Федеральне агентство з освіти РФ
Державне освітня установа вищої професійної освіти
Пермський державний технічний університет
Аерокосмічний факультет
Кафедра В«Технологія, конструювання та автоматизація в
спеціальному машинобудуванні В»
РЕФЕРАТ
на тему
В«Особливості технічних рішень обладнання з ЧПУ CNC і особливості виконання на них технологічних процесів В»
з курсу В«Технологічні процеси в машинобудуванні В»
Перм, 2009
Зміст
Введення
Загальні відомості
Функціональні складові ЧПУ
Конструктивні особливості верстатів з ЧПУ
Види верстатів з ЧПУ
Висновок
Список літератури
Введення
Поява в 50-х роках ХХ століття верстатів з ЧПУ було обумовлено необхідністю підвищення продуктивності праці (при одночасному забезпечення стабільної якості) на виробництвах з масовим і крупносерійним випуском продукції, тому продовження використання людини в якості основного елемента системи керування верстатом стало стримувати зростання продуктивності устаткування. Подальший піввіковий досвід застосування верстатів з ЧПУ не тільки підтвердив правильність вихідних ідей, але й істотно доповнив і продовжує доповнювати численні переваги цих верстатів в порівнянні з верстатами з ручним керуванням або механічними напівавтоматами і автоматами. Сучасне машинобудівне виробництво немислимо без максимально широкого використання верстатів, устаткування, а так ж обробних центрів із ЧПК.
верстат числове програмне управління
Загальні відомості
Верстат з ЧПУ (числове програмне управління) - обладнання, яке виконує різноманітні технологічні операції за заданою програмою. Крім металорізальних (наприклад, фрезерні або токарні), існує обладнання для різання листових заготовок, для обробки тиском.
Верстати з ЧПУ є складними технологічними комплексами, що включають безпосередньо верстат і пристрій ЧПУ, побудоване часто із застосуванням міні-ЕОМ, які мають бути органічно взаємопов'язані з урахуванням їх особливостей і можливостей. Числове програмне управління означає комп'ютеризовану систему управління, прочитує інструкції спеціалізованої мови програмування (наприклад, G-код) і керуючу приводами метало-дерево-та пластмасообрабативающіх верстатів і верстатної оснащенням. Інтерпретатор системи ЧПУ виробляє переклад програми з вхідного мови в команди управління головним приводом, приводами подач, контроллерами управління вузлів верстата (включити/виключити охолодження, наприклад). Для визначення необхідної траєкторію руху робочого органу в цілому (інструменту/заготовки) відповідно до керуючої програмою (УП) використовується інтерполятора, що розраховує положення проміжних точок траєкторії по заданих у програмі кінцевим.
Абревіатура ЧПУ відповідає двом англомовним NC і CNC, що відображає еволюцію розвитку систем управління устаткуванням. Системи типу NC (див. NC) передбачали використання жорстко заданих схем управління обробкою, завдання програми з допомогою штекерів або перемикачів, зберігання програм на зовнішніх носіях, таких, як магнітні стрічки, перфоровані паперові стрічки. Якихось пристроїв оперативного зберігання даних, керуючих мікропроцесорів не передбачалося. Системи ЧПУ, описувані як CNC, засновані на мікропроцесорі з оперативною пам'яттю, з операційною системою, приводи управляються власними мікроконтролерами. Програма для обладнання з ЧПК може бути завантажена із зовнішніх носіїв, наприклад, дискет або з звичайних або спеціалізованих флеш-накопичувачів. Крім цього, сучасне обладнання підключається до заводських мережах зв'язку.
Основна мова програмування ЧПУ описаний документом ISO 6983 Міжнародного комітету з стандартам. В окремих випадках, наприклад, системи управління гравірувальні верстатами, мова управління принципово відрізняється від стандарту. Для простих завдань, наприклад, розкрій пласких заготовок, система ЧПУ в якості вхідної інформації може використовувати текстовий файл у форматі обміну даними, наприклад DXF або HP-GL.
Переваги верстатів з ЧПУ:
В· підвищується продуктивність праці в 3-4 рази;
В· підвищується точність обробки, скоротити брак, обсяг прігоночних робіт при зборці;
В· скорочується кількість технологічного оснащення;
В· скорочення числа контрольних операцій, число контролерів і контрольних інструментів і пристосувань;
В· скорочується тривалість виробничого циклу обробки деталей і машин;
В· підвищується гнучкість і мобільність обладнання;
В· використання багатоверстатного обслуговування устаткування;
Разом з тим верстати з ЧПУ мають:
В· більш високу вартість;
В· вимагають додаткових витрат на підготовку керуючих програм (УП);
В· удорожается обслуговування та ремонт обладнання.
Системи ЧПУ можна класифікувати за різними ознаками.
Залежно від способу управління виконавчим органом розрізняють:
В· позиційні
В· контурні
В· універсальні системи.
При позиційному управлінні інструмент послідовно обходить ряд точок - позицій. Вимагається висока точність позиціонування, а траєкторія переміщення інструменту з однієї позиції в іншу не має істотного значення - це неодружене переміщення. При контурному керуванні інструмент рухається без зупинок, і обробка відбувається під час руху. Всі похибки відпрацювання траєкторії переносяться на деталь.
Залежно від наявності зворотного зв'язку системи управління можуть бути:
В· замкнутими
В· закритими
В· розімкнутими
В· відкритими.
Залежно від способу відліку переміщення розрізняють системи управління з абсолютним та відносним відліком. У першому випадку відлік ведеться відносно початку системи координат: x1, y1, x2, y2 і т. д., у другому випадку задаються прирощення: О”x1, О”y1, О”x2, О”y2 і т. д.
В залежності від чисел керованих координат розрізняють одно-, двох-, трьох-чотирьох - пятікоордінатние системи управління. З них якесь число координат управляється одночасно (Паралельно), а якесь - послідовно.
В залежності від елементної бази та рівня використання ЕОМ розрізняють системи першого, другого, третього покоління. Пристрої ЧПУ першого покоління не мали вбудованого інтерполятора. Програма, записана на перфострічці за допомогою винесеного інтерполятора, листувалася на магнітну стрічку, яку використовували для управління верстатом. На магнітну стрічку важко записати велике число технологічних команд. Це обмежує технологічні можливості системи. Пристрої ЧПУ другого покоління мають вбудований інтерполятора і управляються від перфострічки. Для підготовки перфострічки використовується ЕОМ. Пристрої ЧПУ третій покоління (системи CNC) мають вбудований мікропроцесор.
Це дозволяє:
В· замість апаратного забезпечення функцій системи управління використовувати програмне забезпечення;
В· реалізувати більш гнучкий процес програмування (введення програми з клавіатури, підготовка програми при виготовленні першої деталі);
В· використовувати дисплей і режим діалогу;
В· використовувати як программоносітель не тільки перфострічці, але і компакт-касети, диски з пам'яттю і ін;
В· значно розширити функції системи управління:
В· реалізувати типові діагностичні програми,
В· організувати пошук несправностей,
В· здійснити оптимізацію технологічних процесів,
В· корекцію параметрів,
В· оперативне планування,
В· інформування оператора про стан системи,
В· давати рекомендації оператору про необхідні дії для підтримки працездатності і т. д.
Функціональні складові ЧПУ
Для того, що б зробити із звичайного верстата верстат з ЧПУ необхідно впровадити певні компоненти в його структуру. Недостат...
