Принцип работы станка

В станке применена разомкнутая (без обратной связи) система Ц.П.У. с шаговым приводом подач.

Запись работы программы производится на магнитной ленте в виде ряда последовательных импульсов. Угол поворота вала шагового двигателя определяется числом импульсов управления, поступивших с программы, так как шаговые двигатели (ЭШД-Х, ЭШД-У) через гидравлические усилители крутящих моментов передают движения соответственно ходовым винтам продольных, поперечных салазок стола и пиноли шпинделя, то каждый импульс обеспечивает перемещение стола или пиноли на величину 0,025 мм.

Частота следования импульсов определяет скорость, а количество импульсов – величину перемещения стола или пиноли. Программирование работ можно производить без вычислений (ручное программирование), которое часто применяется в мелкосерийном производстве для многоповторяющихся партий в течение длительного времени.

7

Рисунок 1– Структурная схема системы ПУ станка 6Н13-ПР

1 – магнитная лента; 2 – считывающая магнитная головка; 3 – усилитель импульсов; 4 – формирователь импульсов; 5 – узел распределения; 6 – усилитель; 7 – электрический шаговый двигатель; 8 – золотник гидроусилителя; 9 – гидравлический усилитель крутящих моментов; 10 – привод подачи пиноли и стола.

Расчет и изготовление программы

Согласно варианту по эскизу детали (приложение А), произвести необходимые расчетные и графические работы и составить чертеж перфоленты ПУ станка 6Н13-ПР для обработки детали.

Пример составления программы приведен ниже. На рис.2 дан чертеж детали, для обработки которой на станке необходимо составить программу, используя следующие исходные данные: Д_фр = 20 мм

На прямолинейных участках подача равна S_пр = 450 мм/мин

На криволинейных участках подача равна S_кр = 250 мм/мин

8

Таблица 1 Координаты характерных точек эквидистанты

№ характер- ных точек	координаты характерных точек			перемещения по координате			характер переме- щения
	X мм	Y мм	Z мм	ΔX мм	ΔY мм	ΔZ мм
0 1 2 3 4 5 6 7 8 2 1 0	70 50 50 50 40 20 20 -10 -10 50 50 10	100 100 48 20 20 0 -10 -10 63 48 100 100	0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0	-20 0 0 -10 -20 0 -30 0 60 0 20 -	0 -52 -28 0 -20 -10 0 73 -15 52 0 -	0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
							окружность R = 20

Записав координаты характерных точек эквидистанты, т.е. точек сопряжения и пересечения прямых, дуг окружности вычисляют приращения по координатам X,Y,Z в мм (перемещения) с учетом знаков координат по формулам:

∆X = X_i+1 – X_i

∆Y = Y_i+1 – Y_i (1)

∆Z = Z_i+1 – Z_i,

где ∆X, ∆Y, ∆Z – приращение по координатам;

X_i; Y_i; Z_i – текущие точки по координатам;

X_i+1; Y_i+1; Z_i+1 – последующие точки по координатам

и соответственно заносятся в таблицу 1.

Далее подготовка программы ведется в следующей последовательности:

чертеж детали согласно варианту (см. приложение 1) переносится на бумагу в масштабе М 1:1;

9

вычерчивается эквидистанта, т. е. траектория движения центра фрезы (рисунок 2).

Рисунок 2 – Схема обработки детали

Наносятся оси координат. Рекомендуется оси координат расположить по оси симметрии.

Указывается начало цикла обработки (исходная точка начала работы точка 0). Координаты характерных точек заносятся в таблицу 2 (с учетом знаков) в порядке от исходной точки 0 по ходу обработки до исходной точки после обработки. Затем проводится проверка приращения координат по формуле ∑∆X = 0 соответственно по всем координатам.

Пользуясь приращением ∆X, ∆Y, ∆Z в мм, подсчитывают для них соответствующее число импульсов по формуле: ∆X _имп. = (2)

где ∆X – приращение по координате, мм;

∆X_имп. – приращение по координате в импульсах;

m – разрешающая способность программной системы в мм на импульс, равная 0,025 мм/имп.

10

Приращение ∆X имп.; ∆Y имп.; ∆Z имп. в импульсах переносятся в таблицу 2 с учетом знаков. Координаты точек перемещения по кривой участка i+i+1 (рисунок 3) подсчитываются по аппроксимации окружности и соответственно пересчитываются на приращение в импульсах.

Рисунок 3 – Аппроксимация окружности

Аппроксимация окружности линейными участками производится по табл.4. В этой таблице с учетом допуска δ = 0,06 + 0,08 мм и R эквидистанты произведена замена окружности ломаной линией (рисунок 3).

Угол φ - угол, характеризующий положение участка линейной аппроксимации относительно системы координат.

