Проектирование автоматизированнь2х станков и комплексов (862477), страница 8
Текст из файла (страница 8)
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. Такие системы ЧПУ имеют ограниченные функциональные возможности и применяются для управления простыми станками.Возможен, наоборот, самый сложный вариант построения устройстваЧПУ, когда задача выполняется отдельной микроЭВМ. В этом случае функциональные возможности систем ЧПУ очень большие и применяют их ужедля управления сложными многокоординатными станками.На рис.10.13в качестве примера показана структурная схема системыЧПУ «Электроника НЦ80-31».В состав данной системы ЧПУ входит тримикроЭВМ, каждая из которых имеет свой микропроцессор, блоки оперативной и постоянной памяти для хранения программ.
ЭВМ , управляет работойвсей системы, обеспечивает связь с оператором, а также ввод и хранениеуправляющих программ. ЭВМ2 обеспечивает отработку заданных перемещений рабочими органами станка; ЭВМ3 управляет работой электрооборудования станка. Информация между разными микроЭВМ передается по последовательным каналам связи.г-----------,1Пульт управления1_..-.Внешнеезапоминающееустройствона цилиндрическихм::;:,::::'ФотосчитывательfJПерфоратор~---~jПриводы1подачи ИПj1jоборудованиестанкаjЭВМ lЭлектро-ЭВМз111111111111станкаКанал связи1Рис.111----------- 1с другими ЭВМ10.13.
Структурная схема системы ЧПУВ соответствии с ГОСТ20523- 80под программным обеспечением системы ЧПУ понимается совокупность программ и документации на них дляреализации целей и задач системы ЧПУ. Программное обеспечение предполагает вычисление,специально организованное хранение и использованиеинформации, диалог с пользователем при разработке УП, диагностирова-1О.42Системы программного управления металлоре:жущими станкаминие, управление работой локального оборудования в реальном времени. Егоразработка-трудоемкий и дорогостоящий процесс.
Программное обеспечение должно иметь высокую степень помехозащищенности и надежности.Оно в значительной степени определяет уровень функциональных возможностей системы ЧПУ. Программное обеспечение должно быть построено поблочно-модульному принципу с максимальной независимостью модулей иихуниверсальностьюсточкизренияприменимостикразличнымвидамстанков.Программное обеспечение включает в себя системное, технологическое ифункциональное обеспечения.Системное обеспечение в ЧПУ-это программа, отвечающая за распределение ресурсов, организацию процесса обработки, ввода-вывода и управления данными.Технологическое обеспечение в ЧПУ-это программа, реализующая задачи управления применительно к различным моделям станков внутри каждой группы (токарные, сверлильные, фрезерные и др.).Функциональное обеспечение ЧПУ-программа, реализующая задачиуправления применительно к различнь1м моделям станков внутри каждойгруппы.Системное программное обеспечение состоит из операционной системы,служебногои диагностического обеспечения.Операционная система-центр всей системы средств.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
