Применения металлорежущих станков с числовым программным управлением в машиностроении, требования к их качеству и надёжности. Проектирование устройства ЧПУ для управления фрезерными станками на базе кремневых интегральных микросхем третьего поколения.
Аннотация к работе
Блок задания скорости 2.1 Назначение вычислителя БЗС 2.2 Значения скорости в БЗС 2.4 Принцип работы БЗС Выбор и обоснование замены элементной базыБЗС - блок задания скорости БРРВС - блок регистров рабочих ввода скорости ББЗВС - блок буфер регистр ввода скорости БР - блок реле РРП - рабочий регистр подачи скоростиДанное устройство ЧПУ относится к устройствам ЧПУ третьего поколения. Такие устройства характеризуются только одним потокам интерполяции направленным от программы к рабочим органам станка. Перемещение рабочих органов станка не контролируется и не сопоставляется с перемещением, заданным в программе. В принципе они обеспечивают меньшую точность обработки, по сравнению с замкнутыми устройствами, однако они имеют ряд преимуществ: - отсутствие цепей обратной связи;Конструктивно устройство ЧПУ, рисунок 1, выполнено в виде двух частей, размещенных в специальных шкафах: - вычислитель А; Вычислитель является основной частью устройства и предназначен для ввода информации с перфоленты или переключений пульта оператора, для преобразования вводимой информации к виду необходимому для интерполирования, к выполнению линейной и круговой интерполяции с выдачей сигнала в устройство привода, индикации номера кадра, коррекции управляющей технической операции станка с других операций. Вычислитель является одним из основных частей устройства и предназначен для управления технологическими станками, индикации геометрической информации, номера кадра и технологических команд и других функций приведенных ранее. Блоки входных и выходных реле предназначены для связи станка с устройством ЧПУ. УВВ обеспечивает считывание и дешифрацию управляющей информации, также контроль по паритету и структуре кадра, преобразует часть информации из двоично-десятичного в двоичный код, производит ручной ввод ряда данных, вводит информацию в интерполятор и БЗС ,в блоке цифровой индикации, технологической информации на блок реле.Информация скорости подачи, заданна четырьмя двоично-десятичными разрядами, поступает из УВВ в регистр ввода скорости БЗС, который состоит из: - одиннадцатиразрядного буферного регистра скорости; Импульсом «Запись РБ» значение скорости в двоично-десятичном параллельном коде записывается в РБ, который состоит из трех триггеров для записи порядка скоростей, из восьми триггеров для записи двух старших десятичных разрядов скорости. По сигналу «Запись РР», приходящему из узла управления БЗС, информация из РБ переписывается в РР, который служит для хранения информации скорости отработки кадра и состоит аналогично РБ из трех триггеров порядка скорости и восьми триггеров двух старших десятичных разрядов скорости. С триггеров порядка скорости информация поступает на дешифратор порядка скорости и, в зависимости от поступающего на дешифратор строба подает разрешение на выходные вентили. По сигналу с датчиков, находящихся на станке, вначале происходит торможение до скорости 240 (30), затем до скорости 3 мм/мин и по сигналу Х(0), Y(0), Z(0) происходит блокировка шагов БЗС по соответствующей координате.В усовершенствованной мною схеме я заменил микросхемы устаревшей серии К155 более современными сериями КР1533, которые совпадают с 155 серией. Микросхема серии КР1533 изготавливается на основе технологии ТТЛШ, эта технология является усовершенствованным вариантом ТТЛ - технологии.
План
Содержание
Введение
1. Конструктивно - технологическая часть
1.1 Список принятых сокращений
1.2 Общие сведения
1.3 Конструкция
Вывод
В усовершенствованной мною схеме я заменил микросхемы устаревшей серии К155 более современными сериями КР1533, которые совпадают с 155 серией. Микросхема серии КР1533 изготавливается на основе технологии ТТЛШ, эта технология является усовершенствованным вариантом ТТЛ - технологии. При которой применяются биполярные транзисторы Шотки. Эффект Шотки создается тогда, когда во внутреннюю структуру p-n перехода вставляют тонкий слой метала, что существенно ускоряет процесс рассасывания на основных носителях на базе транзистора при его включении и увеличивает быстродействие микросхемы. Разработанная схема более устойчива к сбоям от воздушных помех, так как интегральная микросхема ТТЛШ технологии имеет более высокую помехоустойчивость, чем у 155 серии. Из таблицы 4 видно, что микросхемы серии КР1533 потребляют значительно меньший ток, чем микросхемы 155 серии, а следовательно общая потребляемая мощность будет меньше, что выгодно с экономической точки зрения.
Список литературы
Введение
За последние годы значительно повысился уровень автоматизации серийного производства в машиностроении за счет широкого применения металлорежущих станков с числовым программным управлением. Опыт эксплуатации таких станков во многих отраслях машиностроения убедительно показал, что при осуществлении определенного комплекса организационно-технических мероприятий, необходимых для внедрения станков с ЧПУ, и при оптимальном использовании их возможностей, эти станки дают значительные преимущества по сравнению с универсальными.
Сменились поколения электронных устройств ЧПУ, принципиально изменились их возможности, что накладывало отпечаток на конструкцию и функциональность самого объекта управления - металлорежущего станка. Это, в свою очередь, ставило новые задачи перед разработчиками устройств ЧПУ. В результате подобного взаимообусловленного развития возникли высокосовершенные устройства ЧПУ, построенные по структуре ЭВМ, а также создало высокопроизводительное технологическое оборудование с ЧПУ, в том числе технологические модули, автоматизированные технологические ячейки, автоматические линии, автоматизированные участки и др.
