Вся електронна бібліотека >>>

Зміст книги >>>

 

Обробка металу

Фрезерне справу


Побут. Господарство. Будівництво. Техніка

 

Системи програмного керування

 

 

Будь-яка система програмного управління складається, як правило, з таких пристроїв:

программоноситель, на якому записана програма роботи виконавчих механізмів верстата;

пристрій введення програми;

зчитувальний пристрій, який перетворює в програму електричні сигнали управління;

перетворює пристрій, який перетворює отримані сигнали в робочі команди і подає їх приводу виконавчих органів верстата;

привод виконавчих органів верстата; система зворотного зв'язку для активного контролю відповідності дійсних переміщень виконавчих органів із заданими за програмою.

Програма руху робочих органів задається різними способами: упорами і кінцевими перемикачами, контактами на барабанах командоаппаратов, перфорацією за певним кодом на паперових перфокартах, стрічках або кінострічках, магнітної записом на магнітних стрічках та ін

Для прискорення обчислень програмування роботи верстата проводиться на електронних обчислювальних машинах. Такі машини перебувають в обчислювальних центрах. Запис на стрічках виробляють або у вигляді окремих імпульсів (отвір у стрічці, світлові штрихи і т. д.), кожен з яких відповідає певному переміщення робочого органу верстата, або у вигляді ряду чисел, кожне з яких відповідає певному стану робочого органу верстата.

У верстатах з числовим програмним управлінням є задає і слідкуючий пристрій, система виконання команд. Деякі верстати мають слідкуючий механізм у системі виконання команд. У задають пристрої утворюються керуючі сигнали, які подаються в слідкуючий механізм. Останній порівнює задану програму з виконаною і при розходженні їх подає сигнали' виконавчого пристрою для коригування траєкторії руху ріжучого інструменту.

 


Якщо, наприклад, потрібно забезпечити траєкторію центру фрези 1 по кривій 2 (228, а), то фактична траєкторія центру фрези буде ламаною лінією (228, б), що проходить через опорні точки 1, 2, 3 і т. д. Координати цих точок визначають числа, які слід наносити на перфострічки або перфокарти. Рух в даному випадку викликається поєднанням двох подач - поперечної і поздовжньої по осях X і У. Мінімальне переміщення виконавчого органу по координатним осям, відповідну одному електричного імпульсу, називається елементарним кроком. Величина його повинна бути менше допустимої похибки обробки.

Перфоровані програми. Запис програми проводиться на стрічках або на картах. При автоматизації технологічних процесів з допомогою обчислювальних пристроїв використовують різні способи запису кодованої чисел в десятковій, двійковій і двійково-десятковій системі числення.

Десяткова система числення, якою зазвичай користуються для запису чисел, має десять різних знаків: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

Будь-яке число в десятковій системі числення може бути представлено у вигляді многочлена. Так, 245,170 = 2 • 102 + 4 • 101 + 5 • 10° + + 1 - 10"1 +7-КН+ПРО-КГ3.

Для запису чисел в десятковій системі числення кожному знаку на перфоленте повинна бути відведена своя доріжка або канал, а кожному розряду своя рядок або, навпаки, кожному знаку своя рядок, а кожному розряду своя доріжка. Зазвичай в машинобудуванні числа записують шістьма розрядами: сотні, десятки, одиниці, десяті, соті і тисячні частки міліметра. Тому для запису числа в десятковому коді потрібні десять доріжок і шість рядків. Наприклад, число 245,170 може бути записано двояко (229, а і б). Більш зручна перша форма запису. Однак такий запис громіздка, так як для записи цифр потрібно десять доріжок.

Велика стислість запису цифрової інфор^-мації виходить при кодуванні в двійковій системі числення. Підставою двійкової системи є число 2. Зводячи число 2 в цілу ступінь(0, 1, 2, 3, 4 і т. д.), одержимо ряд 2°, 21, 22, 24, 25 і т. д., який відповідає ряду 1, 2, 4, 8, 16, 32 і т. д. Будь-яке число в двійковій системі числення може бути представлене як сума декількох чисел, складовими якої є числом 2 різною мірою. Так, наприклад, число 13 можна записати наступним чином: 13 = 23 + 22 + 0-21 + 2е. Для того щоб перетворити число з десятковою системи числення в двійкову, необхідно проводити послідовно поділ десяткового числа на два, як показано в табл. 21 на прикладі числа 43.

Таблицю складають наступним чином: ділене ділять на два і приватне записують під діленим, а залишок поруч. Правий стовпчик, складений з решток після ділення на два, і являє собою зображення чисел в двійковій системі.

Для запису в двійковій системі обмежуються одним рядком і пробивають отвори круглої або прямокутної форми тільки для знаків 1.

