Зміст
Введення
1. Основні поняття та визначення
1.1 інтерполятора
1.2 Лінійний інтерполятора
1.3 Круговий інтерполятора
2. Структура програми
3. Правила програмування для пристроїв четвертого покоління
4. Правила програмування для пристроїв п'ятого покоління
Висновок
Література
Введення
В даний час верстат з числовим програмним управлінням (ЧПУ) є основним виробничим модулем сучасного виробництва. Верстати з ЧПУ використовуються як для автоматизації дрібносерійного або штучного виробництва, так і для виробництва великих серій. Провідні фірми постійно вдосконалюють і розширюють можливість систем ЧПУ, систем підготовки даних і проектування. Одна з концепцій цієї стратегії нерозривно пов'язана з удосконаленням регульованого електроприводу, надання йому нових якостей за рахунок цифрового управління.
Враховуючи різноманітного споживача, попит на найпростіші, маленькі верстати, крім багатокоординаційно ЧПУ пропонуються сімейства ЧПУ для простих верстатів (2 осі + шпиндель для токарних і 3 осі + шпиндель для фрезерних верстатів). В якості приводів можуть бути використані як крокові двигуни, так і сервоприводи з аналоговим інтерфейсом. Значна увага приділяється питанням модернізації систем ЧПУ старого покоління і створення систем передачі даних. Сучасні УЧПУ розробляються з урахуванням їх роботи в гнучкому автоматизованому виробництві (ГПС) і мають різноманітний інтерфейс для створення локальних мереж. Програмне забезпечення їх істотно розширило можливості технолога й оператора верстата. Все ширше в алгоритмах інтерполяції використовуються сплайни і поліноми. Ці функції дозволяють створювати плавні безперервні криві. Використання сплайнів у обробці дозволяє скоротити керуючу програму, поліпшити динаміку руху приводів, підвищити якість оброблюваних поверхонь, відмовитися від ручної доведення прес-форм. Хоча за останні роки мова програмування для УЧПУ перетерпів серйозні зміни, однак залишається наступність програмного забезпечення у вигляді набору базових функцій. Більшість програм, написаних для старих моделей УЧПУ, працюють і з новими моделями при мінімальних переробках.
1. Основні поняття і визначення
Системи числового програмного керування (СЧПУ) - це сукупність функціонально взаємозалежних технічних і програмних засобів, призначених для управління верстатами в автоматичному режимі. До технічних засобів належать верстат, пристрої підготовки керуючих програм, пристрої керування верстатом, пристрої розмірної настройки ріжучого інструменту і т.д. До програмних засобів відносяться інструкції, методики, технічне та функціональне програмування і т.д.
Програма управління - це група команд, складених на мові даної системи управління і призначених для управління станком в автоматичному режимі. Числове програмне управління базується на програмі, в якій команди виражені в вигляді чисел.
Пристрій числового програмного керування (ЧПУ) - це частина системи числового програмного управління, що управляє роботою верстата по командах, що надходять з керуючої програми.
УЧПУ виконують дві основні функції:
1. формування траєкторії руху ріжучого інструмента;
2. управління автоматикою верстата.
В даний час в промисловості використовуються два види пристроїв ЧПУ.
1. УЧПУ четвертого покоління типу NC (Numerical Control - цифрове управління). УЧПУ типу NC складаються з блоків, кожен з яких вирішує лише одну конкретну задачу загальної програми управління. Логіка роботи цих блоків реалізується за рахунок відповідного побудови їх електричних схем.
2. УЧПУ п'ятий покоління типу CNC (Computer Numerical Control - Комп'ютерне цифрове управління).
УЧПУ типу CNC базуються на роботі міні ЕОМ, в якій логіка роботи задається програмним методом. Одне і те ж УЧПУ з міні ЕОМ може реалізовувати різні функції управління за рахунок зміни програми управління роботою міні ЕОМ.
1.1 інтерполятора
інтерполятора - Пристрій, на вхід якого кадр за кадром подається інформація у вигляді цифрових кодів, а на виході видається інформація для кожної координати у вигляді унітарного коду, тобто послідовності імпульсів.
Рішення завдання контурного керування розбивається зазвичай на етапи:
В· підготовка вихідної інформації про необхідної траєкторії, яка включає апроксимацію траєкторії заданим набором
функцій;
В· введення інформації в систему програмного управління;
В· розрахунок заданих значень координат, розташованих на траєкторії руху, з використанням обраного методу інтерполяції;
В· розрахунок числа імпульсів по кожній з координат і видача керуючих впливів на виконавчі приводи з необхідною частотою, яка визначає контурну швидкість руху по кожній з координат.
інтерполятора за способом реалізації підрозділяються на:
В· апаратні;
В· програмні.
За увазі інтерпольованої траєкторії руху інтерполятора діляться на:
В· лінійні;
В· нелінійні (Другого порядку - кругові, параболічні, n-порядку).
В основному в системах ЧПУ застосовуються лінійні та кругові інтерполятора, тому до 90% траєкторій можуть бути з достатнім ступенем точності представлені сукупністю відрізків прямих і дуг окружності.
Існують різні алгоритми інтерполяції реального часу, які умовно можна розділити на дві групи:
В· алгоритми одиничних збільшень (метод оціночної функції, метод цифро-диференціальних аналізаторів);
В· алгоритми рівних часів (метод цифрового інтегрування, прогнозу і корекції, ітераційно-табличні методи).
перше, визначаються моменти часу, необхідні для видачі одиничних збільшень по одній або декільком координатам.
друге розраховуються координати точок траєкторії, через певні і рівні проміжки часу, після закінчення яких видається необхідна кількість імпульсів на привода виконавчого механізму.
Практично інтерполяцію організують таким чином. В результаті чергового обчислювального циклу, що виконується з максимально високою швидкістю в машинному масштабі часу, визначають в які приводи подачі повинні бути видані дискрети на поточному етапі оперативного управління. Результат зберігають у буфері, який опитують з частотою, відповідної швидкості подачі для ведучої координати. Таким чином, розрахунки машинного масштабу прив'язують до реального часу.
На рис. 1.1 показана типова структурна схема пристрою числового програмного керування типу 2С-42-65.
Пристрій є контурно-позиційним з вільним програмуванням алгоритмів. Кількість керованих координат - до 8. Одночасне керування при лінійній інтерполяції забезпечується по 4-м координатами, а при кругової інтерполяції - по 2-м координатах. Одноплатні мікро ЕОМ МС 12.02 реалізована на базі процесора 1801ВМ2. Обмін інформацією між мікро ЕОМ і зовнішніми пристроями здійснюється по каналу ЕОМ типу В«Загальна шинаВ». Для збільшення навантажувальної здатності використовується розширювач каналу (РК).
Малюнок 1.1 - Структурна схема пристрою числового програмного керування типу 2С-42-65
Конструктивно ЧПУ містить 2 корзини. Одна з них призначена для установки блоків загальносистемного користування, а друга призначена для установки спеціальних блоків для управління станком. На верстатної магістралі знаходяться блоки вхідних і блоки вихідних сигналів, за допомогою яких реалізується програмна реалізація завдань логічного керування. Формування аналогових сигналів управління приводами подач і головного руху здійснюється через цифроаналогові перетворювачі (ЦАП) - група В«ПривідВ». Для реалізації зворотних зв'язків по положенню ви...
