lekzii (832105), страница 5

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

Текст из файла (страница 5)

Рисунок 6

Программное обеспечение составляется в виде отдельных блоков.

1. Системная программа ЧПУ – программа системы ЧПУ, обеспечивающая распределение ее ресурсов, организацию процесса обработки, ввод-вывод и управление данными

2. Технологическая программа ЧПУ – программа системы ЧПУ, обеспечивающая реализацию задач управления, применительно к различным технологическим группам станков (токарные, фрезерные, сверлильные – программа к нужной нам группе)

3. Функциональная программа ЧПУ – программа системы ЧПУ, обеспечивающая реализацию задач управления, применительно к различным моделям станков в данной технологической группе (учитываем технические характеристики станка)

Требуется высокая помехозащищенность ПО, надежность.

Лекция 11

Измерительные системы, применяемые в станках с ЧПУ

1. Система измерения величин перемещений и углов поворота рабочих органов (обратная связь)

2. Система технического диагностирования устройства ЧПУ и механизмов станка.

3. Системы технического диагностирования поломки и износа режущих инструментов

4. Системы коррекции погрешности станка (станок имеет погрешности)

5. Системы измерения обрабатываемых деталей, подналадки режущих инструментов, определение действительного положения заготовки (измерение перед чистовым проходном.

6. Предохранительная система

Системы измерений величин перемещений и углов поворота рабочих органов станка

Рисунок 1

Штриховые линейки, оптические шкалы, фотоэлектрические преобразователи (чаще всего применяются).

ГОСТ 26242-90 Системы ЧПУ. Преобразователи перемещений. Общие технические условия.

Классификация по виду входной физической величины

1. ИП круговых (угловых) перемещений

2. ИП линейных перемещений

По какому физическому принципу эквивалентного преобразования перемещения в сигнал

1. Индуктивный

2. Фотоэлектрические

3. Потенцеметрические

4. Электромагнитные

5. Волновые (на основе лазерных интерферометров) дискретность 0,1…0,01 мкм.

Характеристики ИП

1. Конструктивные

- габаритные размеры (круговой маленькие размеры, линейный – большие)

- масса

- вид измеряемого перемещения (круговой, линейный)

- защита от окружащей среды

1. Эксплуатационные

- максимальна длина измеряемого перемещения L_max

- максимальная скорость (холостые хода) V_max

- вид выходного сигнала (аналоговый, дискретный)

- надежность работы

- стоимость

1. Метрологические

- дискретность

- погрешность измерения

Применение систем обратной связи

1. С круговым ИП на ходовом винте

2. С круговым ИП и зубчатой реечной передачей

3. С линейным ИП

С круговым ИП на ходовом винте

Рисунок 2

Достоинства:

1. Габаритный размер не зависит от величины измеряемого перемещения

2. Удобство монтажа ИП на станке (на втором конце ходового винта ставим муфту и соединяем с ИП) (или удобно когда ИП встроен в двигатель. Но точность хуже, т.к. участок 1 находится в условиях крутящего момента и винт может закрутиться, а ИП уже сообщает, что стол поехал.)

Рисунок 3

1. Хорошая защищенность ИП

Недостатки:

1. Косвенное измерение перемещения (но создадим натяг, скорректируем погрешность накопления шага)

С круговым ИП и зубчатой реечной передачей

Рисунок 4

Чтоб не влияло колесо на точность – разрезаем колесо, сдвигаем одно и будет безлюфтовое соединение. Но длина рейки = длине измеряемой величины. И рейка тоже имеет накопленную погрешность. Схема плохая.

С линейным ИП

Рисунок 5

Достоинства:

1. Непосредственное измерение перемещения

Недостатки:

1. Габаритные размеры зависят от длины перемещения (длинную линейку сложно делать. Если делаем из коротких – неприятности стыковки)

2. Плохая защита от окружающей среды

3. Сложность монтажа на станке

4. Зазор между линейками должен быть как можно меньше, чтобы увеличить индуктивный ток – увеличится ЭДС. С другой стороны зазор должен быть постоянным. Если будет меняться – будет меняться напряжение. Из-за погрешности станка будет погрешность измерения.

Рисунок 6

Основные критерии выбора ИП

1. Величина измеряемого перемещения

2. Скорость измерения

3. Дискретность измерения (большинство 1 мкм) (разная дискретность по координатам)

4. Способ измерения перемещения (круговой, линейный). Измеряем непосредственно или косвенно

5. Вид выходного сигнала (аналоговый или дискретный – надо ли ставить преобразователь)

Обозначение ИП

П – преобразователь

Л – линейный

У – угловой

Ф – фотоэлектрический

И – индуктивный

В – волновые

ПЛИ-Л8 – преобразователь линейный индуктивный (Л8 – конструктивное исполнение)

ПУФ-ВЕ-178 – преобразователь угловой фотоэлектрический

Требования к современным ИП

1. Измерять перемещение 0,5-5 м для малых и средних станков, 12 м для тяжелых станков

2. Разрешающая способность 0,5-1 мкм

3. Скорость холостых ходов (линейные - 20-80 м/мин, круговые - 300…4000 об/мин)

4. Хорошая защищенность (пылезащищенность, от вибраций, стружки, СОЖ)

Лекция 12

Системы технического диагностирования устройств ЧПУ и механизмов станка

Особенности:

- очень сложное технологическое оборудование, кот. Включает гидравлику, электрику, электронику, пневматику

- мелкосерийное, серийное производство -> материалы разные (некоторые необычные). Требуется широкий диапазон частот вращения n_шп, скоростей рабочих подач S_раб, широкие технологические возможности.

- 24 часа. Возникают повышенные нагрузки, износ. Быстрей выйдет из строя. С одной стороны повышаем производительность, с другой стороны быстрей изнашиваем детали станка.

- оператор должен быть грамотным.

- большая проблема поиска неисправности. Станок простаивает.

То есть надо проводить техническое диагностирование.

Задачи:

1. Как можно быстрее определить неисправность

Отказ функционирования (сгорел двигатель, например) и параметрический отказ (не выдерживаются требуемые параметры точности)

Просто так система ничего не делает. Надо составить алгоритм, поставить измерительные преобразователи, изменяем параметр и по нему будем определять работоспособность. Это система диагностирования.

ГОСТ 20911-75 Техническая диагностика. Основные термины и определения.

ГОСТ 20417-75 Техническая диагностика. Общие положения о порядке разработки систем диагностирования.

Диагностирование может проводиться 2мя вариантами:

1. Тестовое техническое диагностирование. Применяется чаще всего для устройства ЧПУ. Разрабатывается система тестов проверки исправного/неисправного узла/блока. Проверяем перед началом работы.

2. Функциональное техническое диагностирование. Проверка проводится во время работы станка.

Техническое диагностирование – процесс определения технического состояния объекта диагностирования с определенной точностью. Результатом диагностирования является заключение о техническом состоянии объекта с указанием места, вид дефекта, причины дефекта.

Системы технического диагностирования:

1. Сокращают простои станка, необходимые для поиска и устранения отказа (теряется производительность)

2. Система не устраняет неисправности, а лишь сообщает о них

3. Надежность станка не повышается.

Система показывает какие неисправности, длительность (которая влияет на производительность).

Параметры и характеристики станка для того, чтобы получать диагностическую информацию.

- Силовые факторы (сила резания, крутящий момент, мощность двигателя)

- Вибрации

- Температура нагрева

- Длительность цикла работы механизма

(выдвижение автооператора, поворот автооператора)

- Можно измерять точность обрабатываемой детали и шероховатость обарабатываемых поверхностей.

Будем применять разные параметры (может быть какой-то другой)

Рисунок 1

Заготовка – элемент, по которому можно получать диагностическую информацию

КИМ – контрольно-измерительная машина

Несколько вариантов проведения технического диагностирования:

1. Подготовка станка с ЧПУ к работе. Проводим диагностирование перед началом работы с помощью контрольно-диагностического пульта. С помощью конечных выключателей, ИП контроля температуры, проверка наличия инструмента в магазине, уровень масла, давление, которое создается в гидравлике, наличие емкости СОЖ и давления, по которому оно подается, наличие заготовки.

2. Оперативное цикловое диагностирование. Связана с измерением времени цикла.

3. Оперативное узловое диагностирование.

4. Измерение точности и шероховатости обрабатываемой детали.

5. Прибор активного контроля.

6. Специальное диагностирование. Создается специальный измерительный центр, который может перемещаться. Проводится комплексное измерение в разных узлах станка. И сообщается в ЭВМ. Происходит замена направляющих, передачи ходовой винт-гайка, подшипников.

Параметрический отказ тяжелей определить, чем функциональный.

Периодичность проведения диагностирования.

Разные варианты проведения диагностирования.

Рисунок 2

1. Непрерывное диагностирование (например, измерение температуры. Малейшее отклонение и произойдет сбой. ИП измеряет температуру). Обязательно измерять давление в гидросистеме (зажим заготовки, другие механизмы). Если давление упадет, заготовку не зажмет. Подача СОЖ и целый ряд других параметров.

2. С большой частотой. Например, зажим заготовки. Проверять, правильно ли зажимается. Измерять периодически заготовку, чтобы поймать брак, когда требуется высокая точность

3. С малой частотой. Например, когда обрабатывается партия заготовок. После партии заготовок проверяем не появились ли зазоры в станках или другие причины. (раз в 3 дня, раз в неделю)

4. Специальное диагностирование проводится очень редко. (раз в 3 года, раз в 5 лет).

5. Диагностирование по необходимости. Возникла мысль, что получаются бракованные детали и проверяем. (вне плановая проверка)

Появляется телефонное диагностирование

Задачи при выборе системы диагностирования:

1. Надо определиться какие основные неисправности и какие узлы надо диагностировать

2. Составить алгоритм проведения диагностирования

3. Где в конструкции станка и какие ИП надо поставить

4. Разработать и применить сами средства диагностирования (лампа красная, сигнал)

Характеристики

Список файлов лекций