
- •Направление 220200 «Автоматизация и управление»
- •Аннотация
- •Содержание
- •Введение
- •Анализ базовой модели станка и обоснование модернизации
- •Технические характеристики универсального фрезерного станка 6а76
- •Органы управления
- •Кинематический расчет привода главного движения и анализ кинематики станка
- •Выбор марки электродвигателя
- •Построение структурной сетки и дчв привода
- •Описание разработанной конструкции узла
- •Анализ кинематики станка
- •Функциональная схема счпу
- •Описание счпу «Электроника нц-80 (мс2101)»
- •Определение разрядности и объема озу
- •Схемы электроавтоматики и подключения счпу к станку
- •Электрическая принципиальная схема электроавтоматики станка
- •Реализация схемы подключения счпу
- •Реализация комплекса вспомогательных м-функций и s-функций дискретного изменения скорости привода главного движения
- •Разработка цикла позиционирования
- •Алгоритм цикла позиционирования
- •Блок-схем алгоритма
- •Выбор электромагнитных муфт
- •Расчет опорных реакций, статической и динамической грузоподъемности подшипников и изгибающих моментов вала
- •Расчет сечений сплошного вала на статическую прочность и выносливость
- •Расчет шпинделя
- •Заключение
- •Список использованной литературы
Определение разрядности и объема озу
По адресам координатных перемещений (X, Y, Z) необходимо определить величину максимального перемещения в дискретах.
где ∆ - цена одной дискреты, мм;
YMAX – максимальное перемещение по координате X, мм;
где h – шаг ходового винта;
где n – число разрядов NMAX.
n = 6.
С учетом знакового разряда: n* = 6 + 1 = 7.
Емкость одной ячейки памяти – 1 байт двоичной информации. Если принять восьмиричную систему счисления, то в две последовательные ячейки (16 бита) могут быть записаны 5 разрядов восьмиричного числа (16/3 = 5 + 1/3).
Для записи N*MAX 8 необходимо m ячеек памяти:
Стандартный кадр управления программы: круговая интерполяция без указания скорости подачи имеет вид:
G02 X + XMAX Y + YMAX I + XMAX J + XMAX
и занимает объем
1 + 1 + 1 + m + 1 + m + 1 + m + 1 + m = 6 + 4∙m
ячеек памяти. Таким образом, если ввести перерасчет управляющей программы через кадры круговой интерполяции, то объем памяти, необходимый для ее хранения
VОЗУ = (300…1000)∙(6 + 4∙m)
VОЗУ = 300∙(6 + 4∙3) = 5400 байт = 5,4 Кбайт
Кроме управления приводами перемещений СЧПУ организует и формирует сигналы управления электроавтоматикой станка.
Максимально время формирования управляющих импульсов
где VБ.Х. – скорость быстрых ходов, м/мин;
fMAX - максимальная частота импульсов, поступающих с ДОС в СЧПУ.
Минимальный период выдачи импульсов на выходе КЭА определяется временем вычислительных операций, выполняемых в соответствии с заданным алгоритмом позиционирования.
Время вычислительных операций
где W – быстродействие микроЭВМ;
n – число команд по программе, реализующей алгоритм позиционирования.
Тогда максимально время управляющего сигнала на выходе КЭА
где К – коэффициент, учитывающий несоответствие реальной длительности выполнения операций алгоритма позиционирования длительности операций, используемых для определения быстродействия микроЭВМ (К = 1,5);
τАП – время задержки в аппаратной части КЭА или время преобразования (τАП = 1,7 мкс).
Схемы электроавтоматики и подключения счпу к станку
Электрическая принципиальная схема электроавтоматики станка
Схема электроавтоматики станка содержит:
1 – подключение к питанию комплектных электроприводов подач с указанием выходов контроля состояния: готовность привода, управление приводом, термозащита; соединение блоков управления с двигателями, тахогенераторами, термодатчиками.
2 – подключение асинхронных электродвигателей привода главного движения и охлаждения.
3 – подключение реверсивного редукторного электродвигателя с редукцией 1/137.
4 – средства защиты:
- вводный автомат защиты QF1, предназначенный для защиты всей электроавтоматики станка от перегрузок;
- автоматы защиты комплектных электроприводов подач QF2, QF3, QF4 от перегрузок;
- тепловые реле КК1…КК2, предназначенные для защиты асинхронных электродвигателей от недопустимого перегрева при длительных перегрузках, а так же для обеспечения защиты трансформаторов и цепей управления от перегрева и короткого замыкания.
5 – трансформаторы:
- для формирования напряжений, питающих промежуточные схемы управления TV1, TV2 и сигнализатор заземления;
- для формирования напряжений, питающих комплектные электроприводы TV3, TV4, TV5;
- для формирования напряжений, питающих редукторный электродвигатель TV6.
6 – средства индикации:
- контроль напряжения Н1, предназначенный для контроля напряжения в цепях питания;
- сигнализатор заземления Н2, Н3, предназначенный для индикации наличия заземления.