книги из ГПНТБ / Станки с программным управлением

крывается через специальное окно в задней стенке тумбы. Охлаж­ дающая жидкость додается в зону резания насосом через шланги, проходящие внутри тумбы и станины, а также через сверления в корпусе'гидроцилиндра резцовой головки, в поперечных салазках и резцовых блоках. Охлаждение подводится только к инструменту, находящемуся в рабочей позиции.

Гидроцилиндр зажима изделия служит для привода гидравли­ ческого патрона и других зажимных устройств. Смонтирован на заднем конце шпинделя. Специальная блокировка исключает воз­ можность пуска шпинделя и автоматического цикла при отсутст­ вии давления масла в полости зажима гидроцилиндра.

Датчики нулевой точки и ограничения максимальных Переме­ щений предназначены для автоматического позиционирования суп­ порта в точке, принятой за О станка, и для предотвращения срабатывания суппорта на жесткий упор при неправильном зада­ нии перемещений. Для ограничения максимальных перемещений служат контактные конечные выключатели — по две на каждую координату. Датчиками О-точки по каждой координате являются два контактных выключателя предварительного снижения скорости перемещения суппорта и один бесконтактный выключатель, испол­ нительный элемент которого (лепесток) связан с угловым поло­ жением шарикового винта. Бесконтактный выключатель срабаты­ вает только после срабатывания второго контактного выключате­ ля, т. е. зона его действия находится в пределах одного оборота винта. Для исключения нестабильности работы бесконтактных вы­ ключателей электросхемой предусмотрена фазировка шаговых дви­ гателей в О-точке в строго определенном положении внутри одного цикла работы шагового двигателя.

Смазка узлов стайка централизованная и состоит из двух си­ стем: системы смазки подшипников передней бабки и системы смазки АКС, приводов подач и направляющих станины и каретки.

Смазка передней бабки осуществляется минеральным маслом «Индустриальное Л». Оно заливается в бачок, расположенный на задней стенке тумбы с правой стороны. Масло из бачка подается одной из секций сдвоенного шестеренчатого насоса, приводимого в действие от входного вала АКС, и нагнетается через магнитно­ сетчатый фильтр в корпус передней бабки, где распределяется по точкам смазки. ,

Смазка остальных узлов производится маслом «Индустриаль­ ное 20» из бачка, расположенного под АКС. Масло подается вто­ рой секцией сдвоенного насоса, фильтруется и по шлангам, тру­ бам и каналам распределяется по точкам смазки узлов. Преду­ сматривается возврат смазочного масла в соответствующие бачки из всех точек смазки, кроме направляющих станины и каретки. Для контроля за уровнем масла в бачках смонтированы поплавко­ вые датчики уровня с еответствующим’и сигнальными лампочками на панели электрошкафа.

Цель ограждения рабочей зоны станка — максимальная без­ опасность его обслуживания. Ограждение состоит из подвижных

80

датчика устанавливается жесткая связь между шпинделем и соот­ ветствующими приводами подач.

Впроцессе работы станка путем регулировки потенциометра на пульте ЧПУ можно изменять величину подачи от 0 до 100% от запрограммированной. Кнопка «Прерывание подачи» при необхо­ димости' приостанавливает перемещение суппорта в автоматиче­ ском цикле. Для технологических надобностей (межоперационный контроль размеров, уборка стружки и т. п.) можно программиро­ вать на требуемых участках обработки технологические остановы, отрабатываемые в режиме «С технологическим остановом».

Вналадочном режиме управление всеми исполнительными ме­ ханизмами осуществляется органами управления, расположенны­ ми на пультах системы, электрошкафа и станка.

Электрооборудование станка полностью унифицировано с электрооборудованием станка мод. 16Б16ФЗ.

Краткая техническая характеристика станка приведена в при­ ложении.

§6. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ СИСТЕМ ЧПУ, ПРИМЕНЯЕМЫХ ЗАВОДОМ

Устройство ЧПУ мод. «Контур 4МИ-68». Устройство «Контур 4МИ» предназначено для считывания информации, записанной на магнитную ленту шириной 35 мм типа 6, для формирования считы­ ваемых сигналов и подачи их на исполнительные органы станка — шаговые двигатели ШД4. Число одновременно управляемых коор­ динат 3. Максимальная частота ввода информации 800 гц.