На 229, наведена запис перфорованої програми двійковій системі числення двійкового числа 1101 (десяткового 13) і числа 101 ВІН (десяткового 43).

Десятково-двійкова система числення. У цьому разі запис кожного розряду десяткового числа проводиться двійковим еквівалентом, званим тетрадой, тобто складається з чотирьох розрядів.

Перехід від десяткових чисел до двійковим і назад зручний тим, що для його здійснення немає необхідності в обчисленнях - достатньо простої підстановки відповідних значень. Для кожного запису десяткового розряду в цьому коді потрібні чотири доріжки, паралельні руху стрічки, а для записи числа - стільки рядків поперек стрічки, скільки розрядів має це число, тобто для запису шестизначного числа - шість рядків. Запис числа 127,35 представлена на 229, р.

У верстатах з ЧПУ за допомогою-кодування числова інформація про положення або переміщення робочого органу передається від управляючої програми до виконавчих органів верстата. Останнім часом проведено велика робота по уніфікації мов програмування. Ця робота координується спеціальним Комітетом міжнародної організації з стандартизації (ІСО). До мови програмування пред'являється ряд вимог: меншу кількість символів, можливість простої перевірки правильності зробленої записи, однозначність чисел і слів, простота вивчення, достатній обсяг інформації та ін Зазначеним вимогам найбільш повно відповідає код ІСО-7 битт для 8-трекової перфострічки шириною 25,4 мм У цьому коді забезпечується завжди парне число перфорацій (отворів) в рядку, що дозволяє контролювати правильність зчитування програми. Ця система має велику ємність і в даний час знаходить все більше застосування в практиці вітчизняного та зарубіжного числового програмного управління.

Процес програмного керування обробкою деталі-на металорізальному верстаті розділяється на два етапи. Перший - складання програми обробки, другий -"управління верстатом відповідно до складеною програмою.

Іноді у системах програмного управління роботою верстата використовуються так звані керуючі сигнали. Найчастіше це короткочасні значення (імпульси) електричного струму. З їх допомогою команда позначається наступним чином. Один імпульс відповідає певному переміщення робочого органу, два імпульсу - переміщення, більшого в 2 рази, три - більшого в 3 рази і т. д. Наприклад, якщо один імпульс відповідає переміщення на 0,02 мм, то два імпульсу на 0,04 мм, три - на 0,06 мм і т. д. Щоб отримати електричні сигнали шифрованого програми, їх записують на стрічці або карті. Кожному імпульсу команди відповідає отвір стрічки. В як приклад розглянемо одну систему числового програмного керування фрезерним верстатом, призначеним для обробки дискових кулачків на вертикально-фрезерних верстатах з круглим столом.

Верстат працює по системі однокоординатної формоутворення, при якій програмні сигнали управляють тільки одним рухом, у розглянутому випадку - рухом стола з заготовкою на фрезу або від неї, як у випадку обробки кулачка по копіру (див. 103).

При підготовці програми по кресленню деталі визначаються через рівні інтервали (наприклад, 1° повороту заготовки) відстані між центрами фрези і кулачка (230). Величина інтервалу встановлюється так, щоб різниця між двома суміжними межцентровыми відстанями або, інакше кажучи, між двома послідовними значеннями радіуса-вектора центру фрези не перевищувала 0,09 мм. На підставі отриманих даних складають таблицю збільшень радіуса-вектора центру фрези на кожному інтервалі повороту заготовки. Збільшення радіусів характеризують величини послідовних переміщень столу, необхідних для отримання необхідного профілю. У таблицю заносять також дані о_ напрямку, у якому повинні вчинятися ці переміщення.

Носієм програми є 7-дорожеч-. ва перфорована паперова стрічка. Чотири канали стрічки використовуються для запису в двійковому коді величин збільшень радіусів. Як вже зазначалося, різниця між двома суміжними радіусами-векторами не перевищує 0,09 мм; при цьому величина збільшення може мати лише одне з десяти можливих значень; а саме: 0,00; 0,01; 0,02; 0,03; 0,04; 0,05; 0,06; 0,07; 0,08; 0,09 мм. Такі обмеження дозволяють записувати для кожного з інтервалів повороту заготовки кожне із значень на одному рядку, так як при чотирьох каналах стрічки в двійковому коді на рядку може бути записана будь-яке з шістнадцяти чисел від 0 до 16. У самому справі, 2° + 21 + 22 + 23 = 1 + 2 + 4 + + 8 = 15. Два канали стрічки служать для запису команд, пов'язаних з прямим і зворотним напрямком руху столу. Наявність отворів в одному каналі забезпечує команду на переміщення столу по напрямку до фрезі, отвори в іншому каналі змінюють напрям руху на протилежний. Ще один канал стрічки використовується для контролю правильності зчитування. В цьому каналі пробиваються отвори тільки в тих рядках, які мають парне число отворів. З урахуванням отворів контрольного каналу у всіх рядках програм-

ний запис містить непарне число отворів. Якщо в черговий рядку програми були отримані непарне число сигналів, то команда виконується. Парне число сигналів свідчить про наявність помилки, подається команда «стоп». Канал стрічки з отворами меншого діаметру в порівнянні з отворами інших каналів служить для протягування стрічки. Пробиті поспіль отвори цього каналу служать для протягання стрічки. На 231 показано ділянку стрічки із записом програми.

Для розшифровки записаної на стрічці, або карті програми застосовують електричні, фотоелектричні або пневматичні дешифратори.

Магнітні програми. Принцип роботи таких систем заснований на записі рухів на магнітну стрічку і полягає в наступному (232).

Магнітна стрічка 1 складається з двох/шарів - нижнього нейтрального і верхнього феромагнітного (зазвичай магнетит - суспензія порошкоподібної окису заліза). Запис електричних імпульсів (числових кодів) на магнітну стрічку 1 виробляється в результаті місцевого намагнічування окремих ділянок феромагнітного шару стрічки при переміщенні її повз записуючої голівки, осердя якої складається з двох півкілець 2 і 3, а через котушки 4 пропускають змінний струм. Імпульс струму, поданий в котушку 4 записуючої магнітної головки, створює в робочому зазорі 1 поле, пропорційне намагничивающим ампер-витків. Ділянки носія, що проходять в ці моменти часу над робочим зазором, намагнічуються.

У двійковій системі числення для зображення цифр потрібні два стани, одне з яких зображує 1, а інше - 0 (табл. 21).

При програванні магнітної стрічки записані на ній сигнали після проходження через дешифратор (пристрій для розшифровки записаної на стрічці програми) змушують робочі органи верстата здійснювати рухи, необхідні для виготовлення деталі.

Запис програми може бути здійснена безпосередньо від верстата при виготовленні на ньому першої деталі досвідченим робочим.

Запис інформації можна проводити і під час обведення креслення з допомогою спеціального фотокопіювальних пристрою. Записана на магнітну стрічку програма роботи верстата може бути відтворена кілька тисяч разів.

Записана на стрічці програма відтворюється за допомогою прочитывающего пристрою. В залежності від виду запису прочитывающее пристрій може мати контактний або фотоелектричний датчик у разі застосування перфорованої стрічки, електромагнітну голівку при магнітній записи і фотоелектричний датчик при світловий запису.

Найбільш відповідальним елементом системи програмного управління є відтворююче пристрій - слідкуючий привід подачі робочих органів верстата. Воно складається з порівнює пристрою, визначає неузгодженість між задаючим сигналом і виконанням команди власне приводу, і системи зворотного зв'язку, яка контролює розмір оброблюваної деталі або положення робочих органів верстата.

На 233 показана структурна схема програмного управління вертикально-фрезерного верстата 6Н13ФЗ.

Електричні імпульси з магнітної стрічки зчитуються блок магнітних головок і направляються через трьохкаскадні электроламповые підсилювачі 2, 3 і 4. вхід вузла розподілу 5, 6, 7. Вузол розподілу керує роботою електричних крокових двигунів, .роторы яких при отримання одного електричного імпульсу повертаються на певну величину - один кутовий крок. Таким чином, електричні імпульси, вступники з магнітної стрічки, після посилення перетворюються кроковими двигунами у кут повороту. Незначна потужність крокових електродвигунів не дозволяє безпосередньо керувати переміщеннями виконавчого органу верстата. Для отримання більшого моменту крокового двигуна розроблені системи, в яких момент двигуна посилюється різними способами, наприклад, за допомогою гідравлічних пристроїв. Крокові двигуни керують лише поворотами кранових золотників гідравлічних підсилювачів, які приводять в обертання ходові гвинти, які переміщують поздовжні і поперечні санчата і шпиндельную головку верстата.

На 234 показана схема підготовки програми для вертикально-фрезерного верстата 6Н13ФЗ. Вихідним документом для складання програми служить креслення деталі і технологічна карта. Математичні дані для складання програми отримують в результаті спеціальної обробки креслення деталі. Контур оброблюваної деталі розбивають на окремі ділянки, визначають межі цих ділянок, звані опорними точками. Для прямолінійної ділянки контуру опорними точками є початок і кінець прямий лінії; для частини контуру, зображеного дугою окружності, - точки на кінцях дуги і центр кола. Опорними точками кривої можуть бути точки на кінцях кривої рівняння кривої. Відпрацьований таким чином' креслення дає можливість скласти таблицю координат опорних точок в цифровому вираженні.

Отримані дані для складання програми кодуються і наносяться у вигляді отворів на перфоленту або перфокарту. Програма з записом значень координат опорних точок не може бути використана для управління верстатом, так як не визначені проміжні значення між усіма опорними точками. Цю трудомістку роботу виконує електронна обчислювальна машина. Результати всіх обчислень і необхідні допоміжні команди записуються на остаточний программоноситель - магнітну стрічку.

 

 «Фрезерне справа» Наступна сторінка >>>

 

Дивіться також:

 

Слюсарні роботи

ОСНОВНІ ВІДОМОСТІ ПРО ОБРОБКУ МЕТАЛІВ РІЗАННЯМ

§ 1. Сутність процесу різання

§ 2. Загальне поняття про різцях

§ 3. Поняття про режими різання

ОСНОВНІ СЛЮСАРНІ ОПЕРАЦІЇ

§ 4. Організація та охорона праці при виконанні слюсарних операцій

§ 5. Розмітка

§ 6. Редагування і гнучка металів

§ 7. Рубання металів

§ 8. Різання металів

§ 9. Обпилювання металів

§ 10. Свердління, зенкування, зенкування та розгортання отворів

§ 11. Нарізування різьби

МАШИНОБУДІВНІ МАТЕРІАЛИ

§ 12. Внутрішня будова та властивості металів і сплавів

§ 13. Чавун

§ 14. Сталь

§ 15. Тверді сплави мінералокерамічні

§ 16. Кольорові метали і їх сплави

 

Слюсарно-інструментальні роботи

Площинна і просторова розмітка

§ 1. Призначення і технічні вимоги розмітки

§ 2. Геометричні побудови при виконанні розмітки

§ 3. Інструмент, пристосування і прийоми розмітки

§ 4. Комбінована розмітка складних спряжених профілів

§ 5. Шлюб при розмітці і заходи його попередження

Обробка отворів

§ 1. Прийоми і види свердлильних робіт

§ 2. Обладнання, пристосування і прийоми свердління

§ 3. Знос і поломка свердел

§ 4. Зенкування, зенкування, цекование та розгортання отворів

Нарізування різьби

§ 1. Профіль елементи різьби

§ 2. Інструмент і способи нарізування внутрішньої різьби

§ 3. Інструмент і способи нарізування зовнішніх різьб

Координатно-розточні та фрезерні роботи

§ 1. Обладнання та організація координатно-розточувального і фрезерної ділянки

§ 2. Пристосування для координатно-розточувальних робіт

§ 3. Контроль координатно-розточувальних робіт

§ 5. Пристосування для фрезерних робіт

§ 7. Пристосування і прийоми токарно-розточувальних робіт

 Способи обробки деталей штампів

§ 1. Робоче місце слюсаря-ремонтника по штампах

§ 2. Пристосування прийоми обробки поверхонь деталей

§ 3. Верстати та механізований інструмент для обробки внутрішніх контурів деталей

§ 4. Способи установки і кріплення пластмасою пуансонів штампів

§ 5. Вирубка зовнішніх і внутрішніх контурів деталей

§ 6. Ручні та механізовані способи згинання і вальцювання профілів деталей

§ 7. Витяжка і способи обробки деталей у витяжних штампів

§ 8. Виготовлення пружин

 Виготовлення й обробка деталей прес-форм і форм для лиття

§ 1. Робоче місце слюсаря-наладчика з прес-форм і форм для лиття

§ 2. Коротка класифікація прес-форм

§ 3. Технологічний процес обробки деталей прес-форм

§ 4. Способи обробки робочих частин прес-форм

§ 5. Обладнання та пристосування для холодного видавлювання порожнин матриць

§ 6. Видавлювання простого рельєфу в порожнинах матриць прес-форм

§ 7. Сутність деформування і режими видавлювання матриць

§ 8. Видавлювання порожнин матриць складного спряженого профілю

§ 9. Пристосування і інструмент для доводочно-полірувальних робіт

 

Метал

Властивості металів

Залізо і сталь

Кольорові метали

Форми металевих заготовок

Основне обладнання для майстерні

Пили

Різання

Зубила

Свердління

Обробка напилком

Різьбові з'єднання

Пайка

Згинання і фальцювання

Холодна ковка, разгонка, правка, випрямлення

Обробка зовнішньої поверхні

Корозія

Загострювання інструментів

Формующая металообробна техніка

Мастильні засоби


Робота з металами

Редагування та гнуття металу

Рубка металу

Різання металу

Обпилювання металу

Свердління отворів у металі

Нарізування різьби

З'єднання металевих деталей

 

Обробка металу

 

Історія науки і техніки