Особенности методов расчета приводов главного движения и подач станков с ЭСПУ - Учебное пособие

Изготовление деталей современных машин невозможно без применения металлообрабатывающих станков. Увеличение сложности и точности машин требует постоянного совершенствования оборудования, на котором они изготовляются. Автоматизация мелкосерийного производства достигается созданием станков с электронными системами программного управления (ЭСПУ). Особенностями станков с электронными системами программного управления (ЭСПУ) являются: 1 Управляющая программа, то есть данные о величине, скорости и направлении перемещений рабочих органов, задается в виде символов, нанесенных на специальный программоноситель, поэтому процесс подготовки программ для станков с ЭСПУ отделен от процесса обработки детали во времени и пространстве. 2 Низкая трудоемкость переналадки при переходе от выпуска одной детали к другой, для чего достаточно заменить программу обработки и осуществить минимальное количество других действий (частичная переналадка приспособлений, замена инструмента т.д.). таким образом станки с ЭСПУ обладают высокой гибкостью в сочетании с высокой производительностью. 5Благодаря централизованной подготовке управляющей программе и более простой, и универсальной технологической оснастке значительно сокращаются сроки перехода на изготовление новых деталей. 6Сокращается продолжительность цикла изготовления деталей и уменьшается запас незавершенного производства. Для осуществления этих тенденций при разработке станков различных групп выполняют следующие проектные модификации: -увеличивают мощность и быстроходность приводов главного движения; -увеличивают количество шпинделей и суппортов, работающих параллельно; -оснащают суппорты токарных станков револьверными головками, несущими большое число инструментов, в том числе приводными фрезерными и сверлильными модулями; -оснащают многооперационные станки магазинами инструментов большой емкости, поворотными столами, управляемыми от ЭСПУ. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 1.1 Назначение технологического оборудования (станка), электропривода и ЭСПУ (без технических данных) Горизонтальный обрабатывающий центр ИС800ПМФ4 предназначен для фрезерования, сверления и выполнения расточных работ заготовок любых форм и из любых материалов - от чугуна до сплавов цветных металлов, пластмасс. Широкие диапазоны частот вращения шпинделя и скоростей подач, наличие поворотного стола, высокая степень автоматизации вспомогательных работ расширяют технологические возможности станков и позволяют использовать их в составе гибких производительных систем. Дискретный стол станка ИС800 (число позиций 120 х 3о), габариты стола 500х500 мм, система ЭСПУ фирм «BOSCH» или «FANUC». Благодаря применению компьютерного проектирования станин, повышенный класс точности для токарного станка, выпущенного на современном станкозаводе, на сегодняшний день скорее правило. Выбор мощности электрического двигателя для электрического привода. 4. В качестве электропривода станка применяется специализированный электропривод FANUC поставляющийся в комплекте с ЭСПУ FANUC-6M. В состав третьего контура дополнительно входят датчик угла (ДУ) и цифровой регулятор положения (ЦРП).В ряде случаев применение датчика скорости не требуется, т.к. сигнал об изменении скорости может быть вычислен в цифровом регуляторе положения (ЦРП) путем дифференцирования сигнала с датчика угла (ДУ) FANUC SYSTEM 6М является системой ЭСПУ-ЭВМ с фиксированным математическим обеспечением высокой точности и с высокой производительностью предназначенной для применения к фрезерным станкам и обрабатывающим центрам. В целях управления используются быстродействующий микропроцессор, большие интегральные схемы (БИС), полупроводниковые запоминающие устройства и запоминающие элементы Данное устройство управления представляет собой устройство ЭСПУ-ЭВМ типа замкнутого контура с использованием серводвигателей из серии FANUC Servo Motors, и с использованием в качестве датчиков импульсных кодирующих датчиков, резольверов или индуктосиновых шкал высокой характеристики. В самой системе FANUC SYSTEM 6М предусмотрена функция самодиагностики, обеспечивающая весьма удобное техническое обслуживание системы. Все сигналы включения-выключении, входящие в ЭСПУ и выходящие от ЭСПУ, можно выводить на индикацию на ЭЛТ буквенно-цифрового дисплея. ИС800ПМФ4 Для иследования взаимодействия электронной системы програмного управления FANUC-6M со станком испльзуем стуктурную схему ЭСПУ Электронная система програмного управления FANUC-6M состоит из следующих модулей: 1)ЦП: Центральный процессор- в данной ЭСПУ используется процессор i8086 который помощью программы и управляющих данных, записанных в ПЗУ типа RОМ ЦП осуществляет управление каждым блоком через адресную шину и информационную шину. Рисунок 1.2.1 Стуктурная схема ЭСПУ FANUC-6M 2)Схема управления положением: данный блок выдает потенциальный сигнал (по напряжению) управления скоростью таким образом, чтобы задаваемое от ЭСПУ положение соответствовало машинному положению, детектируемому импульсами обратной связи от датчика. 8) ОЗУ типа RAM (Запоминающее у