Устройство может работать® двух режимах: автоматическом — эт программоносителя, и ручном — от переключателей, установлен­ ных на панели управления устройства.

Блок-схема устройства приведена на рис. 21.

Для считывания информации используется считывающее маг­ нитное устройство (УСМ-Г), состоящее из лентопротяжного меха­ низма и блока усилителей считывания (БУС).

УОМ-1 может работать в режиме воспроизведения информации и перемотки магнитной ленты. Управление лентопротяжным меха­ низмом производится кнопками «Программа», «Перемотка» и «Стоп». 'Режим работы может быть изменен только через кнопку «Стоп». Номинальная скорость считывания информации с магнит­ ной ленты 200 мм/сек. © устройстве предусмотрена возможность плавного изменения скорости считывания информации в пределах: от 140 до 260 мм/сек. Установка скорости считывания произво­ дится по указателю «Скорость протяжки» на блоке регулирования скорости (БР).

Для воспроизведения информации, записанной в унитарном коде в виде однополярных импульсов, используется девятидоро­ жечная магнитная головка типа ГМВ 35/9. Информация для пере­ мещения по одной координате считывается с двух дорожек (пря-.

82

мой и обратный ход). Следовательно, на девяти дорожках магнит­ ной ленты программа распределяется следующим образом.

Счет дорожек производится сверху вниз. Начало каждой про­ граммы маркируется полоской алюминиевой фольги, наклеенной на тыльной стороне ленты. Марки считываются фотодатчыком (ФД), который формируёт сигнал '«Начало программы».

Информация может воспроизводиться по всем координатам одновременно.

Электрические 'сигналы (амплитудой не менее 6 мв) с магнит­ ной головки поступают соответственно на девять усилителей счи­ тывания (УС1—УС9). С выхода усилителей считывания сигналы поступают соответственно на блоки электронных коммутаторов (БЭК) и блок технологических команд (БТП).

В блоке электронного коммутатора сигналы формируются в прямоугольные импульсы, вырабатывается признак направления "Перемещения (прямой и обратный ход) и последовательно посту­ пающие импульсы преобразуются в шеститактную систему импуль­ сов. С блока электронного коммутатора сигналы идут на усилите­ ли мощности (БУМ) с нагрузкой — шаговыми двигателями.

Сигналы технологических команд, записанных в виде импуль­ сов частотой 600—800 гц, поступают в блок технологических команд. Там они преобразуются в постоянные напряжения, вклю­ чающие электромагнитные реле, контактами которых замыкаются исполнительные цепи технологических команд.

Первая и вторая технологические команды предназначены для использования на станке, третья используется как сигнал «Конец программы» и подается на блок автоматического управления (БАУ). Последний служит для управления лентопротяжным ме­ ханизмом: останавливает его по сигналу «Конец программы», по­ ступающему из блока технологических команд; включает пере­ мотку ленты при работе в режиме с автоматической перемоткой и выключает ее по сигналу фотодатчика-в- исходном состоянии. Та­ ким образом, БАУ управляет лентопротяжным механизмом с мо­ мента окончания программы до окончания перемотки ленты в ис­ ходное состояние («Начало программы»), а также позволяет по­ следовательным включением произвести останов ленты в начале любой программы в случае, если на одном рулоне магнитной лен­ ты записано несколько программ.

Для работы в ручном режиме от переключателей, установлен­ ных на панели управления, в устройстве предусмотрен генератор ручного управления (ГРУ), функционирующий на частотах 3, 50, 100, 200, 500 и 800 гц, и генераторы одиночных импульсов, управ­ ляемые кнопкой «Одиночные импульсы».

83

Для ограничения хода рабочих органов станка в устройстве имеется блокировочное реле (РБ), отключающее путевые переклю­ чатели, установленные на станке.

Подготовка программ на магнитной ленте осуществляется уст­ ройством «Программа Л-68». Оно включает перфоратор для нане­ сения информации на перфоленту, линейный интерполятор «Кон­ тур ЗП-68», преобразующий информацию, записанную в двоичнодесятичном коде на перфоленте, в последовательные импульсы, а также пульт записи и контроля ПЗК, с помощью которого проис­ ходит запись командных последовательных импульсов на магнит­ ную ленту и ее контроль.

Устройство ЧПУ «Контур ЗП-68» М. Электронный интерполя­ тор «Контур ЗП-68», на базе которого разработано устройство ЧПУ «Контур ЗП-68» М, предназначен для управления приводами подач по трем независимым координатам фрезерных и токарных станков с шаговой системой управления (рис. 41).

Устройство может быть использовано в комплекте с пультом записи и контроля для записи программ на магнитную ленту с од­ новременным ее контролем. Оно предназначено для преобразова­ ния информации, записанной на перфоленту в двоично-десятичном коде, в унитарный код, т. е. в серию последовательных импульсов,

времени отработки контура от одной опорной точки до другой. Выходная информация подается либо на шаговые приводы по­

84

С целью улучшения технической характеристики и расшире­ ния технологических возможностей завод произвел модернизацию системы числового программного управления «Контур ЗП-68» по двум параметрам:

1)повышение частотной характеристики системы для перевода ■ее на быстроходные шаговые двигатели ШД5-Д1 в диапазоне приемистости 0—2000 гц;

2)обеспечение нарезания ряда резьб (шаг. 1,0; 1,5; 2,0; 3,0;

4,0; 6,0; 12 мм) с помощью системы путем оснащения ее датчиком

. угла поворота шпинделя.

Блок-схема модернизированного устройства представлена на _рис. 41.

Отработка информации о перемещении осуществляется так. Импульсы с генератора 1 через блок задания скорости подачи

2 поступают на интерполятор 5, вырабатывающий количество им­

•следования фаз. А это в свою очередь изменяет направление вра­ щения шаговых двигателей 12, 13.

Прежде чем поступить на обмотки двигателя, сигналы с ком­ мутаторов усиливаются усилителями 10, И по мощности.

Для равномерного следования выходных импульсов (которого не может обеспечить данный интерполятор), вход коммутатора и, следовательно, выходные импульсы тактируются постоянной ча-

F

стотой FT = j~. Между двумя импульсами этой частоты обяза­

тельно должен вырабатываться импульс в интерполяторе. Чтобы информация не терялась, интерполятор работает прерывисто, т. е. после каждого выработанного им импульса вход его запирается схемой запрета 4 до прихода тактирующего импульса. Тактирую­ щая частота образуется после деления генераторной частоты Fr кольцевым счетчиком 3 на 12.

В модернизированном устройстве используется повышенный ча­ стотный диапазон всего тракта обработки информации за счет применения схем потенциальных триггеров, а также выполненный по двенадцатитактной схеме коммутации преобразователь унитар­ ного кода в шестифазную последовательность.

Резьбонарезное устройство создано на основе делителя 17 с программируемым коэффициентом деления 19, обеспечивающим выходную • частоту устройства, соответствующую величине шага резьбы на один оборот шпинделя. В качестве датчика угловых пе­ ремещений 15 применяется фотоэлектрический импульсный кру­ говой датчик ВЕ-51 производства Вильнюсского филиала ЭНИМСа с выдачей 1200 импульсов за 1 оборот. Формирователем 16 слу­ жит блок связи ВЕ-75 производства того же предприятия.

Принцип работы схемы при нарезании резьбы такой же, что и в обычном устройстве, только тактирование выходных импульсов

S6

осуществляется не постоянной частотой делителя на 12 Fт, а вы­ ходной частотой программируемого делителя частоты, прямо про­ порциональной оборотам шпинделя.

При программировании резьбы по адресу продольной подачи программируется длина резьбы, в делитель шага вносится шаг

гистр памяти. На триггерах Т14—Т15 выполнен декадный потен­ циальный счетчик импульсов. В разряде десятков имеется только один потенциальный триггер Т14 — Т15.

При совпадении кода счетчика и кода, внесенного в регистр шага резьбы, формируется импульс тактирования выходной часто­ ты шаговых двигателей и происходит сброс счетчика в нуль. Далее процесс повторяется, т. е. счетчик суммирует импульсы фотодатчи­ ка до следующего совпадения кодов счетчика и регистра. Частота следования тактовых импульсов

где Fл— частота импульсов фотодатчика, соответствующая запрог­ раммированным оборотам шпинделя.

