение (даем дискретный шаг и получаем дискретное перемещение), находит широкое применение, но не в станках с ЧПУ.

Как показывает практика, чаще следящие двигатели с обратной связью.

1. Замкнутные с обратной связью по положению рабочего органа

Применяем электродвигатель следящий и измеряем величину перемещения рабочего органа

1 вариант – поставить на конце ходового винта измерительный преобразователь и с него сигнал подавать устройству управления.

Рисунок 3

В данном случае круговой преобразователь измерительный (измеряем угол поворота ходового винта). Зная угол поворота можем посчитать перемещение.

Разница – управляющий сигнал . Когда разница равна нулю, то сигнал перестанет подаваться (достигнем нужного результата).

Передача винт-гайка всегда делается с предварительным натягом, чтобы устранить влияние ее погрешностей (во всех случаях лучше так делать)

Достоинства:

1. Габаритные размеры кругового ИП не зависят от величины измеряемого перемещения

2. Легко монтируется на станке. Но не забывать муфту. Просто на ходовой винт не поставишь. Муфты должны быть качественные и иметь высокую крутильную способность. Разработаны специальные сильфонные муфты. Обычную нельзя.

Некоторые предлагают двигатель со встроенным ИП

Рисунок 4

Этот вариант лучше с точки зрения простоты установки, но на l1 могут быть закручивания, если нет высокой крутильной жесткости. А ИП подает сигнал, что стол начал двигаться. L2 не нагружена. Поэтому если нужна высокая точность, то надо устанавливать по схеме на рисунке 3.

ТГ измеряет угол поворота, а ИП величину перемещения.

1. Удобно с точки зрения его защиты. Стружка не попадает, мало не течет.

Недостаток:

1. Косвенное измерение величины хода (через угол поворота винта). Хотелось бы измерить как рабочий орган перемещается. Ведь винтовая пара имеет погрешность (зазоры – можно устранить делая натяг). Ходовой винт имеет погрешность – накопленная погрешность по шагу. Когда идет нарезка винта уже идет погрешность. Шаг определяется кинематикой станка.

Рисунок 5

После нарезки винты надо шлифовать (т.к. потом идет ТО). После ТО винт может повести (искажается). Поэтому применяют сталь, которая не ведет (ХВГ – но она дорогая).

Вариант 2. Можно применять рейку зубчатую. И зубчатое колесо разрезное. Шестеренки пополам разрезали, развернули и устраняем боковой зазор в шестерне рейки. ИП круговой. Измеряем перемещение рабочего органа, но есть минусы: рейка должна быть по величине равна длине хода (сможем ли ее изготовить метронной длины и с заданной точностью).

Рисунок 6

Вариант 3. Применение линейного измерительного преобразователя. На рабочий орган ставится линейка и ползунок. С этого ползунка снимаем сигнал и передаем на систему ЧПУ.

Рисунок 7

Обеспечивает высокую точность измерения. Но есть недостатки: 1) длина линейка равна величине хода (даже побольше). Надо делать очень длинную линейку если большая величина хода. Это сделать тяжело. Требуется высокая точность. Нужна специальная делительная машина. Габариты зависят от измеряемого перемещения. Можно делать составные (но надо точно стыковать). 2) монтировать плохо. Длинную линейку ставить на станину под столом, а коротенький ползунок на рабочем органе. 3) И надо чтоб не попадала стружка и СОЖ. они открыты – плохая защита

Характеристики

Список файлов лекций