Системы чпу незамкнутые, замкнутые и самоприспособляющиеся.
Блок-схема не замкнутой системы ЧПУ
Блок-схема замкнутой системы ЧПУ
Незамкнутые системы ЧПУ характеризуются наличием одного потока информации, направленного от считывающего устройства СУ к исполнительному механизму ИМ (рис. 24). Считанные с программоносителя ПЛ сигналы поступают в устройство управления УУ, а затем после необходимых преобразований в шаговый двигатель ШД, связанный через гидрораспределитель Г с гидродвигателем ГД. В гидроусилителе моментов ГМ имеется местная жесткая обратная связь ОС. Происходит перемещение рабочего органа в заданное положение, точность перемещения определяется погрешностью отработки ШД командных импульсов, погрешностями гидроусилителя, зубчатых передач, ходового винта и т. д. Но в системе нет датчика пути и соответственно нет потока информации о фактическом положении исполнительного механизма, что снижает точностные показатели такой системы.
Замкнутые системы ЧПУ имеют два потока информации: один от считывающего устройства СУ, второй — от датчика обратной связи ДОС. Сигналы с программоносителя ПЛ через СУ поступают в устройство управления УУ, а затем через блок сравнения БС, дешифратор и усилитель ДТТТ к исполнительному двигателю ИД. При перемещении рабочего органа могут возникнуть отклонения от программы, вызванные зазорами в системе привода, упругими деформациями системы СПИД, износом инструментов и т. д. Датчик обратной связи ДОС измеряет действительное перемещение рабочего органа или его положение и направляет сигнал в БС, где сигналы
обратной связи сопоставляются с сигналами от СУ. При возникшем расхождении на выходе БС появляется сигнал, который через ДТТТ направляется к ИД, — произойдет перемещение рабочего органа в нужном направлении. Как только рассогласование пропадет, сигналы на выходе из блока исчезнут и движение прекратится. Так работает следящий привод подач, применяемый в контурных системах ЧПУ. В следящих приводах подач используют в настоящее время исполнительные двигатели постоянного тока.
Контур обратной связи, кроме следящего привода, имеет ступенчато-регулируемый и бесступенчато-регулируемый приводы подач, используемые в позиционных и прямоугольных системах.
Самоприспособляющиеся системы характеризуются тремя потоками информации. Два потока информации — как у обычной замкнутой системы, третий поток служит для сбора и переработки информации о возмущениях, возникающих в процессе обработки. К ним относится: износ режущего инструмента, изменение сил резания и сил трения, неоднородность припуска обрабатываемой детали и т. д. В простейшем виде адаптивного управления происходит автоматическое регулирование по небольшому числу параметров. Например, датчик в зоне резания измеряет силу резания. Полученная информация (третий поток) поступает в логическое устройство, где эта информация суммируется с информацией от считывающего устройства. Тем самым корректируется процесс обработки при отклонении измеряемого параметра от заранее установленных границ.
Упрощенная блок-схема адаптивного управления.
Упрощенная блок-схема адаптивного управления
Структурная схема ступенчато-регулируемого привода
При фрезеровании заготовки 5 происходят упругие отжатия инструмента, что снижает точность обработки. Для измерения величины отжатия шпинделя на его нижнем конце размещены два датчика У, которые измеряют отжатие шпинделя (а вместе с ним и режущего инструмента) по осям X и Y. Сигналы от датчиков после соответствующего их усиления подаются в логическое устройство 2 и в блок управления 3 станком. Этот блок через сервомеханизм 4 автоматически изменяет команды, закодированные ранее на перфоленте, тем самым оптимизируя режимы резания.
Адаптивное управление обеспечивает наилучшее использование возможностей станка при обработке заготовки с изменяющимися параметрами, при этом значительно упрощается подготовка управляющих программ. Корректирование управления приводами может производиться для ограничения контролируемых параметров предельными допустимыми значениями (адаптивные системы предельного регулирования) или с целью оптимизации процесса обработки по выбранному критерию (самоприспособляющиеся системы оптимизации), Системы предельного регулирования применяют для повышения точности и эффективности как черновой, так и чистовой обработки. Системы оптимизации значительно дороже предельных и повышают эффективность обработки путем самооптимизации траекторий перемещения инструмента и параметров резания.
