Классификация станков с программным управлением

    2 –  фазорегулятор;

    3 –  амплитудно-стабилизированный осциллятор;

    4 –  узкополосный усилитель;

    5 –  фазочувствительный выпрямитель;

    6 –  интегратор;

    7 –  автоматическая коррекция нуля. 
 
 

    1 –  инструмент не изношен

    2 –  вывод на числовую панель

    3 –  инструмент изношен

    4 –  вывод на числовую панель

    5 –  включение резцедержателя

    6 –  задержка резцедержателя существует?

    7 –  вывод на числовую панель

    8 –  срабатывает механизм довода  резцедержателя 

    i – номер инструмента начальной позиции

    Т – текущая величина износа

    Т_max – максимальная величина износа, выбираемая по стандартам для данного типа резцов

    b – количество инструментов в резцедержателе

    V – скорость

    t – глубина резания

    S – подача 

    Рассмотрим  устройство смены инструмента. Резцедержатель содержит корпус для установки и крепления сменных и резцовых блоков, фиксирующее устройство, механизм поворота и зажима резцедержателя и командоаппарат, электрически связанный с системой управления.

    Фиксирующее устройство резцедержателя содержит две  мелкозубые муфты. Одна из полумуфт жестко закреплена на основании, а другая прикреплена к корпусу резцедержателя. Для предварительной фиксации резцедержатель снабжен подпружиненным упором одностороннего действия.

    Механизм  поворота смонтирован в специальном корпусе, жестко связанном с вертикальной осью. Механизм содержит зубчатую и червячную передачи, кинематически связывающие электродвигатель с муфтой зажима резцедержателя. Связь вала электродвигателя с валом червяка осуществлена через муфту ударного действия.

    Муфта зажима резцедержателя выполнена винтовой. Одна из полумуфт ее жестко связана  с червячным колесом, а другая через промежуточные детали с  корпусом резцедержателя.

    Командоаппарат  содержит пять микропереключателей , из которых четыре служат для подачи команды электродвигателю на реверс, а пятый – для контроля зажима резцедержателя в необходимой позиции.

    Поворот резцедержателя из исходного положения  в заданное осуществляется посредством  включения электродвигателя по программе  или переключением на пульте управления.

    Движение  от электродвигателя через зубчатую и червячную передачи передается винтовой полумуфте червячного колеса.

    При повороте полумуфты корпус резцедержателя под действием четырех пружин поднимается и расцепляется с  мелкозубой муфтой, закрепленной на основании.

    После расцепления резцедержатель поворачивается до заданного положения, контролируемого  одним из четырех микропереключателей. При срабатывании одного из микропереключателей  дается команда на реверс электродвигателя и соответственно корпуса резцедержателя. Корпус резцедержателя поворачивается до жесткого упора и затем зажимается в заданном положении, что контролируется микропереключателем.

    Регулирование командоаппарата резцедержки (рисунок  на следующей странице) производится с целью:

    - согласования рабочего положения упора 3 барабана управления 2 с положением резцедержки;

    - обеспечения контроля зажима  резцедержателя в заданной позиции.

    Совпадение  рабочего положения упора 3 барабана управления 2 обеспечивается при совпадении контрольных рисок на дет.1 и барабане управления 2 и положений корпуса редуктора в позиции, когда сторона с цифрой 1 стоит против дет.1. При несовпадении рисок необходимо барабан управления 2 вывести из зацепления с деталью 1, повернуть его на требуемый угол, вновь ввести в зацепление с деталью 1.

    Контроль  зажима резцедержателя в заданной позиции  обеспечивается совпадением толкателя  4 с одной из лунок детали 5. В случае несовпадения необходимо снять кольцо 6, отвернуть винт 7, повернуть деталь 5 на требуемый угол, завернуть винт 7, поставить кольцо 6.

    При нарушении нормальной работы резцедержателя (посадка в незаданном положении, сильные удары в упор) необходимо произвести дополнительную регулировку.

 

 

     6. Анализ выбираемой  конструкции

    Станки  с ЧПУ отличаются от других систем управления тем, что программа работы станка задается в виде отвлеченных чисел и записывается на программоноситель в кодированном виде.

    Рассмотрение  принципа действия станков с ЧПУ  при использовании программоносителя  в виде перфоленты показывает, что он аналогичен таковому при использовании магнитной ленты. Различие заключается в том, что при перфоленте устройство ЧПУ станка оборудуется интерполятором с соответствующими преобразователями, которые в случае магнитной ленты используются для записи программы на магнитной ленте вне станка. Вместе с тем переход от вынесенного к встроенному интерполятору (от магнитной к перфорированной ленте) позволяет существенно улучшить работу станка. Основными причинами перехода от устройств ЧПУ с магнитной лентой к устройствам с перфолентой явились:

1. повышение надежности работы станка, так как магнитная лента является мало надежным программоносителем при многократном использовании ее в производственных условиях (растяжение, обрывы, замасливание, стирание информации и т.п.);
2. снижение стоимости программоносителя; особенно высок расход магнитной ленты на станках с импульсной системой ЧПУ;
3. возможность введения технологических команд (смена инструмента, фиксирование координат и т.п.) и технологических остановов;
4. повышение точности и снижение шероховатости обработки в связи с исключением погрешностей, вносимых механизмами протягивания магнитной ленты при записи на ней программы и считывании программы на станке;
5. возможность быстро отыскать нужный участок программы обработки на перфоленте и реализовать ряд других возможность.

    Контурные системы обеспечивают получение  с помощью интерполятора заданной траектории движения инструмента между  двумя заданными точками за счет выдерживания с необходимой точностью  отношения мгновенных скоростей по двум (или более) координатам, изменяемого по заданному закону интерполятором.

    Главный привод в станках обладает рядом  особенностей, отличающих его от приводов подач. Этими особенностями являются: значительно большие мощности двигателей; необходимость использования всей мощности двигателя на любой заданной частоте вращения шпинделя станка; работа большей части на постоянной заданной частоте вращения; большие вращающиеся массы, во много раз превосходящие собственные моменты инерции двигателей. Использование тиристорного электропривода  постоянного тока, частота вращения которого в достаточно широких пределах может регулироваться при постоянной мощности в непрерывном диапазоне скоростей, за счет регулирования поля возбуждения путем его ослабления, оказывается предпочтительным, так как значительно упрощает коробку скоростей, являющуюся всегда самым дорогим и сложным узлом станка. В этом случае коробка может иметь всего три-четыре скорости.

    Продольная  и поперечная подачи суппорта осуществляются от индивидуальных шаговых электродвигателей с гидравлическими усилителями. Основным достоинством шагового двигателя является его сравнительная простота.

    Автоматический  контроль состояния инструмента  - один из немногих путей повышения  качества без снижения производительности. В нашем случае используем ультразвуковой датчик для контроля состояния и размерного износа инструмента. 
 

 

     7. Список литературы 

1. Станки  с числовым программным управлением (специализированные)/ Под ред. В. А. Лещенко
2. Ратмиров В.А. Управление станками гибких производственных систем
3. Ратмиров В.А. Основы программного управления станками
4. Средства автоматизации производственных систем машиностроения: Учеб. пособие для вузов / В.А. Рогов, А.Д. Чудаков.