Модернизация специализированного горизонтально-расточного станка модели TOS Varnsdorf 130
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
. Станочник выставляет деталь так, чтобы она была расположена максимально точно к режущему инструменту (относительно шпинделя) по разметке или без нее с помощью индикатора.
2. Изделия закрепляются отдельно, на самостоятельных крепёжных плитах или на поворотных столах и вместе со станком создают рабочую площадку PCW. Деталь закрепляется на плите или поворотном столе с помощью прихватов.
. С помощью панели управления (индикации) нужно шпинделем определить нули детали. Нуль по координате Х и по координате Y (происходит обнуление детали).
4. После чего с помощью индикационного пульта управления, в ручном управлении можно приступать к обработке детали: фрезерованию, сверлению, расточке и т.д.
1.3 Критический анализ существующей системы управления
Рассматриваемый станок производит обработку различных типов деталей с ограниченной точностью, что при современных требованиях к деталям уже недостаточно. Станок оборудован системой ЧПУ фирмы Siemens SINUMERIK810, которая является устаревшей. Та же фирма Siemens уже внедряет новую систему SINUMERIK 840, которая имеет ряд преимуществ перед 810.
Также на станке установлен привод главного движения, обеспечивающий максимальную частоту вращения шпинделя 3000мин-1, а при повышении ее до 12000-20000 мин-1 позволит повысить точность обработки деталей и производить обработку закаленных деталей. Такая обработка называется высокоскоростной. Преимущества данной обработки заключаются в следующем:
1.снижение сил резания при обработке;
2.уменьшение общего времени обработки;
.повышение качества обработанной поверхности;
.перераспределение тепла в зоне резания (основная масса тепла концентрируется в стружке);
.возможность вести обработку закаленных сталей.
Для контроля скорости и перемещения в станке применяются фотоэлектрические датчики импульсов, преобразующие угловую скорость вала в импульсы с частотой f. Фотоэлектрический датчик скорости выполнен на основе фотоэлектрического кодового диска. Датчик вырабатывает две серии импульсов, сдвинутых по фазе на , которые используются для определения угловой скорости и ее знака.
В существующей системе формирование кода скорости с помощью счетчика выполняется двояко. Первый вариант состоит в определении интервала времени между двумя импульсами путем подсчета числа высокочастотных опорных импульсов, умещающихся на измеряемом интервале. Этот способ имеет максимальную разрешающую способность на самых низких скоростях, когда период следования импульсов максимален и содержит наибольшее число опорных импульсов. Однако высокая точность датчика при низких скоростях относится лишь к среднему за измеряемый интервал значению скорости. При повышении скорости точность данного цифрового датчика скорости (ЦДС) снижается.
Второй вариант состоит в том, что на заданном периоде измерения Т счетчик может подсчитывать число импульсов, которое будет характеризовать средне значение скорости:
, (1.1)
где - импульсная ёмкость кодового диска - число импульсов на один оборот диска; - угловая скорость диска, с-1; Т - период измерения, с.
Так как младшему разряду датчика соответствует один импульс, то разрешающая способность ЦДС составляет N:1, а точность измерения . Очевидно, дискретность по скорости датчика, об/с, определится величиной
. (1.2)
Таким образом, точность ЦДС тем выше, чем больше измеряемая скорость и период измерения.
Увеличение значения Т для уменьшения погрешности при низких скоростях нежелательно, так как при этом возрастает дискретность по времени и увеличивается расхождение между средним и мгновенным значениями скорости, что может затруднить использование ЦДС в системах управления.
1.4 Выводы и постановка задач на проектирование
Для достижения необходимой точности обработки для детали типа Проушина необходимо обеспечить высокие скорости вращения шпинделя, а также большой диапазон частот вращения. Этого можно достичь применением современного микроконтроллера в модуле управления приводом главного движения станка. Необходимо выбрать датчик скорости, который обеспечит заданную точность вращения, а также произвести выбор датчиков вибрации и температуры для контроля состояния шпинделя. Все это позволит оптимально управлять большой технологической задачей, появится возможность анализа аварийных ситуаций и выдача на пульт оператора сообщений о состоянии текущего процесса.
На основании анализа технологического процесса обработки детали-представителя и системы управления можно сформулировать следующие задачи дипломного проекта:
Выбор системы ЧПУ для станка TOS Varnsdorf;
Расчет и выбор привода главного движения;
Разработка структурной, функциональной и принципиальной схем системы управления.
Разработка блок-схемы алгоритмов работы станка, концептуальной модели системы управления, с входными и выходными массивами данных. Разработка программного обеспечения для контроллера автоматики;
Расчет экономической эффективности проведенной работы и заключение об ее практической ценности.
2. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Проектирование и выбор измерительных средств
Использование высокоскоростной обработки требует высокой степени оптимизации. Безупречная работа возможна только в очень узкой области технологических параметров. Поэтому перегрев подшипников, вибрации шпиндел?/p>