ГОРИЗОНТАЛЬНО-РАСТОЧНЫЙ СТАНОК С
ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ МОДЕЛИ 262ПР1
Общая характеристика станка.
Назначение станка. Станок предназначен для автоматической и полуавтоматической обработки корпусных деталей весом до 2000 кг, имеющих точные отверстия с точными межосевыми расстояниями.
Специфические узлы станка. А - приводы поперечного перемещения стола и вертикального перемещения шпиндельной бабки; Б - датчик с экраном сотых долей миллиметра поперечного перемещения стола; В -датчик с экраном сотых долей миллиметра вертикального перемещения шпиндельной бабки; Г - программное устройство осевого перемещения шпинделя; Д - прочитывающее устройство осевого перемещения шпинделя; Е - прочитывающее устройство вертикального перемещения шпиндельной бабки; Ж — привод продольного перемещения стола и осевого перемещения шпинделя; 3 - программное устройство продольного перемещения стола; И - привод зажимного устройства продольных салазок стола; К - датчик целых миллиметров поперечного перемещения стола; Л - датчик целых миллиметров вертикального перемещения шпиндельной бабки; М – привод зажимного устройства шпиндельной бабки; Н - электромашинный агрегат; О - прочитывающее устройство продольного перемещения стола; П – привод зажимного устройства поперечных салазок стола; Р – прочитывающее устройство поперечных перемещений стола.
Органы управления. 1 - место установки рукоятки для корректировки положения люнета; 2 - место установки рукоятки для ручного перемещения задней стойки; 3 — рукоятка зажима салазок задней стойки; 4 — кнопочная станция привода быстрого поворота стола; 5 - рукоятка зажима поворотного стола; 6 - пульт управления; 7 - рукоятки ручного осевого перемещения шпинделя; 8 - грибок выбора величины подачи кодовым вариатором для шпинделя вдоль оси и стола в продольном направлении; 9 - рукоятка переключения скоростей шпинделя; 10 - грибок выбора величины подачи кодовым вариатором для шпиндельной бабки в вертикальном направлении и стола в поперечном направлении; 11 - кнопочная станция управления электромашинным агрегатом; 12 - пульт настройки стола; 13 - место, установки рукоятки для ручного поперечного перемещения стола; 14 - место установки рукоятки для ручного поворота стола.
Движения в станке. Станок модели 262ГТР1 имеет те же основные и вспомогательные движения, что и станки моделей 262Г и 2620А. У этого станка нет вращения планшайбы и подачи радиального суппорта ввиду отсутствия этих механизмов.
Принцип работы. Программа работ записывается на перфокартах с помощью настольного перфоратора. Готовые перфокарты вставляют в кассеты и устанавливают в прочитывающие устройства станка. Затем рукоятки прочитывающих устройств устанавливают в положение «Работа по циклу» и включают станок.
Технологические возможности станка. Станок модели 262ПР1 благодаря наличию программирующих устройств позволяет осуществлять большое количество переходов по автоматическому циклу. К ним относятся следующие переходы.
Автоматическая установка стола в поперечном направлении и шпиндельной бабки в вертикальном направлении в пределах их полного хода по заданным точным координатам.
Автоматическое сверление, зенкерование и растачивание отверстий одинакового диаметра подачей шпинделя или стола в продольном направлении.
Автоматическое растачивание методом продольной подачи стола соосных или параллельных отверстий разных диаметров с точным подрезанием их торцов.
Подрезание торцов и изменение диаметра расточки .производятся .методом выдвижения резца в специальной расточной головке, которая позволяет изменять вылет резца на 40 мм при движении подачи шпинделя.
Автоматическое растачивание глухих отверстий и подрезание торцов широким резцом при продольной подаче стола.
Автоматическое нарезание резцом внутренней резьбы метрической с шагом 1—10 мм и дюймовой от 20 до 4 ниток на 1 дюйм.
Автоматическое фрезерование торцовых поверхностей (плоскостей) в один или несколько проходов с точной периодической продольной подачей стола перед каждым проходом.
