lekzii (832105), страница 4

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

Текст из файла (страница 4)

Лекция 8

Рисунок 1

Станки с ЧПУ делаем высокой точности.

Дискретность желательно 1 мкм.

Можно делать либо очень точные станки (мастер станки), либо станки с обратной связью, которая будет учитывать погрешности.

Ставим ИП, который будет измерять погрешность станка и сообщать ее системе ЧПУ, которая будет ее учитывать.

Виды погрешностей:

1. Температурные деформации (раньше был 1 двигатель на главное движение и движение подач. Потом стали применять 2 двигателя. А сейчас: на каждую координату, на главное движение, двигатели вспомогательных движений, подача сож, револьверная головка, отвод стружки (10-12 двигателей). А это источники нагрева. Применяем высокие частоты (до 10 000), применяем новые инструменты (которые могут работать на высоких режимах) – тоже повышенный нагрев. Станок должен работать как минимум в 2 смены (а лучше 3). Очень напряженная работа станка (непрерывная)

2. Погрешности геометрических параметров станка. Погрешности, связанные с перемещением рабочих органов по направляющим (может быть непрямолинейность направляющих). Неперпендикулярность перемещения шпиндельной бабки относительно стола. Непараллельность шпинделя. Биение шпинделя радиальное и осевое.

3. Износ направляющих и других сопряжений станка.

4. Упругие деформации

Допустим ставим ИП, измеряющего нагрев шпиндельной бабки в какой-то точке. Надо решать что следует корректировать, а что нет (все нельзя – дорого)

Рисунок 2,3

Коррекция – даем дополнительное движение рабочему органу.

Рисунок 4

Задается диапазон режимов резания, т.к. не известно как делался инструмент, какая заточка и т.п. Неизвестно какая заготовка, как отливали допустим (были ли твердые включения). припуск какой конкретно. Это все возмущения, которые действуют на процесс обработки. Имеем колебания твердости обрабатываемого материала.

Неизвестна точная стойкость инструмента (см. рисунок 5)

Рисунок 5

Обычно теряем производительность (предохраняемся), если брать режимы по максимуму инструмент может сломаться раньше.

Берем усредненный припуск, усредненную твердость.

Рисунок 6

На станке с ЧПУ выбираем среднюю подачу. Если заниженная – теряем производительность в месте, когда припуска меньше. Но зато выигрываем на 1 участке – выше стойкость

Можно ли сделать систему, которая будет регулировать подачу? Если хочется учитывать колебания припуска или износ инструмента.

Надо чтоб система выбирала такую подачу, чтоб скорость резания была постоянна. Мы не задаем подачу, а она сама ее определяет. Адаптивная система управления.

Классификация устройство ЧПУ по принципу построения

1. Аппаратные устройства ЧПУ (в лабораторных работах приводилась схема, к экзамену ее знать не надо)

2. Программируемые устройства (микропроцессорные)

Аппаратное устройство ЧПУ – устройство ЧПУ, алгоритмы работы которого реализуются схемным путем и не могут быть изменены после изготовления устройства.

С помощью схем разрабатывали алгоритм. Переделывать нельзя – надо перепаявать схемы.

Программируемые устройства ЧПУ – устройство ЧПУ, алгоритмы работы у которого реализуются с помощью программ, вводимых в его память и могут быть изменены после изготовления устройств.

Рисунок 7

СNC – компьютизированное числовое управление

Дается больше объем памяти и есть возможность менять/добавлять программы.

Обозначение осей координат и направление движений

ГОСТ 23597-79 Станки металлорежующие с ЧПУ. Обозначение осей координат и направлений движений. Общие положения.

1. Принимаем прямоугольную систему координат. Прямолинейные координаты X, Y, Z. Круговые координаты A,B,C.

Рисунок 8

Вторичные линейные координаты U,V,W.

Рисунок 9

Третичные координаты P,Q,R.

Для поворотов есть вторичные координаты D,E.

Рисунок 10

1. За основу принимается перемещение инструмента относительно неподвижной системы координат. Заготовку считаем неподвижной.

Положительное направление рабочего органа станка с инструментом предпочтительно соответствует отводу инструмента от заготовки.

// Круговые – по часовой стрелке по направлению положительной координаты

Х – перемещение инструмента, Х’ – перемещение заготовки.

Лекция 9

Построение управляющей программы и запись ее на программоносители

1. Составление, разработка, расчет программ

2. Реализация. Управление станком в процессе обработки

ГОСТ 20999-83 Устройство ЧПУ для металлообрабатывающего оборудования. Кодирование информации управляющих программ. Как кодировать, какие правила. Характеристики функций.

Управляющая программа записывается на программоносителе в виде последовательности кадров.

Рисунок 1

Адреса: Х, Y, Z, A, B, C.

Адресом F определяем подачу

Адресом S – частоту вращения шпинделя

G – основное программное обеспечение, подготовительные функции

G90 – данные в абсолютных величинах

G91 – данные в относительных приращениях

G00 – быстрое перемещение

G01 – линейная интерполяция

G02 – круговая интерполяция по часовой стрелке

G03 – круговая интерполяция против часовой стрелке

М – вспомогательные функции

М03 – вращение шпинделя по часовой стрелке

М04 – вращение шпинделя против часовой стрелке

М06 – автоматическая смена инструмента

Т – какая позиция инструмента (Т6, Т8)

М10 – зажим стола

М11 – разжим стола

Для кодирования информации применяют код ISO-7bit

Перфолента имеет 8 дорожек

Рисунок 2

Ширина перфоленты – 1 дюйм

Суть кода – число в виде отдельных цифр.

Признак что запись цифры – пробиты 5,6

Буквы пробивают как и цифры. Но показатель, что пробита буква – отверстие на 7 дорожке (для букв А-О).

8 дорожка – контрольная (если четное количество отверстий – не пробивают, если нечетное – пробиваю).

Подготовительные – отключение охлаждение, зажим/разжим.

Задачи, решаемые системой ЧПУ

Рисунок 3

Измерительные системы: диагностические, коррекция, точность детали, износ инструмента

Привод главного движения – вращение шпинделя (где стоит заготовка или режущий инструмент) с заданной частотой.

Главное управление приводами подач – обеспечивают размерную информацию

Вспомогательные – поворот стола, СОЖ, зажим/разжим

Задачи:

Рисунок 4

Геометрическая – обеспечить размеры детали

Много вспомогательных механизмов (обеспечивают скорость резания и выполнение цикла) – логическая задача. Появилась в связи с автоматизацией.

Технологическая задача – адаптивная система, измерение размеров (измерительный щуп). Существует, когда сам процесс управляемый

Оператор составляет системы ЧПУ, корректировку, управление – терминальная задача

ЭВМ более высокого уровня – собирает статистическую информацию и тоже воздействует на систему ЧПУ.

Техническое диагностирование – диагностическая задача. Можно щупом измерять точность. Сбор данных.

Рисунок 5

Проводится интерпретация информации программы, которую записали. Надо чтоб пока выполнялся 1 кадр, другой обрабатывался.

Логическая появилась когда перешли к автоматизации (автоматическая смена инструмента, переключить)

Станок с горизонтальной компоновкой шпинделя

Рисунок 6

Хотим автоматически менять инструмент.

1. Магазин барабанный (20-40 инструментов) (выбрали)

2. Цепной магазин (40-180)

Выбираем компоновку станка.

Затем алгоритм как меняется инструмент:

1. Поворот магазина, установка РИ (можно делать во время обработки. Холостой ход не влияет. Можно вращать магазин только в 1 сторону)

2. Перемещение шпиндельной бабки в зону смены инструмента (холостой ход)

3. Поворот руки на 90 градусов

4. Осевое перемещение руки (вперед)

5. Поворот руки на 180 градусов

6. Осевое перемещение руки (назад)

7. Поворот руки на 90 градусов

Лекция 10

Диагностическая задача – наличие ПО, правильность протекания работы программы

Структура построения программируемых устройств ЧПУ

Основа этих систем – микропроцессор.

Однопроцессорные системы с ЧПУ.

Рисунок 1

МП – микропроцессор

МикроЭВМ включает микропроцессор, память (ОЗУ, ПЗУ), блок ввода и вывода цифровых сигналов

ПЗУ – память, которая только читает. Туда записываем программное обеспечение. Доступа туда не имеем.

ОЗУ – на нее можно многократно записывать. Управляющая программа постоянно меняется (разные детали обрабатываются). Поэтому управляющая программа записывается в оперативное запоминающее устройство.

ФСУ – фотосчитывающее устройство

СУ – считывающее устройство

1. группы:

1. однопроцессорная

Рисунок 3

Разделяемый вычислитель. Вычислитель разделяет свои функции на ряд задач. Одна микроэвм решает все задачи поочереди. Дешево. Но функциональные возможности ограничены.

1. Система с выделяемыми вычислителями

Рисунок 4

Каждая задача решается своим вычислителем. Многопроцессорное устройство ЧПУ. Расширяются функциональные возможности. Но система сложней и дороже. Мультипроцессорная система ЧПУ.

1. Персональный компьютер. Применяем программируемые контроллеры.

Рисунок 5

Когда выбираем станок с УЧПУ надо учесть:

1. Функциональные возможности. Если токарный станок, то брать простую систему.

2. Характеристики предприятия. Какие на заводе работают станки с ЧПУ.

3. Стоимость

Программное обеспечение и его характеристика

ПО системы ЧПУ – совокупность программ и документаций на них для реализации целей и задач системы ЧПУ.

Основные задачи программного обеспечения:

1. Выполнение вычислений

2. Специальные организованные хранения и использование информации

3. Обеспечение диалога с оператором при управлении станком

4. Проводить диагностирование программной и аппаратной части ЧПУ

5. Управление станком в реальном времени (главная задача)

Группы ПО

Характеристики

Список файлов лекций