∆1 и ∆2 - приращения координат в импульсах. В тех случаях, когда приращение ∆X по координате уменьшается, ∆X имп. соответствует – (–∆1), когда увеличивается – (+∆2).

С приращением координаты Y происходит обратное.

Все приращения ∆Xимп и ∆Yимп соответственно в импульсах из таблицы 3 переносятся в таблицу 2 в порядке следования опорных точек аппроксимации, затем производится итоговая проверка по формула: ∑∆Xимп = 0; ∑∆Yимп = 0; ∑∆Z = 0. Если это условие не соблюдается,

11

значит, в расчетах допущена ошибка и необходимо произвести перерасчет.

В графе S мм/мин таблицы 2 проставляется величина подачи на каждом участке обрабатываемого профиля детали согласно технологическому процессу обработки.

В графе V таблицы 2 проставляется код скорости, который определяется по номограмме таблицы 4 в зависимости от S мм/мин и N:

N = (3)

где N – расчётное число импульсов;

∆X_имп, ∆Y_имп, ∆Z_имп – приращение по координатам в импульсах.

В графу Т сек. проставляется величина кадров в сек, соответствующая по номограмме коду скорости (таблица 4). Это время служит для определения необходимости длины магнитной плиты на всю программу.

12

Таблица 2 Пример таблицы приращений координат и

аппроксимации

№ кадра	учас-ток	∆X имп	∆Y имп	∆Z имп	S мм/мин	V	T сек.
1	0-1	- 0800	0000		450	02	2,65
2	1-2	0000	- 2080		450	13	7,5
3	2-3	0000	- 1120		450	35	3,7
4	3-4	- 0400	0000		250	05	2,4
5	Участок 4-5 Окружность R=20 мм	- 0125	- 0010		250	13	0,75
6		- 0122	- 0029		250	13	0,75
7		- 0116	- 0048		250	13	0,75
8		- 0107	- 0066		250	13	0,75
9		- 0096	- 0081		250	13	0,75
10		- 0081	- 0096		250	13	0,75
11		- 0066	- 0107		250	13	0,75
12		- 0048	- 0116		250	13	0,75
13		- 0029	- 0122		250	13	0,75
14		- 0010	- 0125		250	13	0,75
15	5-6	0000	- 0400		450	11	1,5
16	6-7	- 1200	0000		450	57	4,3
17	7-8	0000	+ 2920		450	25	9,0
18	8-2	+ 2400	- 0600		450	55	8,5
19	2-1	0000	+ 2160		450	13	7,5
20	1-0	+0800	0000		450	02	2,65

ΣΔх_имп= 0; ΣΔу_имп= 0; Σ=70,7сек

13

Таблица 3 Аппроксимация окружности линейными

участками

R мм	R имп	φ0	∆1	∆2	R мм	R имп	φ0	∆1	∆2
20	800	0	-	-	25	1000	0	-	-
		9	125	10			9	156	12
		18	122	29			18	153	37
		27	16	48			27	145	60
		36	107	66			36	134	82
		45	96	81			45	119	102
		54	81	96			54	102	119
		63	66	107			63	82	134
		72	48	116			72	60	145
		81	29	122			81	37	153
		90	10	125			90	12	156
30	1200	0	-	-	35	1400	0	-	-
		6	125	7			6	146	8
		12	124	19			12	145	23
		18	122	33			18	142	38
		24	117	45			24	136	52
		30	112	57			30	131	67
		36	105	68			36	123	79
		42	98	79			42	114	93
		48	89	89			48	103	103
		54	79	98			54	93	114
		60	68	105			60	79	123
		66	57	112			66	67	131
		72	45	117			72	52	136
		78	33	122			78	38	142
		84	19	124			84	23	145
		90	7	125			90	8	146

14

Продолжение таблицы 3

R мм	R имп	φ0	∆1	∆2	R мм	R имп	φ0	∆1	∆2
40	1600	0	-	-	45	1800	0	-	-
		6	167	9			6	188	10
		12	166	26			12	186	29
		18	161	43			18	182	49
		24	157	60			24	176	68
		30	149	76			30	168	85
		36	140	92			36	158	103
		42	131	105			42	146	118
		48	118	118			48	134	134
		54	105	131			54	118	146
		60	92	140			60	103	158
		66	76	149			66	85	168
		72	60	157			72	68	176
		78	43	161			78	49	182
		84	26	166			84	29	186
		90	9	167			90	10	188

15

Продолжение таблицы 3

Rмм	R имп	φ0	∆1	∆2
50	2000	0	-	-
		6	209	11
		12	207	33
		18	202	54
		24	195	75
		30	187	95
		36	176	114
		42	162	132
		48	148	148
		54	132	162
		60	114	176
		66	95	187
		72	75	195
		78	54	202
		84	33	207
		90	11	209

В качестве программоносителя здесь используется 5-ти дорожечная перфолента шириной 17,5 мм: