Содержание
- 2. - Под ЧПУ оборудования понимают управление при помощи программ, заданных в алфавитно-числовом коде; - При обработке
- 3. Первые станки с ЧПУ появились в 1957 - 60 г.г. Первый станок с ЧПУ появился на
- 4. Три поколения станков с ЧПУ 1-ое поколение: обычные универсальные станки в которых ручное управление заменили управлением
- 5. - В условиях единичного и мелкосерийного производства станки с ЧПУ являются основным средством повышения производительности труда.
- 6. Любую траекторию перемещения, которую должен пройти режущий инструмент при механообработке, можно разложить на элементарные перемещения из
- 7. Виды интерполяции Прямолинейное перемещение режущего инструмента (линейная интерполяция) Аппроксимация линейной интерполяции 1) Линейная интерполяция На рисунке
- 8. Перемещение режущего инструмента по дуге (круговая интерполяция) Аппроксимация круговой интерполяции 2) Круговая интерполяция Система ЧПУ сама
- 9. 3) Параболическая интерполяция 4) Гиперболическая интерполяция 5) Винтовая (движение по пространственной спирали) интерполяция y=ax2+bx+c Общая формула:
- 10. Классификация систем ЧПУ 1) Позиционный вид управления должен обеспечивать точное позиционирование инструмента в заданную точку или
- 11. 2) Преимущественный или ступенчатый вид управления. Здесь осуществляется контурная обработка, но только ограниченного вида. этот вид
- 12. 3) Контурный вид управления. (Формообразующие системы ЧПУ) Обеспечивает движение инструмента одновременно по 2, 3 и более
- 13. 4) Позиционно - контурный вид управления. (3D – формообразующая система ЧПУ) Многоцелевые (сверлильно-фрезерно-расточные) станки с ЧПУ
- 14. Международная классификация систем УЧПУ NC (Numerical Control); SNC (Stored Numerical Control); CNC (Computer Numerical Control); HNC
- 15. 1) Системы класса NC. В системах класса NC принято покадровое чтение перфоленты на протяжении цикла обработки
- 16. 2) Системы класса SNC. Эти системы сохраняют все свойства систем класса NC, но отличаются от них
- 17. 3) Системы класса СNC. Основу УЧПУ класса CNC составляют: - компьютер, запрограммированный на выполнение функций числового
- 18. 4) Системы класса DNC. 5) Системы класса HNC. Управление группой станков с помощью одной ЭВМ. Системами
- 19. 7) Системы класса Neuro-Fuzzy. Принцип работы: Основан на работе нейронных сетей. Компьютерные нейронные сети — это
- 21. Скачать презентацию
- Под ЧПУ оборудования понимают управление при помощи программ, заданных в
- Под ЧПУ оборудования понимают управление при помощи программ, заданных в
- При обработке на станках с ЧПУ инструмент перемещается по задаваемым в программе траекториям;
- При этом, например, для токарных станков программируется перемещение вершины резца, а для фрезерных – перемещение оси фрезы.
Схема управления станком с ЧПУ
Первые станки с ЧПУ появились в 1957 - 60 г.г. Первый
Первые станки с ЧПУ появились в 1957 - 60 г.г. Первый
Недостатки копира: 1) громоздкость
2) износ → искажение программы
3) трудность изготовления копиров
4) длительное время переналадки (установки нового копира), когда старый износился.
Копир был заменён на мягкий копироноситель, вначале на магнитную ленту в унитарном коде, затем магнитная лента была заменена на бумажный копироноситель – перфоленту в коде БЦК - 5, а в последствии тоже на бумажную перфоленту в коде ISO - 7 бит.
1 – станина, 2 – основание, 3 – плоскость, 4 – поперечена, 5 – шпиндельная бабка, 6 – стойка (кронштейн) копировального прибора, 7 – копировальный прибор, 8 – копировальный палец, 9 – концевая фреза, 10 – стол копира, 11 – стол заготовки, 12 – балка.
Три поколения станков с ЧПУ
1-ое поколение: обычные универсальные станки в которых
Три поколения станков с ЧПУ
1-ое поколение: обычные универсальные станки в которых
2-ое поколение: (70-е г. г.) станки имеют усовершенствованную конструкцию самих станков для целей с ЧПУ, изменена компоновка узлов станка, увеличена скорость быстрых перемещений. Эти станки стали более точными и более высокопроизводительными. 2-ое поколение станков характеризуется производством специальных станков (только фрезерные, только токарные, и т. д.).
3-е поколение: это много операционные, многоцелевые станки типа обрабатывающий центр (машинный центр) «ОЦ» (МЦ) - это универсальные многокоординатные станки имеют 4, 6, 8, 12,16, 24 управляемые координаты, которые позволяют вести комплексную обработку деталей, т. е. с одного установа на них обеспечивается обработка различно ориентированных в пространстве поверхностей детали.
Станки типа «ОЦ» являются основой современного гибкого производства.
- В условиях единичного и мелкосерийного производства станки с ЧПУ являются
- В условиях единичного и мелкосерийного производства станки с ЧПУ являются
- В среднесерийном и крупносерийном производстве станки с ЧПУ являются единственным средством, обеспечивающим гибкость перенастраиваемость, переналаживаемость производства с одной серии на другую.
Основные преимущества использования станков с системами ЧПУ
Основные недостатки использования станков с системами ЧПУ
Высокая стоимость станка.
Увеличение сложности ремонта.
Требуется переподготовка кадров.
Любую траекторию перемещения, которую должен пройти режущий инструмент при механообработке, можно
Любую траекторию перемещения, которую должен пройти режущий инструмент при механообработке, можно
Интерполятор
Интерполятор выдаёт управляющие импульсы на шаговые двигатели приводов станка с ЧПУ (в станке с ЧПУ все приводы автономны). В любом станке с ЧПУ имеется цена импульса (дискрета, разрешающая способность станка) — величина микроскопического перемещения рабочего органа станка (в мм, мкм) в ответ на получение одного управляющего импульса – q.
В поперечном направлении qx - 0,001 мм.
В продольном направлении qу - 0,005 мм.
qz -0,002мм.
Чем ↑частота, тем ↑скорость.
Количество импульсов:
Rq=L/q=100/0,001=100000 импульсов
L=100 мм
qx =0,001
Виды интерполяции
Прямолинейное перемещение режущего инструмента (линейная интерполяция)
Аппроксимация линейной интерполяции
1) Линейная интерполяция
На
Виды интерполяции
Прямолинейное перемещение режущего инструмента (линейная интерполяция)
Аппроксимация линейной интерполяции
1) Линейная интерполяция
На
Перемещение режущего инструмента по дуге (круговая интерполяция)
Аппроксимация круговой интерполяции
2) Круговая интерполяция
Система
Перемещение режущего инструмента по дуге (круговая интерполяция)
Аппроксимация круговой интерполяции
2) Круговая интерполяция
Система
- Отклонение траектории элементарного перемещения от траектории заданного перемещения не должно превышать установленную программой величину аппроксимации (общепринятым считается погрешность аппроксимации равная 15-25% всего поля допуска на неточность обработки данного размера);
- Элементарные перемещения вдоль разных координатных осей должны быть так согласованы между собой, чтобы они одновременно начались в исходной точке и прекратились так же одновременно при достижении конечной точки заданного перемещения.
3) Параболическая интерполяция
4) Гиперболическая интерполяция
5) Винтовая (движение по пространственной спирали) интерполяция
y=ax2+bx+c
Общая
3) Параболическая интерполяция
4) Гиперболическая интерполяция
5) Винтовая (движение по пространственной спирали) интерполяция
y=ax2+bx+c
Общая
Общие формулы:
x2/a2-y2/b2=1
y2/b2 - x2/a2=1
Общие формулы
(винтовой линии):
x2 +y2 =a2
y=a*sin(z/b)
x=a*cos(z/b)
На пл. xOy:
На пл. yOz:
На пл. xOz:
Классификация систем ЧПУ
1) Позиционный вид управления должен обеспечивать точное позиционирование инструмента
Классификация систем ЧПУ
1) Позиционный вид управления должен обеспечивать точное позиционирование инструмента
Перемещение из позиции в позицию совершается на максимальной скорости. Перемещение в процессе обработки после достижения заданной позиции допускается исключительно по прямой линии и с рабочей подачей.
