
- •Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тульский государственный университет»
- •Конспект лекций
- •Станки с чпу и гпс
- •Лекция 10. Станки с числовым программным управлением
- •10.1. Общие понятия о станках с чпу, три поколения станков с чпу.
- •10.1. Общие понятия о станках с чпу, три поколения станков с чпу.
- •10.1.1. Станки первого поколения.
- •10.1.2. Станки второго поколения.
- •10.1.3 Станки третьего поколения.
- •10.2. Технологические группы станков с чпу.
- •10.3. Основные принципы числового программного управления.
- •10.3.1. Укрупненная структурная схема системы чпу.
- •Лекция 11
- •11.1. Обратная связь в станке чпу.
- •11.2. Разомкнутые системы чпу.
- •11.3. Замкнутые системы чпу.
- •11.3.1. Замкнутые системы чпу с обратной связью по положению рабочего органа станка.
- •11.3.2. Замкнутые системы с обратной связью по положению рабочих органов и с компенсацией погрешностей станка.
- •11.3.3. Адаптивные замкнутые системы.
- •11.4. Системы чпу класса nc, cnc, hnc, dnc.
- •11.4.1. Системы чпу класса nc.
- •11.4.2. Системы чпу класса cnc.
- •11.4.3. Системы чпу класса dnc.
- •Лекция 12. Конструктивные особенности станков с чпу
- •12.1. Привод главного движения.
- •12.1.1. Тиристорные преобразователи.
- •12.2. Привод подач
- •12.2.1. Шаговый привод подач с гидроусилителем.
- •12.2.2. Электрические приводы подач.
- •12.2.3. Гидравлические приводы подач.
- •Лекция 13
- •13.1. Датчики обратной связи.
- •13.1.1. Линейный индуктосин.
- •13.1.2. Вращающийся трансформатор.
- •13.1.3. Фотоэлектрический датчик.
- •13.1.4 Датчик фирмы « Ferranti»
- •13.2 Передаточные механизмы привода подачи.
- •13.2.1 Беззазорный зубчатый редуктор,
- •13.2.2 Шариковые винтовые пары.
- •13.2.3 Зубчато-реечные передачи.
- •13.2.4 Винто-реечная шариковая передача.
- •13.3 Станины
- •13.4. Направляющие.
- •13.4.1. Направляющие скольжения.
- •13.4.2 Направляющие качения.
- •13.4.3. Гидростатические направляющие.
- •13.4.4. Аэростатические направляющие.
- •13.5. Шпиндельные группы.
- •13.5.1.Шпиндели.
- •Лекция 14. Назначение, компоновка, работа узлов и гидрокинематика станка модели ир500мф4
- •14.1. Назначение и область применения станка.
- •14.2. Компоновка станка
- •14.3. Гидрокинематика станка
- •14.3.1.Устройство механизмов станка
- •14.3.1.1 Механизм переключения скоростей.
- •14.3.1.2. Механизм зажима инструмента в шпинделе.
- •14.3.1.3. Механизм ориентации шпинделя.
- •14.3.1.4. Инструментальный магазин.
- •14.3.1.5. Манипулятор.
- •14.3.1.6. Поворотный стол.
- •14.3.1.7. Устройство смены спутников.
- •14.3.2. Цикл работы станка.
- •14.3.2.1. Цикл автоматической смены инструмента.
- •14.3.2.2. Цикл автоматической смены спутников.
- •14.3.3 Описание гидрокинематической схемы станка.
- •14.3.3.1. Привод вращения шпинделя.
- •14.3.3.2 Приводы подач.
- •14.3.3.3. Привод механизма ориентации шпинделя.
- •14.3.3.4. Гидравлическое уравновешивание шпиндельной бабки.
- •14.3.3.5. Привод цикловых движений при автоматической смене инструмента.
- •14.3.3.6. Привод цикловых движений при автоматической смене спутников.
- •Лекция 15
- •15.1. Основные понятия и определения. Общая характеристика объектов роботизации. Разновидности автоматических манипуляторов.
- •15.2. Основные направления использования роботов. Три типа поколения пр.
- •15.4. Основные параметры пр. Грузоподъемность пр. Число степеней свободы.
- •15.1. Основные понятия и определения. Общая характеристика объектов роботизации. Разновидности автоматических манипуляторов
- •15.2. Основные направления использования роботов. Три типа поколения пр
- •15.3. Функциональная блок схема и ее общая характеристика
- •15.4. Основные параметры пр. Грузоподъемность пр. Число степеней свободы
- •Лекция 16
- •16.1. Основные параметры пр. Мобильность авто манипулятора, рабочая зона, компоновочная схема, система управления, точность позиционирования
- •16.2. Индексация моделей ам. Система построения индекса, примеры обозначений ам и конкретных схем компоновок
- •16.3. Особенности кинематики и конструкции ам. Специфические элементы промышленных роботов
- •16.4. Захватные устройства манипуляторов. Требования к захватным устройствам и их классификация
- •16.5. Разновидности захватных устройств. Механические, магнитные и вакуумные захваты. Их характеристика и особенности
- •Лекция 17. Автоматические станочные линии (автоматические линии)
- •17.1. Основные понятия
- •17.2. Типы автолиний
- •17.2.1. В зависимости от величины выпуска деталей.
- •17.2.2. В зависимости от организации потока
- •17.2.3. По роду применяемых станков.
- •17.2.4. По роду применяемой схемы транспортирования деталей.
- •17.2.5. По расположению оборудования.
- •17.2.6. По виду обрабатываемых деталей.
- •17.3. Оборудование автоматических линий.
- •Список литературы
- •Дополнительная литература
13.1.2. Вращающийся трансформатор.
Широкое применение в станках с ЧПУ находят ДОС типа вращающегося трансформатора (ВТ) (рис.43). Они представляют собой маломощные двухфазные электрические машины переменного тока, у которых превращении ротора 1 взаимная индукция между обмотками статора 2 и ротора 1 изменяется сунусоидально с высокой точностью. На обмотку а статора подается напряжение U * sin, а на обмотку б - сдвинутое по фазе на 90 напряжение U * сos , где - угол смещения, отражающий заданную величину перемещения. С обмотки ротора 1 снимается напряжение Uвых. Число обмоток в ВТ может быть различным, однако чаще всего применяют ВТ с двумя взаимно- перпендикулярными обмотками на статоре и роторе. Такие синусно-конусные вращающиеся трансформаторы называют также резольверами. Помимо ВТ с одной парой полюсов применяют и многополюсные ВТ - редусины с числом пар полюсов от 15 до 180.
13.1.3. Фотоэлектрический датчик.
В позиционных системах ЧПУ применяются кодовые датчики обратной связи с измерением абсолютной величины перемещения рабочего органа. На рис.44 показан кодовый диск кругового фотоэлектрического датчика на десять двоичных разрядов. Каждое концентричное кольцо стеклянного диска состоит из затемненных и прозрачных участков, которые не пропускают свет на фотодиоды. Кольца соответствуют определенным разрядам: наружное кольцо - первому разряду, следующее кольцо - второму разряду и т.д. Кодовый диск устанавливают на станке так, чтобы его полный оборот соответствовал перемещению рабочего органа станка на максимальную величину. При этом каждому положению рабочего органа будет соответствовать единственная кодовая комбинация на диске, выдаваемая в систему управления фотодиодами.
|
|
|
Рис.43. Схема вращающегося трансформатора |
Рис. 44. Кодовый диск фотоэлектрического датчика обратной связи |
Рис.45. Импульсный линейный ДОС Фирмы Ferrani (Англия) |
13.1.4 Датчик фирмы « Ferranti»
На рис.45 показана схема импульсного линейного датчика фирмы «Ferrfnti» (Англия) с неподвижной дифракционной решеткой 1, относительно которой перемещается подвижная вспомогательная шкала 2. Она повернута относительно основной решетки на угол , поэтому при ее перемещении на величину L образуются перемещаемые в вертикальном направлении муаровые полосы 3 , которые периодически перекрывают пучок света 4 , пропускаемый через решетки на два фотоэлемента. Освещенность Е фотоэлементов будет изменяться по синусоидальному закону (рис.45). При перемещении вспомогательной шкалы 2 на один шаг штрихов с фотоэлементов поступает один импульс.
13.2 Передаточные механизмы привода подачи.
Они могут состоять из зубчатой передачи (или редуктора) и передачи винт-гайка, которая преобразует вращательное движение электродвигателя в поступательное перемещение рабочего органа станка. К этим механизмам предъявляют требования высокой точности, обусловленной отсутствием зазоров, высокой жесткостью и малыми потерями на трение.
Применение в приводах подач высоко моментных низкооборотных быстродействующих электродвигателей постоянного тока, устанавливаемых непосредственно на ходовом винте позволяет значительно упростить и сократить длину кинематической цепи привода подачи, увеличить ее крутильную жесткость и уменьшить число зазоров, влияющих на точность передачи движения.