5 Кінематична схема верстата мод. 16к20ф3с132

Верстат має три механічно незалежні приводи основних робочих органів: головного руху, поздовжньої подачі і поперечної подачі (рис.10.2).

5.1 Привод головного руху.

Привод складається з регульованого електродвигуна постійного струму, поліклинової передачі і триступінчастого механічного переборного пристрою, розміщеного в передній бабці. Частота обертання шпинделя регулюється безступінчасто, автоматично, згідно з програмою в одному з трьох діапазонів:

І - 20...325 хв^-1

II - 63...900 хв^-1

III -160...2240 хв^-1

Перемикання діапазонів здійснюється вручну, але їхні частоти обертання вибрані з урахуванням основних матеріалів інструмента і заготовок швидкостей різання, оброблюваних діаметрів та видів обробки так, щоб була можливість відпрацьовувати робочі програми типових деталей в одному з діапазонів.

Розгорнуте рівняння кінематичного балансу:

Х арактерною особливістю регульованого приводу є двозонне залежне керування частотою обертання вихідного вала електродвигуна. В схемі тиристорний перетворювач - двигун постійного струму зміна частоти обертання двигуна від n_max= 3500 хв^-1 до n₀ = 1000 хв^-1 досягається при N_e = const регулюванням напруги струму статора.

Регулюванням напруги струму якоря за незмінного струму статора досягається зміна частоти обертання двигуна від n₀ = 1000 хв^-1 до n_min = 225хв^-1 при M = const.

5.2 Приводи подач.

В приводах подач застосовується слідкуючий електропривод. Він призначений для точного відтворення електричних вхідних сигналів в механічні переміщення і складається з високомоментного електродвигуна постійного струму з редуктором, кулькової передачі гвинт -гайка та датчика переміщень (ДП), розміщеного на ходовому г винті.

Рисунок 10.2 – Кінематична схема верстата

Для збільшення жорсткості і діапазону регулювання, окрім ДП, привод охвачується жорстким зворотнім зв'язком за швидкістю. В зв'язку з цим на вал електродвигуна встановлено тахогенератор, який виробляє напругу, пропорційну кутовій швидкості обертання вала.

Ця напруга порівнюється з задаючою, підсилюється та подається в силовий тиристорний перетворювач. Приводи поздовжньої і поперечної подачі мають аналогічну конструкцію. В зубчастих передачах редукторів передбачені беззазорні зачеплення. Механічний зв’язок між шпинделем і ходовими гвинтами відсутній. Для нарізання різі використовується електричний зв’язок, для чого в шпиндельній бабці встановлено спеціальний датчик фактичної частоти обертання шпинделя, за сигналами якого автоматично настроюється частота обертання ходового гвинта за програмою.

6 Обладнання 2р22

6.1 Призначення.

Обладнання числового програмного керування типу 2Р22 (рис.10.3) призначене для керування металорізальними верстатами.

За видом геометричної інформації обладнання є контурно-позиційним з жорстким завданням алгоритмів керування на мікро-ЕОМ.

Обладнання забезпечує одночасне керування за трьома координатами (тип формоутворення визначається програмним забезпеченням), керування з круговою та лінійною інтерполяцією за двома координатами, нарізання різі на циліндричній і конічній поверхнях.

З клавіатури пульту керування здійснюються такі режими: автоматичний, покадровий, введення, введення констант, введення з зовнішніх носіїв інформації, пошук кадру, ручне керування, фіксоване положення, вихід в вихідне положення, виведення на зовнішні носії інформації, тестовий контроль.

Введення інформації може здійснюватись в залежності від програмного забезпечення, (ПЗ):

- з пульту керування обладнанням;

- з фотозчитуючого пристрою (ФЗП);

- з електрифікованої друкарської машини (ЕДМ) "Консул-260";

-з касетного накопичувача на магнітній стрічці (КНМС) "Іскра-005-33";

-з ЕОМ більш високого рангу.

Обладнання забезпечує виведення інформації:

- на блок відображення символьної інформації (БВСІ);

- на ЕДМ "Консул-260";

- на перфоратор ПЛ-15О;

- на КНМС "Іскра 005-33";

- на ЕОМ більш високого рангу.

Програмне забезпечення (ПЗ) зберігається в постійному запам'ятовуючому пристрої (ПЗП).

Об’єм пам'яті запам'ятовуючого пристрою (ЗП) без збереження інформації з вимкненим живленням не менше 8 Кбайт, а зі збереженням інформації - 2 Кбайта. Інформація зберігається протягом 120 годин. Як програмоносії в обладнанні 2Р22 використовується восьмидоріжкова перфострічка і магнітна касета типу МК-60.

Р исунок 10.3 – Структурна схема обладнання ЧПК 2Р22.

На БВСІ забезпечується індикація з інформаційною ємністю 8 або 16 рядків по 32 символи такої інформації:

1) технологічної програми;

2) розміру інструмента;

3) зміщення нуля відліку;

4) поточної координати;

5) режимів роботи;

6) причини зупинки і збою.

Програмне забезпечення обладнання може виконувати значну кількість додаткових функцій, які визначаються під час спільних випробувань обладнання з верстатом.

6.2 Конструкція обладнання 2Р22.

Обладнання виконано в вигляді окремих функціонально завершених блоків: приладного блоку, блоку БВСІ, пульта керування, КНМС (рис.10.3).

За схемно-структурною організацією пристрій 2Р22 - комбінований (контурно–позиційний) пристрій ЧПК типу CNC.

Основним функціональним та конструктивним вузлом є приладний блок (рис. 10.4). Він має функціонально-модульний принцип побудови, тобто функціональні вузли приладного блоку виконані в вигляді модулів.

Основні модулі, що входять до приладного блоку: ЕОМ, ЗП, ПЗП, блоки зв'язку з пристроями введення-виведення, блоки зв'язку з верстатом.

ЕОМ в сукупності з потрібним ПЗ реалізує заданий склад алгоритму керування, враховуючи обслуговування зовнішніх пристроїв введення-виведення, обчислення траєкторій та швидкостей переміщення рухомих органів верстата, видачу керуючих команд, виконання стандартних та типових технологічних циклів, вирішення завдань редагування керуючих програм і тощо.

ЗП призначений для зберігання та безруйнівного зчитування інформації під час роботи основних джерел живлення і збереження інформації в разі вимикання основних джерел живлення.

ПЗП призначений для зберігання програного забезпечення. Блоки зв'язку з пристроями введення-виведення забезпечують керування зовнішніми пристроями: пультом керування, блоком БВСІ, КНМС, ФЗП, перфоратором, ЕДМ "Консул-260".

Блоки зв'язку з верстатом приймають сигнали від верстата, виробляють вихідні сигнали на верстат, забезпечують зв'язок з датчиками переміщень, керування приводами, зв'язок з датчиками для адаптивного керування.

Пульт керування забезпечує редагування програми, завдання режимів обладнання, виконання ручного введення даних, ведення діалогу з обладнанням й тому подібне.

Пульт складається з універсальної клавіатури (латинський алфавіт), а також низки клавіш, за допомогою яких здійснюється пуск програми, продовження циклу позиціювання і тощо. Всього на пульті 58 клавіш.

Блок БВСІ призначений для відображення на електронно-променевій трубці букво-цифрової інформації (цифр, російської, латинської абетки). Обсяг інформації що висвічується, залежить від масштабу і складає або 512 символів (16 рядків по 32 знаки), або 256 символів (8 рядків по 32 знаки). Блок БВСІ використовується для введенні програми, її редагуванні і т.п.

6.3 Робота з обладнанням 2Р22.

6.3.1 Напівавтоматичне введення вихідного положення.

Під час обробки конкретної деталі оператор має можливість вибрати положення різцетримача зручне для заміни інструменту та встановлення заготовки в патрон, яке називається ВИХІДНИМ ПОЛОЖЕННЯМ.

При необхідності заміни інструменту або після закінчення обробки здійснюється переміщення в вихідне положення. Доцільно вибирати найзручніше місце точки вихідного положення на всю програму обробки деталі.

Напівавтоматичне введення вихідного положення в пам'ять здійснюється за такою методикою:

1) встановити режим "напівавтоматичне введення констант";

2) користуючись мнеморукояткою та штурвалами, встановити різцетримач в потрібну позицію ;

3 ) натиснути клавіш . Після цього на екрані БВСІ висвічуються координати вихідного положення.

Натисканням клавіша значення координат вихідного положення затирається з екрана і вводиться до пам'яті.

Для забезпечення можливості обробки деталі необхідно здійснити такі операції:

1) прив'язку обладнання до параметрів верстата;

2) прив'язку системи відліку до верстата

3) прив'язку інструмента до системи відліку;

4) прив'язку системи відліку до деталі.

6.3.2 Прив'язка обладнання до параметрів верстата.

Д ля введення параметрів верстата на початку роботи натиснути клавіші N001 Р та числове значення першого параметра верстата. Набраний параметр та його номер висвічуються на екрані БВСІ. Натисканням на клавіш , параметр затирається з екрана, а на екрані висвічується номер наступного параметра. Параметри Р та їх числові значення наведено в таблиці 10.1.

6.3.2 Прив’язка системи відліку до верстата здійснюється за такою методикою:

1 ) натиснути клавіш ручного керування та виходу в фіксовану точку ;

2 ) натиснути клавіш , внаслідок чого розпочинається рух за координатою Х. Напрямок руху - від осі шпинделя до оператора. При досягненні положення, що визначається кінцевими вимикачами, рух за координатою Х припиняється і розпочинається рух за координатою Z в напрямку до шпинделя. Досягнувши положення, що визначається кінцевими вимикачами, рух за координатою Z припиняється (рис.10.5). На екрані БВСІ висвічуються цифри, які характеризують координати різальної крайки інструмента відносно НУЛЯ верстата.

Р исунок 10.5 – Схема прив’язки системи відліку до верстата

6.3.4 Прив'язка інструмента до системи відліку.

В тому випадку, коли в різцетримачі немає хоча б одного інструменту з відомим вильотом, прив'язка виконується за такою методикою:

1) ввести координати плаваючого нуля, які дорівнюють нулеві, та вильоти інструмента, з якого розпочинається прив'язка, що також дорівнюють нулеві;

2) встановити режим "Напівавтоматичне введення констант";

3 ) ввести потрібні значення T, S і F та натиснути клавіш ; Відбудеться переміщення в вихідне положення, встановлення потрібної позиції різцетримача та запуск шпинделя;

Таблиця 10.1 – Значення параметрів верстатів

Номер параметра	Числове значення параметра	Функціональне призначення
001	-200	Фіксоване положення за координатою Х
002	-200	Програмний обмежник за координатою - Х
003	0	Програмний обмежник за координатою +Х
004	0	Програмний обмежник за координатою –Z
005	1000	Програмний обмежник за координатою +Z
006	318	Максимальне число обертів шпинделя на 1 діапазоні регульованого привода
007	875	Максимальне число обертів шпинделя на 2 діапазоні регульованого привода
008	2188	Максимальне число обертів шпинделя на 3 діапазоні регульованого привода
009	0	Мінімальне число обертів шпинделя на 4 діапазоні регульованого привода
010	12	Мінімальне число обертів шпинделя на 1 діапазоні регульованого привода
011	30	Мінімальне число обертів шпинделя на 2 діапазоні регульованого привода
012	80	Мінімальне число обертів шпинделя на 3 діапазоні регульованого привода
013	0	Мінімальне число обертів шпинделя на 4 діапазоні регульованого привода
014	10	Повзуча швидкість шпинделя регульованого привода
015	0/1	Індикація неузгодження, якщо 1; немає індикації неузгодження, якщо 0
016	1000	Максимальне число обертів шпинделя на постійній швидкості різання
017	100	Мінімальне число обертів шпинделя на постійній швидкості різання

4 ) користуючись мнеморукоятками та штурвалами, виконати обточування циліндричної частини заготовки. Відвести інструмент за координатою Z, не змінюючи положення за координатою Х та вимкнути шпиндель. Здійснити заміри діаметра обточеної частини заготовки і ввести цю величину під адресою Х. Після натискання клавіша на екрані БВСІ висвітиться номер інструменту та обчислене значен­ня вильоту інструмента за координатою Х;

5 ) виконати обточування торця заготовки, відвести інструмент за координатою Х, не змінюючи його положення за координатою Z . Ввести показання поточного значення за координатою Z. При натисканні клавіша це значення додається до інформації на шостому рядку екрану БВСІ;

6) натиснути клавіш . Значення вильотів інструменту записується до пам'яті та стирається з екрану;

7 ) ввести значення плаваючого нуля натисканням на клавіші . , . Значення плаваючого нуля висвітиться на екрані БВСІ, а потім запишеться до пам'яті. Поточне значення за координатою Z стане дорівнювати нулю, а на восьмому рядкові екрану БВСІ висвітиться значення плаваючого нуля.

Аналогічно здійснюється прив'язка решти інструменту.

6.3.5 Режим "Введення".

Д ля роботи в режимі введення програми необхідно натиснути такі клавіші: , , , N та номер першого кадру програми. Набір програми здійснюється кадрами. Програма, що набирається, висвічується на шостому, сьомому та восьмому рядках БВСІ. Під час набору, остання набрана фраза може бути витерта натисканням клавіша . Для введення набраного кадру в пам'ять пристрою необхідно натиснути клавіш в результаті чого цей кадр витирається з екрану БВСІ, а номер кадру автоматично збільшується на одиницю, якщо програма не закінчена.

Режим "Введення" забезпечує можливість редагування введеної в пам'ять обладнання технологічної програми:

1) затирання будь-яких кадрів програми;

2) вставлення одного або декількох кадрів на будь-яке місце програми;

3) видалення будь-якого слова з будь-якого кадру програми;

4) вставлення або заміна одного або декількох слів в будь-якому кадрі програми.

6 .3.5 Для введення плаваючого нуля необхідно натиснути клавіші: C , Z та числове значення плаваючого нуля. Символи, що набираються, висвічуються на шостім рядку екрану БВСІ. Натисканням клавіша шостий рядок екрану очищується, а значення плаваючого нуля вводиться в пам'ять обладнання.

Д ля індикації плаваючого нуля необхідно натиснути клавіші, . С ; для індикації вихідного положення - ще раз клавіш (про індикацію вихідного положення повідомляє напис "ИП" в правому куті першого рядка екрану БВСІ). Подальшим натисканням клавіша може бути продовжена індикація вильотів інструменту. Коли зона вильотів завершиться, висвічується напис "КК". Подальшим натисканням клавіша індикація розпочнеться знову з плаваючого нуля.