Позиционные системы ЧПУ используются, когда обработка происходит только в определенных позициях на плоскости, например, в сверлильных и координатно-расточных станках.
Принятое обозначение для советских станков с ЧПУ – Ф1 (6560Ф1-фрезерный станок с устройством цифровой индикации, 3Э11ВФ1 – плоскошлифовальный станок).
2) Преимущественный или ступенчатый вид управления.
Здесь осуществляется контурная обработка, но только
2) Преимущественный или ступенчатый вид управления.
Здесь осуществляется контурная обработка, но только
этот вид отмирает
Программируют перемещения исполнительных органов станка только поочередно вдоль одной из координатных осей. Скорость подачи при перемещении в заданную позицию и в процессе обработки задается управляющей программой.
Прямоугольные системы ЧПУ используются в тех случаях, когда обрабатываемые контуры заготовки можно расположить параллельно осям координат, например при продольном точении или плоскопараллельной фрезеровке.
И. Т.
Принятое обозначение для советских станков с ЧПУ – Ф2 (2Н55Ф2- радиально-сверлильный станок, 2А622Ф2 – горизонтально-расточной станок).
3) Контурный вид управления. (Формообразующие системы ЧПУ)
Обеспечивает движение инструмента одновременно по
3) Контурный вид управления. (Формообразующие системы ЧПУ)
Обеспечивает движение инструмента одновременно по
В данных системах используют многокоординатный (как минимум двух координатный) интерполятор, выдающий управляющие сигналы сразу на соответствующее количество приводов подач.
Формообразующие системы ЧПУ в настоящее время являются наиболее распространенным видом ЧПУ. Они имеют несколько уровней сложности, в зависимости от количества одновременно управляемых осей координат:
2D-формообразующие;
2½D-формообразующие;
3D-формообразующие;
4D- формообразующие;
5D- формообразующие.
Принятое обозначение для советских станков с ЧПУ – Ф3 (16К20Ф3- токарный станок, 6Р11Ф3 – фрезерный станок).
4) Позиционно - контурный вид управления. (3D – формообразующая система ЧПУ)
Многоцелевые
4) Позиционно - контурный вид управления. (3D – формообразующая система ЧПУ)
Многоцелевые
В настоящее время 3D-формообразующей системой ЧПУ оснащается большинство промышленных фрезерных станков с программным управлением.
Принятое обозначение для советских станков с ЧПУ – Ф4 (53А20Ф4 – зубофрезерный полуавтомат, 243ВФ4 – сверлильно-фрезерно-расточной станок).
Международная классификация систем УЧПУ
NC (Numerical Control);
SNC (Stored Numerical Control);
CNC (Computer Numerical
Международная классификация систем УЧПУ
NC (Numerical Control);
SNC (Stored Numerical Control);
CNC (Computer Numerical
HNC (Handled Numerical Control);
DNS (Direct Numerical Control)
VNC (Voise Numerical Control);
Neuro-Fuzzy (Нейро-Фаззи) Система управления
Классификация для реальных УЧПУ является очень условной, поскольку реализация функций ЧПУ может быть такой, что реальный вариант системы управления представляет собой синтез отдельных признаков систем разных классов. Особенно это относится к УЧПУ с признаками класса DNC, которые реализуются как системы классов DNC-NC, DNC-SNC, DNC-CNC и др. к УЧПУ класса CNC, которые реализуются как системы VNC, CNC-HNC и др.
1) Системы класса NC.
В системах класса NC принято покадровое чтение перфоленты
1) Системы класса NC.
