1 Опис циклограми роботи верстата

У даній лабораторній роботі макетується система управління частотою обертання шпинделя токарного верстата при обробці деталей типу тіл обертання. Циклограма роботи шпинделя верстата в цьому випадку показана на рисунку 3.1. Вона містить К однакових циклів обробки партій із К деталей. Кожен цикл тривалістю включає час на переустановку деталі (зняття деталі й установка заготовки здійснюються роботом) і інтервали опрацювання поверхонь тіл обертання, i=1, 2, …, m, де m – число оброблюваних поверхонь одної деталі. Кожний інтервал складається з основного технологічного часу опрацювання і допоміжного часу , протягом якого автоматично здійснюються установка різального інструмента в точку опрацювання, зміна його в разі потреби, завдання розміру подачі інструмента.

Система управління шпинделем повинна забезпечувати його зупинку на час , зупинку наприкінці опрацювання партії і підтримку постійної частоти обертання n_i протягом інтервалу опрацювання i-ї поверхні кожної деталі.

Величина n_i (об/хв) визначається діаметром оброблюваної поверхні D_i (мм) і обраною швидкістю різання V (м/хв) за формулою

. (3.1)

Технологічний час визначається довжиною оброблюваної поверхні L_i (мм) з обліком врізання, перебігу інструмента і розміром подачі різального інструмента S (мм/об):

. (3.2)

Величини V, S, а також інтервали і вибираються з бази даних САУ відповідно до технології обробки.

2 Розрахунок і завдання параметрів циклограми

2.1 Розрахунок і завдання частоти обертання шпинделя

У лабораторному стенді частота обертання двигуна задається 8-розряд-

ним двійковим кодом, що надходить із порту 1А контролера в ЦАП1 (див. лаб. роботу № 1). Числовий еквівалент цього коду може змінюватися від 0 до 255. Приймаємо, що максимальному значенню коду відповідає частота обертання 500 об/хв. Тоді, з огляду на зону нечутливості двигуна (визначена в лаб. роботі № 1 експериментально), запишемо

, (3.3)

де N_i – код, що видається мікроЕОМ при обробці i-ї поверхні деталі для завдання необхідної частоти обертання шпинделя n_i (усі n_i<500 об/хв);

Ent – знак виділення цілої частини числа.

Підставляючи вираз (3.1) у (3.3), остаточно отримаємо

, (3.4)

де коефіцієнт

(мм). (3.5)

2.2 Розрахунок і завдання часу обробки

У лабораторному стенді інтервали часу задаються в секундах 8-розряд-

ним двійковим кодом за допомогою каналу 2 таймера (див. лабораторну. роботу № 2). Код часу обробки i-ї поверхні деталі визначається за формулою

. (3.6)

Використовуючи відношення (3.1), (3.2), (3.6) і вважаючи, що допоміжний час є цілим розміром, остаточно отримаємо

, (3.7)

де коефіцієнт

. (3.8)

2.3 Опис досліджуваного технологічного процесу

У лабораторній роботі розробляються програми управління шпинделем верстата при виготовленні двох деталей, поданих на рисунках 3.2 і 3.3.

Послідовність обробки деталей

Деталь 1 (рисунок 3.2), m = 3

А. Зняти деталь і установити заготовку:

1. обточити поверхню 1 (розміри обробки D1 і L1);

2. обточити поверхню 2 (розміри обробки D2 і L2);

3. обточити поверхню 3 (розміри обробки D3 і L3).

Деталь 2 (рисунок 3.3), m = 2

А. Зняти деталь і установити заготовку:

1 розточити поверхню 1 (розміри обробки D1 і L1);

2 розточити поверхню 2 (розміри обробки D2 і L2).

В якості заготовок для обох деталей використовуються поковки, зображені на рисунках 3.2 і 3.3 пунктиром. Матеріал деталі – сталь ЧОХ, різець – із пластинкою з товстого сплаву Т15К6. Глибина різання для усіх варіантів не перевершує 5 мм, що дозволяє призначити подачу S

S = 0,7 мм/об (3.9)

і швидкість різання

= 101 м/хв (3.10')

для зовнішньої обробки (деталь 1), і

= 92 м/хв (3.10")

для розточування внутрішніх поверхонь (деталь 2).

Для обох деталей час перенастанови складає:

= 12 c; (3.11)

допоміжний час

= 3 с; (3.12)

величина перебігу і врізання для всіх операцій:

= 4 мм. (3.13)