металло и автоматы (841805), страница 110
Текст из файла (страница 110)
Разомкнутые системы ЧПУ строятся на основе силовых или несиловых шатовых двигателей (Шд). В последнем случае ШД применяется обычно в комплекте с гидроусилителем (ГУ) (рис. 334.и). Коти эти системы являются наиболее простыми, в них из-за отсутствия контроля действительного положения рабочего органа станка, на точность перемещения будут влиять погрешности шагового электродвигателя, гидроусилителя и передаточных механизмов привода подач (зубчатой передачи, пары винт — гайка и др.).
Системами ЧПУ разомкнутого типа осиашена значительная часть станков с ЧПУ (например. мод. 16К20ФЗ. 6Р13ФЗ, РТ-?25ФЗ, 6Р1)ФЗ, 1Б?32ФЗ). В основе работы замкнутых систем ЧПУ лежит принцип следяших систем управления. В качестве приводного двигателя М в этих системах чаще всего используют электродвигатели постоянного тока. Замкнутые системы ЧПУ первой подгруппы (с обратной связью по положению рабочего органа станка) могут Рнс хм гтвтюуркмг гмчч !жкквмж льйлч е7хйкОВ ~ ЧВХ ,ю быть трех типов. В замкнутых системах ЧПУ первого типа (рис. 334,б) производится косвенное измерение положения рабочего органа с помощью кругового 'ДОС, установленного на ходовом винте. Ванная схема достаточно проста и удобна с точки зрения установки ДОС. Габаритные размеры применяемого датчика не зависят от величины измеряемого перемещения.
При применении круговых ДОС, устанавливаемых на ходовом винте, высокие требования предъявляются к точностным характеристикам передачи винт — гайка (точность изготовления, жесткость, отсутствие зазоров), которая в этом случае не охватывается обратной связью. Применение в приводах подач станков с ЧПУ точно изготовленных шариковых винтовых пар и создание в них предварительного натяга для устранения зазоров и увеличения жесткости позволяют широко применять замкнутые системы ЧПУ первого типа (рис.
334.6) в станках с ЧПУ для получения высокой точности перемещения рабочих органов. 393 В замкнутых системах ЧПУ второго типа также используют круговой ДОС, но измеряющий перемещение рабочего органа станка (рис. 334,в) через реечную передачу. Хотя в данном случае.. система обратной связи охватывает все . передаточные механизмы привода подачи, включая и передачу винт - гайка, в измерения вносится погрешность реечной передачи.
Поэтому необходимо применять прецизионную реечную передачу с рейкой, длина которой зависит от величины хода рабочего органа станка. Это усложняет и удорожает систему обратной связи. Замкнутые системы ЧПУ третьего типа оснащены линейными ДОС (рис. 334.г), обеспечивающими непосредственное измерение перемещения рабочего органа станка.
Это позволяет охватить обратной связью все передаточные механизмы привода подачи, что обеспечивает высокую точность перемещений. Однако линейные ДОС сложнее и дороже, чем круговые; их габаритные размеры зависят от длины хода рабочего органа станка. На точность работы линейных ЛОС могут влиять погрешно- а) *'г ЗЗЗ г ««ч«гвг«мь чму г «аю»м»ьи«в ~хкр«ич««1«««~»»«« :, сти станка (например, износ направ,:. ляющих, тепловые деформации и др.) Во всех трех типах рассмотренных :;.
замкнутых систем ЧПУ учитываются :, только погрешности привода подачи ра"бочих органов станка и не учитывают ", погрешности как самого станка (откло':. нение от прямолинейности направляю;-,. щих и их износ, вибрации, тепловые ::, деформации базовых деталей), .таи и ': других элементов технологической сис:-:: темы (упругие деформации, износ инст,: румента и др.), влияющие на точность обработки деталей Замкнутые системы ЧПУ второй :,': подгруппы (рис. 335,а) для повышения ,':: точности обработки оснащены дополнительными системами обратной связи, :-"- с датчиками Д, компенсирующими по!'.. грешности станка (тепловые деформации, вибрации, износ направляющих и др.).
На рис. 335.6 показана схема компенсации тепловых деформаций шпиндельной бабки многооперационного (:- станка с ЧПУ фирмы «О)(че((!» (Итак лия). На кронштейне !, установленном в шпнндсльной бабке рядом со шпинделем, закреплен инваровый стержень 2, упирающийся в рычаг 3, расположен- ~". ный в крайней левой части шпиндельной бабки и поджимаемый к стержню 2 пружиной через струну 4, обернутую на вал датчика 5.
При работе станка »у и смещении передней части шпиндельной бабки со шпинделем вправо инваровый стержень, имеющий очень мвЛый коэффициент линейного расширения, нагревается и смещается также вправо, рычаг 3 отклоняется и датчик 5 выдает в систему управления сигнал для коррекции программы управления. Существуют станки с ЧПУ, где производится компенсация других его погре ш носте й.
Замкнутые системы ЧПУ третьей подгруппы получили название самопрнспособляющихся (адаптивных) систем управления. Благодаря наличию обратных связей не только по положению рабочих органов, но и по параметрам процесса обработки (упругие деформации технологической системы, износ инструмента, температура в зоне резания, вибрации), онн обеспечивают автоматическое приспособление режима работы станка к изменяющимся условиям обработки (колебание припуска на заготовке, ее твердости и др.) для получения заданной точности обработки, максимально возможной производительности или минимальной себестоимости обработки (см. рис.
308,а). Несмотря на относительно малый срок применения систем ЧПУ, они в своем развитии уже прошли несколько этапов, определяемых уровнем развития электронной техники. При этом разработчики систем ЧПУ использовали различные элементные базы: релейно-контакторную, транзисторную, микросхемы малой и средней степени интеграции, мини-ЗВМ и, наконец, микропроцессорные наборы и большие интегральные схемы памяти (БИС-памяти). Широко применяемые в настоящее время в промышленности системы ЧПУ класса й!С (Хшпег(са! Соп(го!) построены по принципу цифровой модели, где все операции, составляющие алгоритм работы, выполняются параллельно с помощью отдельных цепей или устройств (блоков), реализующих ту или иную функцию (агрегатно-блочное построение». Данные системы ЧПУ называют системами с жесткой структурой.
Отечественная промышленность выпускает базовые модели таких систем (системы типа Н22, НЗЗ), построенные на микроэлектронной базе. Однако при усложнении задач управления увеличивается число составляющих блоков, что удорожает систему ЧПУ. Весьма ограничены на этих системах возможности вмешательства оператора в процесс отработки заданной программы управления.
Если эти системы оснащены расширенным электронным устройством для запоминания программ (системы класса Бг(С вЂ” В(огед Мцгпепса! Соп(го!), то устроиство для считывания программы управления с перфоленты примеНяется только один раз — для ввода программы управления в электронный запоминающий блок.
В результате попы шветоя н адеж ность работы станка с ЧПУ из-за сокращения его простоев по причине отказов фотосчитывающего устройства и самой перфоленты. Разработка систем ЧПУ с использованием мини-ЭВМ, а затем микропроцессоров и БИС-памяти, получивших название систем класса СгчС (Согпрц(ег Мцгпег(са! Соп(го!), привела к коренным изменениям в технике программного управления станками (рис. 336). 400 Особенностью систем управления,; класса СХС является нх структура, соответствующая структуре управля- 4 ющей ЭВМ, включающая вычислитель-:;.",, ное устройство (процессор), блоки па-:: мяти и ввода-вывода информации, .' При этом объем функций, характер про- „.
водимых операций и их последователь- -, ность определяются не специальными "- схемами, как было раньше в системах: класса МС, а специальными програм-,: мами функционирования, которые вво-,, ' дятся в блок памяти устройства и хра-':. нятся там постоянно или до замены.::. Переработка исходной информа-.:,. ции, содержащейся в программе уп-,:,' равления, ведется в соответствии с про- ': граммами функционирования. Согласно '. этим же программам формируются команды на приводы подач станка н: его электроавтоматику. С появлением систем класса СМС ; значительно расширились функциональные возможности программного уп.
равления, появились функции. которыЕ, раньше ие могли быть реализованы: ~ хранение программы управления и ее ,' редактирование непосредственно на ра. ' бочем месте, расширенные возможности -'. индикации на дисплее, диалоговое об- .:: щение с оператором„широкие возмож-: ности коррекции, в том числе и по-,: грешностей станка, развитая система: диагностики неисправностей. возмож- —, ность изменения программным спосо- ', бом функций системы управления в про- ', цессе ее эксплуатации, реализации ! функций электроавтоматики и др. рвое поколение систем ЧПУ класса было построено на базе универых мини-ЭВМ. Мини-ЭВМ в систе- ПУ сохраняла свою универсаль- в обработке данных и ориентилась на решении задач програмо управления путем соответстшего математического обеспечения, имого в виде программ с перфолен- память системы. Ланные системы , ЧПУ получили название систем со своебодно программируемыми алгоритмаг ми.
Их недостатком является высокая !':: );;стоимость. 1',: Системы ЧПУ класса Сй(С, построен))ные на базе микропроцессорных набо' ров и относительно дешевых и компакт;:ных больших интегральных схем памяти ,,'-, (ВИС вЂ” памяти), являются система:,:-ми с жестко программируемыми алго:;ритмами. Это означает, что гкновной .:.'объем функций управления в виде про;:Грамм содержится в постоянном энерго,' независимом запоминающем устройст- 1:.:ве. Он определяется при изготовлении г'системы и в дальнейшем не изменяет,ся.
То же самое касается функций, реа,:лизуемых в виде схем. Но при этом име::ются функциональные участки системы. :::;в . которых обеспечивается возмож:,.ность так называемого свободного !:,программирования, т. е. доступ опера; тора к содержимому памяти системы "':управления и возможности его изме':.нения в режиме диалога. Сюда относят:-ся хранение и редактирование управ"ляющих программ; ввод и изменение ,-хранимых в памяти величин различных 'коррекций и параметров; реализация !.функций цикловой логики станка; фор,':-мирование типовых технологических циклов обработки, что значительно упрощает составление программы управ:;пения за счет обращения к набору этих :.-постоянных циклов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