В системах класса NC принято покадровое чтение перфоленты
Принцип работы:
Основным недостатком рассмотренного режима работы является то, что для обработки каждой следующей заготовки из партии системе ЧПУ приходится вновь читать все кадры перфоленты, в процессе такого чтения нередко возникают сбои из-за недостаточно надежной работы считывающих устройств УЧПУ.
Недостатки:
В настоящее время УЧПУ класса NC уже не выпускаются.
2) Системы класса SNC.
Эти системы сохраняют все свойства систем класса NC,
2) Системы класса SNC.
Эти системы сохраняют все свойства систем класса NC,
Принцип работы:
При работе станка, управляемого системой SNC, кодированная программа вводится на перфоленте. Нет возможности регулировать технологические параметры, редактировать программы, а также контролировать процесс обработки. Большие габариты системы.
Недостатки:
В настоящее время УЧПУ класса SNC уже не выпускаются.
3) Системы класса СNC.
Основу УЧПУ класса CNC составляют:
- компьютер, запрограммированный
3) Системы класса СNC.
Основу УЧПУ класса CNC составляют:
- компьютер, запрограммированный
- блоки связи с координатными приводами, блоки выдачи технологических команд в требуемой логической последовательности,
- системные органы управления и индикации,
- каналы обмена данными с центральной ЭВМ верхнего уровня.
Принцип работы:
- низкая стоимость,
- малые габариты,
- высокая надежность,
- многие УЧПУ этого класса имеют математическое обеспечение, с помощью которого можно учитывать и автоматически корректировать постоянные погрешности станка и тем самым влиять на совокупность причин, определяющих точность обработки,
- использование систем контроля и диагностики повышает надежность и работоспособность станков с УЧПУ класса CNC.
- неотъемлемой частью УЧПУ класса CNC является обширная встроенная память, которая может быть использована в качестве архива УП.
Достоинства:
4) Системы класса DNC.
5) Системы класса HNC.
Управление группой станков с
4) Системы класса DNC.
5) Системы класса HNC.
Управление группой станков с
В одном из наиболее распространенных вариантов систем DNC каждый вид оборудования на участке сохраняет свои УЧПУ классов NC, SNC, CNC.
Принцип работы:
В функции DNC входит управление и другим оборудованием автоматизированного участка, например автоматизированным складом, транспортной системой и промышленными роботами, а также решение некоторых организационно-экономических задач планирования и диспетчирования работы участка.
Принцип работы:
Современные УЧПУ класса HNC построены на базе лучших УЧПУ класса CNC. Новейшие модели УЧПУ класса HNC имеют повышенный объем памяти встроенной микроЭВМ. Подобные устройства позволяют вести программирование с пульта УЧПУ в режиме диалога и при использовании большого архива стандартных подпрограмм хранящихся в памяти встроенной микроЭВМ. Эти подпрограммы по команде с пульта вызываются на экран дисплея, на экране высвечиваются как схема обработки, так и текст с перечнем необходимых данных для ввода в УЧПУ по выбранной подпрограмме.
7) Системы класса Neuro-Fuzzy.
Принцип работы:
Основан на работе нейронных сетей. Компьютерные нейронные
7) Системы класса Neuro-Fuzzy.
Принцип работы:
Основан на работе нейронных сетей. Компьютерные нейронные
Нейро-фаззи ЧПУ-генераторы W (фирма SODICK Co.Ltd., Япония) — первая в мире промышленная система управления с искусственным интеллектом на основе компьютерной нейронной сети.
УЧПУ класса VNC позволяют вводить информацию непосредственно голосом. Принятая информация преобразуется в УП и затем в виде графики и текста отображается на дисплее, чем обеспечивается визуальный контроль введенных данных, их корректировка и отработка. Особенно активно речевой ввод информации внедряется в робототехнику;
Принцип работы:
6) Системы класса VNC.
Для задания исходных данных не требуется таблиц режимов и инструкций, оператор вводит минимум данных, и система сама автоматов чески рассчитывает режимы и условия работы станка. При этом от позиционирования и до конца обработки не нужны коды ЧПУ, а также особый опыт работы на данном оборудовании.
Достоинства:
Пример: