Файл: Станки с программным управлением..pdf

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

Частота перемещения на ускоренных ходах 8 кгц.

В устройстве предусмотрены ручная корректировка подачи от 100 до 0% от запрограммированной; ручной набор перемещений до ±99999 шагов по любой из координат; сдвиг нуля по любой из

гов); программируемый останов от 0,001 сек. до 130 сек.; индика­ ция номера отрабатываемого кадра и инструмента.

Режимы работы: отработка основной программы с пропуском специально помеченных кадров; отработка полной программы (включая и помеченные кадры); ускоренная отработка програм­ мы (независимо от запрограммированной подачи); отработка одного кадра; ручной набор перемещений.

Устройство состоит из фотоввода, дешифратора команд, про­ межуточного запоминающего устройства, интерполятора, регист­ ров (адресов и команд) для запоминания цифровой информации, генератора, устройства управления шаговыми двигателями, уст­ ройства согласования.

Наиболее ответственным узлом системы является интерполя­ тор.

В качестве интерполятора в системе ЭМ-907 применяется уст­ ройство, называемое цифровым дифференциальным анализатором (ЦДА). Оно предназначается для решения уравнения прямой и окружности. Это устройство является частным случаем универ­ сальных цифровых вычислительных машин.

Основным элементом ЦДА является цифровой интегратор. Для его описания используем способ приближенного численно­

го интегрирования — методом прямоугольников.

Пусть на отрезке [х0, х п\ (рис. 43, а) задана непрерывная функция у = /(х). Требуется вычислить определенный интеграл

f f(x ) dx.

Точное значение интеграла от функции у = /(х) представляет со­ бой площадь, ограниченную отрезком оси X, заключенным между значениями х0 и х п, значением функции в точке х 0 и х„ — у0 и уп и участком кривой функции / (х), ограниченным этими координатами.

Разделим отрезок [х0, х п] на п равных частей Дх

Каждой точке x Lсоответствует значение функции у г; тогда суммы произведений

УоЛх -Ь у1Да: + ... + уп-і Д*

Уі Дх -|- у2 Дх Ч-... Ч-уп Дх

будут приближенно выражать значение интеграла от функции у = / (х) на отрезке [х0, хп\

90