Введение………………………………………………………………………...4
1. Анализ базовой модели станка и обоснование модернизации……….5
2. Кинематический расчет привода главного движения и анализ
2.1. Анализ кинематики станка……………………………………………16
3. Функциональная схема СЧПУ………………………………………….18
3.1. Описание СЧПУ «Электроника НЦ-80 »..……….…………………18
3.2. Определение разрядности и объема ОЗУ……………………………24
4. Схемы электроавтоматики и подключения СЧПУ к станку……….26
4.1. Электрическая принципиальная схема электроавтоматики станка..26
4.2. Реализация схемы подключения СЧПУ……………………………...27
4.3. Реализация комплекса вспомогательных М-функций и S-функций дискретного изменения скорости привода главного движения……27
5. Разработка цикла позиционирования…………………………………31
5.1. Алгоритм цикла позиционирования………………………………….31
5.2. Блок-схема алгоритма…………………………………………………34
Заключение……………………………………………………………………52
Список использованной литературы……………………………………...53
Целью работы является автоматизация управления широкоуниверсальным фрезерным станком. Базовой моделью для модернизации является станок 6А51.
Для решения поставленной задачи:
- произведен кинематический расчет привода главного движения, обеспечивающий 8 вариантов частот вращения шпинделя в диапазоне от 125 до 630 об/мин;
- предусмотрено автоматическое переключение передач с помощью электромагнитных муфт;
- предусмотрены автономные приводы подач, приводимые в движение двигателями постоянного тока;
- разработана электрическая схема подключения ЧПУ, а также электрическая схема электроавтоматики станка.
Введение
Металлорежущие станки, наряду с прессами и молотами, представляют собой тот вид оборудования, который лежит в основе производства всех современных машин, приборов, инструментов и других изделий. До 95% деталей на машиностроительных заводах обрабатывается на металлорежущих станках. Количество металлорежущих станков, их технический уровень и состояние в значительной степени характеризует производственную мощность страны.
Функционирование и развитие производственной сферы страны, обеспечение выпуска качественной и конкурентоспособной продукции немыслимо без совершенствования действующих и внедрения новых технологий, модернизации технологических машин и оборудования, перехода к принципиально новым технологическим системам, к технике новых поколений, дающей наивысшую эффективность. Для обеспечения этого должен придаваться приоритетный характер развитию машиностроения и его сердцевины – станкостроения, должно уделяться первостепенное внимание таким катализаторам научно-технического прогресса, как вычислительная техника, приборостроение, электротехника и электроника.
Современные экономические условия обуславливают частую смену выпускаемой продукции. Быстрая смена выпускаемой продукции весьма эффективно обеспечивается так называемыми гибкими автоматизированными производствами, включающими станки с ЧПУ, обрабатывающие центры, промышленные роботы, другие машины и оборудование с использованием микропроцессорной техники, ЭВМ. Перспектива таких производств – превращение их из автоматизированных в автоматические, поскольку автоматизация всех стадий производственного процесса является одним из важнейших стратегических направлений научно-технического развития.
В данной работе обеспечивается модернизация фрезерного станка модели 6А51, а именно автоматизация управления.
Модернизация станка целесообразна, если в результате удается повысить его производительность, качество выпускаемой продукции, расширить технологические возможности и увеличить надежность станка, обеспечить условие труда и безопасность работы.
Модернизация, связанная с автоматизацией управления приводами станка, оправдывает себя по нескольким параметрам:
во-первых, снижается брак деталей, вызванный субъективными факторами;
во-вторых, автоматизация позволяет снизить травматизм на производстве;
в-третьих, автоматизация работы позволяет снизить время на обработку деталей.
1. Исходные данные
Согласно заданию, выбираем датчик обратной связи: сельсин
датчик БС-155, величина относительной дискреты Δ=0,005 мм/об;
тип интерфейса связи со станком – ИЭКА;
тип цикла позиционирования ступенчатый К1=К2=К3=1, U4=4U1 .
Тип базовой УЧПУ: «Электроника НЦ-80»;
рабочая подача 1,2 м/мин,
скорость быстрых ходов 4,8 м/мин;
величина максимального перемещения 500мм.
Для систем с мультиплексированной шиной адрес внешних
устройств принимаем равным А8=А5+Х8.
А5 – начальный адрес, закрепленный за внешними устройствами в
данной СЧПУ.
Х8=N10
Принимаем допущение, что система управления с разомкнутой главной
обратной связью описывается передаточной функцией, имеющей первый
порядок астатизма.
К – коэффициент усиления системы по одной из координат, с-1.
Т – постоянная времени системы, с.
С целью сохранения устойчивости и обеспечения колебательного
перехода процесса, принимаем
В ходе выполнения работы поставленная задача модернизации широкоуниверсального фрезерного станка модели 6А51 была решена успешно. Разработана коробка скоростей, которая обеспечивает 8 вариантов частот вращения шпинделя, причем переключение частоты происходит с помощью электромагнитных муфт. Так же были предусмотрены автономные приводы подач.
Данные изменения в конструкции станка повышают его производительность (как следствие автоматизации обработки детали), т.к. рабочему будет проще и быстрее управлять станком, а следовательно уменьшится время на обработку одной детали.
Так же был реализован общий подход к задачам работирования СЧПУ металлорежущих станков, их разработки и эксплуатации.
Был произведен анализ кинематики станка и обоснован тип и число управляемых и контролируемых параметров, разработаны электрические принципиальные схемы подключения УЧПУ к станку и электроавтоматики станка, а также алгоритм позиционирования.
Модернизированный станок удовлетворяет всем прочностным характеристикам. Однако при работе на низших частотах от 125 об/мин до 630 об/мин показатели качества обработки снижаются, поэтому не рекомендуется работать на станке с данными скоростями.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
