Характеристика исследуемого устройства

  1 Характеристика исследуемого устройства

 

 

1.1 Анализ задания на проектирование

 

   При прохождении преддипломной практики на предприятии  из множества устройств числового программного управления (УЧПУ), преобразователей частоты (ПЧ), программируемых логических контроллеров (ПЛК), электроприводов (ЭП) для изучения, мной было выбрано УЧПУ «Маяк-221» в целях изучения его на дипломном проекте.

   Данное устройство было выпущено Ижевским научно-производственным предприятием ООО «Ижпрэст» и обеспечивает управление многокоординатными станками, установками и обрабатывающими центрами оснащенными следящими и шаговыми приводами подач. УЧПУ «Маяк-221» выполнено на основе микро-ЭВМ «Электроника 60М» и относится к классу специальных систем с программно-аппаратной организацией структуры.

   Достоинствами УЧПУ «Маяк-221» являются:

– гибко конфигурируемая, программно аппаратная перестраиваемая структура;

– конструктивно встраивается в электрошкаф или пульт станка, работающего в   закрытом производственном помещении.

– в пульте оператора не используется высокое напряжение, что удовлетворяет высоким требованиям по технике безопасности.

   Возможности программного обеспечения:

– линейная, винтовая интерполяция по всем осям одновременно;

– круговая интерполяция в произвольной плоскости;

– программирование в абсолютной, относительной системах координат, в полярных координатах, зеркальная отработка, поворот осей, масштабирование, смещение;

– коррекции на длину инструмента, на радиус инструмента;

– арифметические и логические операции, тригонометрические функции;

– компенсация дрейфа приводов, люфтов, погрешностей ходового винта;

– мониторинг рабочего времени, журнал действий оператора;

– ведение журнала работы с сохранением времени появления сообщений и ошибок;

– синтаксический и графический контроль программы;

– справочная система по параметрам, циклам, ошибкам и сообщениям, входным и выходным сигналам;

– подготовка управляющих программ одновременно с отработкой;

– диалоговый режим ввода и редактирования программ, циклов.

   Благодаря этим возможностям УЧПУ «Маяк-221» актуально на сегодняшний день и активно эксплуатируется на предприятиях.

 

 

1.2 Функции устройства

 

   Устройство числового программного управления (УЧПУ) – устройство выдающее управляющее воздействие на исполнительные органы объекта управления в соответствии с управляющей программой, алгоритмами ее обработки и информации о состоянии объекта.

Cистема числового программного управления – совокупность функционально-взаимосвязанных и взаимодействующих технических и программных средств, обеспечивающих выдачу управляющих воздействий исполнительным органам станка в соответствии с управляющей программой.

Система УЧПУ поддерживает работу в режимах: автоматический, предустановка (MDI), наладка, выход в нулевую точку. Настройки УЧПУ позволяют обеспечить: возможность программной компенсации систематической погрешности по осям, учет радиуса, компенсацию износа инструмента, а также обеспечивает выполнение других базовых функций.

В соответствии с международной классификацией системы ЧПУ делятся на следующие классы:

NC – системы с покадровым чтением перфоленты на протяжении цикла обработки каждой заготовки;

   SNC – системы с однократным чтением всей перфоленты перед обработкой партии одинаковых заготовок;

   CNC – системы со встроенной малой ЭВМ (компьютером, микрокомпьютером);

DNC – системы прямого числового управления группами станков от одной ЭВМ;

HNC – оперативные системы с ручным набором программ на пульте управления;

VNC – система, в которой для программирования используют голос оператора с определённым и ограниченным запасом слов.

Микро-ЭВМ с введённым в неё программным обеспечением выполняет в устройстве следующие функции:

– ввод программы управления станком в ОЗУ ЭВМ;

– редактирование программы управления;

– вывод отредактированной программы управления;

 – наладочные перемещения и выход в исходное состояние;

   – контурное управление;

   – расчет коррекции положения инструмента;

– резьбонарезание или расчет скорости в мм/оборот при работе с датчиком шпинделя;

  –  стандартные циклы обработки детали;

   –  выдача на станок технологических команд и прием команд со станка;

– контроль функционирования отдельных частей устройства.         

 

1.3 Конструктивное исполнение устройства

 

Конструктивно устройство выполнено в виде шкафа с передней и задней дверями. В шкафу устанавливается каркас для установки блоков и плат.

В нижней части каркаса расположены блоки усилителей мощности, блок питания датчика, сетевой фильтр. В средней части расположены ЭВМ «Электроника-60М», блок логический, фотосчитыватель. В верхней части расположен пульт оператора с блоком индикации и пульт контроля.

Для охлаждения используются вентиляторы. Воздух забирается через воздушный фильтр в дне шкафа, прогоняется снизу вверх через блоки устройства и выводится наверх под крышкой шкафа.                                                                                 

       Электрический шкаф УЧПУ «Маяк-221» представлен на рисунке 1.

 

                                

 

    Рисунок 1 - Электрический шкаф УЧПУ «Маяк-221»

       

   Разъёмы для внешних соединений расположены в нижней части правой боковой стенки, если смотреть на шкаф спереди. Вспомогательные разъемы для подключения пишущей машинки расположены внутри шкафа. Они доступны при открытой задней двери шкафа. Рядом с внешними разъёмами располагается болт заземления. Двери шкафа закрываются замками.

 

 

1.4 Технические данные и характеристики устройства

 

   Устройство предназначено для работы в закрытом цеховом помещении при отсутствии агрессивной среды. По устойчивости к климатическим воздействиям окружающей среды устройство относится ко второй группе по ГОСТ 21552-76. Температура от +5 до +40ºС и относительная влажность до 95%.

Технические данные устройства приведены в таблице 1.

 

Таблица 1 – Технические данные

Наименование параметра	Данные	Примечания
1.Количество координат	2
2.Вид интерполяции	Линейно-круговая
3.Тип привода подач	Шаговый
4.Программоноситель ширина, мм	Перфораторная лента марки А
5.Дискретность    перемещения по осям	0.005 0.01	oсь Х ось Z
6.Задание размеров	Абсолютное и относительное
7.Диапазон скоростей     подач, мм/мин	1-4500 1-9000	oсь Х ось Z
8.Диапазон перемещений заданных в одном    кадре, мм	0.005-4999.995 0.01-9999.99	oсь Х ось Z
9.Количество коррекций
10.Диапазон коррекций	4999,995 ±9999.99	oсь Х ось Z
11.Диапазон ручного изменения скорости, %	20-120	С шагом 10%
12.Подача на оборот,  мм/об.	0.01-60
13.Постоянные   технологические циклы, количество.		Определяется программным способом
14. Количество выходных команд электроавтоматики
15. Количество входных команд электроавтоматики
16.Потребляемая мощность от сети 220В(±10%), Вт от сети 175В(±3%), Вт
17.Габаритные размеры, мм	1690х850х560