Прогресс во всех областях техники в несколько увеличил номенклатуру изделий, ускорил их моральное старение. Число типов и типоразмеров машин и изделий в настоящее время резко возросло. Повысились требования к их качеству и надежности, возникла необходимость в изготовлении большего числа опытных, экспериментальных и специализированных машин. Следствием этого явилось увеличение доли единичного и мелкосерийного производства в общем объеме производства.
Применение систем ЧПУ в станках является наиболее эффективным средством повышения машинного времени и автоматизации мелкосерийного производства, что обеспечивает высокую технико-экономическую эффективность его и позволяет организовать централизованную подготовку программ обработки, которые легко могут размножены и переданы с одного центра на любые заводы. Научно-технический прогресс предъявляет также повышенные требования и к уровню подготовки специалистов, особенно по профессиям, связанным с новой техникой.
Опыт использования станков с ЧПУ показал, что эффективность их применения возрастает при повышении точности, усложнения условий обработки при многоинстументальной, многооперационной обработке заготовок с одного останова. Большое преимущество обработки на станках с ЧПУ заключается также в том, что значительно понижается роль ручного труда, сокращается потребности в квалифицированных станочниках-универсалах, изменяется состав работников металлообрабатывающих цехов. Функции оператора значительно упрощаются и сводятся к установки детали на станок, снятию ее со станка и смене инструментов, при этом устраняются ошибки оператора при установке координат благодаря автоматическому позиционированию.
Современное производство немыслимо без оборудования устройством ЧПУ. Число станков с ЧПУ непрерывно растет, быстрыми темпами развивается и видоизменяется само числовое управление, что позволило расширить технологические возможности оснащенного им оборудования, повысить точность обработки, сократить время обработки.
Расширению области применения станков с ЧПУ должна также способствовать их постоянно повышающаяся надежность, что снижает эксплутационные расходы, сокращает простой, а в конечном итоге ведет к уменьшению необходимого количества станков. Технический процесс сегодня неразрывно связан с широким внедрением в производство средств вычислительной техники. На машиностроительных заводах работают десятки тысяч станков с ЧПУ. На их основе создаются производственные системы и участки, управляемые от ЭВМ.
Повышение эффективности производства и качества продукции в значительной степени определяется созданием машин, позволяющих осуществить комплексную автоматизацию технологических процессов в машиностроении. Комплексная автоматизация предполагает применение самоуправляемых машин для основных и вспомогательных операций, а также использование средств вычислительной техники для планирования, организации и управления производственными процессами. Комплексно-автоматизированные производства характеризуются применением систем машин.
Осуществление комплексной механизации и автоматизации производства позволяет существенно улучшить условия труда в производственной сфере. Повышение эффективности общественного производства возможно только путем его автоматизации и механизации, оснащения высокопроизводительными станками с числовым программным управлением и промышленными работами.
Стремление увеличить количество продукции, выпускаемой с помощью станков с ЧПУ, ускорить сменяемость изделий в машиностроении и избежать дефицита операторов станков привело к появлению гибких производственных модулей и гибких производственных систем, представляющих собой сочетание многооперационных станков с ЧПУ, роботизированных транспортных средств и микроэлектрических систем управления, областей разветвления гибкой структурой. Благодаря применению гибких производственных моделей и систем решается проблема круглосуточного использования оборудования, открываются возможности практической реализации «безлюдной технологии»
1. Конструктивно - техническая часть1. ГОСТ 2.701-84* Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению
2. ГОСТ 2.701-81* Обозначения буквенно-цифровые в электрических схемах
3. ГОСТ 2.730-73* Обозначения условные графические в схемах. Приборы полупроводниковые
4. ГОСТ 2.756-76* Обозначения условные графические в схемах. Воспринимающая часть электромеханических устройств
5. ГОСТ 2.105-95 Общие требования к текстовым документам
6. ГОСТ 2.106-95 Текстовые документы
7. ГОСТ 2.702-75* Правила выполнения электрических схем
8. ГОСТ 2.721-74* Обозначения условные графические
9. ГОСТ Р6.30-97 Унифицированная система организационно-распо-рядятельной документации
10. ГОСТ 2.759-82* Обозначения условные графические в схемах. Элементы аналоговой техники
11. ГОСТ 2.708-81 Правила выполнения электрических схем цифровой вычислительной техники
12. ГОСТ 2.728-74* Обозначения условные графические в схемах. Резисторы, конденсаторы
13. ГОСТ 2.728-74* Обозначения условные графические в схемах. Устройства коммутационные и контактные соединения
14. ГОСТ 2.764-86 Единая система Конструкторской документации
15. Справочник по интегральным микросхемам /Под ред. Б. В Тарабрина.-М.; Энергия. 1980 -375с.
16. Интегральные микросхемы: Справочник /Под ред. Б. В. Тарабрина.-М.; Энергоавтомиздат. 1985 - 418с.
17. Аналоговые и цифровые интегральные микросхемы: Справочное пособие /Под ред. С. В. Якубовского. -М; Радио и связь. 1984 - 281с.
18. Сосонкин В. Л. Микропроцессорные системы числового программного управления станками. -М.; Машиностроение. 1989 - 480с.
19. Сосонкин В. Л., Михайлов С. П. и др. Программное управление станками. -М.; Машиностроение. 1988 - 432с.
20. Косовский В. Л. и др. Программное управление станками и промышленными роботами. -М.; Высшая школа. 1991 - 217с.