Схема совпадения кодов построена на ячейках «И» И1—ИЮ и «ИЛИ—НЕ» HEI—НЕ5.

Формирование тактирующих импульсов производится схемой импульсов сброса счетчика-—схемой НЕ7—іВ2.

Начало каждого прохода нарезания резьбы синхронизируется так называемой ноль-меткой фотоэлектрического датчика, соответ­ ствующей опрбделенному угловому положению шпинделя, что обес­ печивает нарезание резьбы по одной и той же винтовой линии.

Описанная система на станке мод. КТ100А при дискретности привода продольных подач 0,01 мм обеспечила нарезание метри­ ческих резьб по второму классу точности ГОСТ 9253—59.

Устройство ЧПУ «Контур 2ПТ-71». Устройство числового про­ граммного управления 2ПТ-71 принципиально не отличается от устройства «Контур ЗП-68», блок-схема которого приведена на рис. 41. Оно выполнено на основе того же линейного интерполято­ ра на двоичных умножителях.

Устройство 2ПТ-71 предназначено для токарных станков, по­ этому оно имеет две координаты, более широкую вспомогательную память (по каждому из адресов Ш, В, С — своя память). Для по­ лучения точных размеров на станке предусмотрена так называе­ мая нулевая точка с жесткими координатами относительно оси вращения и торца шпинделя. Станок оснащается датчиками, и устройство автоматически устанавливает каретку станка в это

•87

38

Рис. 42. Ф у н кц и он ал ьн ая схем а дели теля ч астоты .

исходное состояние. Зная точку начала программы обработки де­ тали, можно либо преднабором, либо набивкой информации на перфоленте переместить каретку в нужную позицию и из нее начи­ нать обработку детали.

Устройство позволяет вносить и отрабатывать коррекцию по осям X, Z. Величина и знак коррекции устанавливаются на декад­ ных переключателях «Коррекция» после отработки первой детали партии в том корректоре, который запрограммирован перед отра­ боткой фразы с жесткими допусками на размер, или после фразы, в которой запрограммирована смена инструмента.

Устройство- 2ПТ-71 позволяет управлять электрогидравлическими приводами подач станка по линейной зависимости, обеспечи­ ваемой интерполятором, с максимальной скоростью 1000 гц или при дискретности 0,01 мм—-600 мм/мин.

Величина запрограммированного перемещения в одной фразе — ІО4—I по каждой из координат, так как декадный счетчик ин­ терполятора и регистр размера состоят из четырех двоично-деся­ тичных разрядов.

Скорость подачи осуществляется выбором одного из четырех генераторов, частоты которых отличаются друг от друга в 1,19раза, и выбором соответствующего двоичного делителя частоты по программе. Более подробно это описано в разделе «(Кодирование информации...». В наладочном режиме подача осуществляется на двух фиксированных частотах 100 гц п 1600 гц (ускоренно).

Команды Ш, В, С состоят из двух двоично-десятичных разря­ дов памяти, которые могут быть дешифрованы в 99 различных команд.

Регистр по адресу С управляет, например, сменой инструмен­ та. Регистр по адресу В управляет вспомогательными технологи­ ческими командами (охлаждение, шнек и т. д.).

Для примера (рис. 27) приводится описание схемы дешифрации одного разряда команды Ш для управления девятискоростной ав­ томатической коробкой скоростей. Данная схема применяется в токарном станке с ЧПУ мод. КТ-100А с устройством программного управления «Контур ЗП-68М».

Второй разряд по адресу команды Ш управляет главным элек­ тродвигателем (1, 2-я скорости, направление вращения).

Устройство ЧПУ «Программатор ЭМ-907». Устройство ЧПУ «ЭМ-907» предназначено для управления токарно-винторезными станками по программе, вводимой в устройство с помощью восьмндорожечной перфоленты с контролем на четность.

Информация вводится в двоично-десятичном коде в соответст­ вии с ГОСТ 13052—67 в латинском регистре.

Интерполяция —линейная и круговая, область интерполяции 130000 шагов по обеим координатам.

Наибольшая погрешность управляемых органов за счет устрой­ ства не более 1,4 шага.

Выход управления по осям координат — на электрические ша­ говые двигатели ШД-5Д1, расположенные на станке.

ЗЭ