4. Функціональна схема та її опис системи чпу

4.1Функціональна схема ма655

Багатоопераційний верстат мод. МА655А виготовлений московським заводом «Станкоконструкция» за проектом ЕНІМСа, побудований за типом вертикально-фрезерних беськонсольних верстатів з хрестовим столом. Верстат обладнаний системою автоматичної зміни інструменту з магазина на 8 інструментів типа «корона», який зовні нагадує восьмишпиндельну револьверну голівку. Призначений для обробки деталей складної форми з криволінійними контурами типа дисків, кулачків, плит, важелів, корпусних деталей. На верстаті можна виробляти фрезерування плоскості і пазів, свердління, зенкерування і попереднє розточування отворів. Клас точності верстата — П (підвищена точність).

Автоматичне управління верстатом здійснюється від контурної системи Н33-2М, що забезпечує одночасне управління по трьох координатах при лінійній інтерполяції або по двох координатах при круговій інтерполяції. Система дозволяє виконувати корекцію довжини інструменту, а також його радіусу. Програмуються вибір і зміна інструменту, перемикання частоти обертання шпинделя, включення і виключення шпинделя, затиск і розтиск рухливих органів.

Программоноситель — восьмідорожечная перфострічка в коді ІСО. Датчиками зворотного зв'язку по положенню робочих органів верстата є трансформатори типа ВТМ-1В, що обертаються, пов'язані з ходовими гвинтами через спеціальні редуктори.

Магазин інструментів 1 розташовується на повзунові 2, який переміщається по шпиндельній голівці 4 за допомогою гідроциліндра 3. Вісь кожного гнізда для інструменту поворотом магазина від гидродвігателя поєднується з віссю шпинделя. Цикл зміни інструменту полягає в наступному. Інструмент, що закінчив роботу, звільняється від затиску в шпинделі і стримується захватами в гнізді чаші магазина.

Після цього повзун 2 з магазином переміщається вниз і виводить конус інструменту з конусного отвору в шпинделі.

Далі магазин повертається до тих пір, поки до шпинделя не підводиться наступний (по технологічному процесу) інструмент, хвостовик якого вводиться в конус шпинделя ходом «корони» вгору. Інструмент затискається в шпинделі, а захвати «корони» звільняють його для вільного обертання. Новий інструмент починає виконання подальших переходів по обробці заготівки.

Склад пристрою, основні функціональні вузли, блоки і їх зв'язку між собою наведені на структурній схемі (рис. 1.)

Введення інформації в пристрій за программоносітеля (перфострічки) проводиться фотосчітиваю щим пристроєм. Інформація на перфострічці в коді ІСО. Рядки адресної інформації дешифрує руются УВВ. У залежності від адреси УВВ розподіляє цифрову інформацію з відповідних блокам пристрою. Числова інформація під адресами,, Х "," У "," 2 "," I "," 3 "," К "в УВВ преобразуется в двійковий код і засилається в регістри інтерполятор.

Службова інформація - (підготовчі С-функції) записується в інтерполятор.

Числова інформація під адресами "5",,, М ",,, Т" запам'ятовується в УВВ і через блок вихідних реле в двійково-десятковому коді надходить на верстат. Сигнали від верстата про виконання технологічних команд,, 5 "," М ", "Т" надходять в УВВ через блок вхідних реле.

Інформація про корекцію на довжину або радіус інструменту надходить під адресою "1_" з УВВ.

У числової інформації під адресою,, 1_ "двома молодшими декадами вказується номер перемикач корекції. У старшій (третьої) декаді вказуються кориговані координати: 1-Х, 2-У 4-2,3-Х і У, 5-Х і 2, 6-У і 2, 7-Х, У і 2.

Набір корекції здійснюється оператором на перемикачах пульта корекції.

Після введення інформації під адресою,, 1_ "УВВ опитує відповідні перемикачі пульта корекції, перетворює код числа в двійковий і виробляє знак в залежності від С-функції і набраного на перемикачі. Знак і величина корекції надходять в інтерполятор, де проводиться алгебраїчне складання величини корекції з введеною геометричній інформацією.

Передбачається можливість введення 18 різних корекцій величини до А99, 99 ММ. У устрою передбачено введення корекції на радіус інструменту при прямокутної обробці деталі. У цьому випадку знак корекції визначається підготовчої С-функцією. При цьому в третину десятковому розряді числової інформації під адресою "1_" вводиться 1 або 2 (див. інструкцію з програмування).

При ручному введенні програми адресна інформація вводиться за допомогою кнопок адрес, часткова інформація вводиться з перемикача преднабора. Натисканням кнопки РОБОТА на пульті оператора імітується команда "1_Р".

задають режими роботи пристрою, виробляються в платі контролю та індикації.

Інтерполятор є обчислювальним блоком пристрої, які реалізують алгоритм Інтерполяції.

Тип інтерполяції, площину обробки, напрямок руху при круговій інтерполяції і знак корекції визначаються підготовчими С-функціями. Підготовчі С-функції управляють - також розподілом геометричної інформації при введенні її в регістри буферної пам'яті інтерполятор. Введення інформації з перфострічки і пульта корекції, обробка і запис її в регістри буферної пам'яті інтерполятор проводяться одночасно з відпрацюванням інформації попереднього кадру, щоб уникнути перерв у видачі сигналів інтерполятор.

Інтерполяція в пристрої проводиться за методом цифрового диференціального аналізатора.

Лінійна інтерполяція проводиться трьома одночасно працюючими інтеграторами X, У і 2, кожен з який складається з робочого регістра, суматора і регістра-накопичувача.

Кругова інтерполяція проводиться інтеграторами X і У.

Пристрій управління інтерполятор виробляє сигнали, що керують операціями в інтертора.

Результатом роботи інтерполятор є імпульси, що надходять на блок виводу.

Вихідний блок призначений для синхронізації роботи інтерполятор і БЗС і розподілу імпульсів інтерполятор по координатним осям і напрямів. У вихідному блоці, кроки накопичуються в двухразрядних регістрах по кожній координаті. За наявності двох одиниць в будь-якому з регістрів вихідного блоку виробляється умова,, СБ = 2 ", за яким блокується подача тактових імпульсів у інтерполятор - який чекає імпульс з БЗС, що зчитує одиницю кожного регістру вихідного блоку. Після приходу імпульсу з БЗС інтерполятор возобновляет роботу.

Пристрій управління інтерполятор після закінчення відпрацювання кадру, при виробленні умови "СБ = 0" (вміст регістрів вихідного блоку дорівнює 0) і наявності сигналу КВ (кінець введення кадру, з урахуванням відповідей від верстата), виробляє сигнал КОК (кінець відпрацювання кадру), по якому проводиться запуск ФСУ і перепис вмісту регістрів буферної пам'яті інтерполятор в робочі регістри для відпрацювання чергового кадру.

БЗС забезпечує відпрацьовування переміщень із заданою швидкістю, розгін і гальмування при зміні подачі, підтримання сталості контурній швидкості в залежності від кількості одночасно керованих координат. При установці рухомих органів верстата в вихідне (нульове) становище швидкість подачі задається нульовим блоком за сигналами датчиків верстата.

Синхронізація роботи обчислювача виробляється генератором тактів і стробов. Генератор, що задає виробляє серію прямокутних імпульсів. З цієї послідовності імпульсів формуються імпульси-такти. Серія з п – тактів поділяється на перший, другий, третій і четвертий такти.

У генераторі тактів і стробов формуються імпульси-стрибає.

Обчислювальний цикл складається з п'яти стробов, тривалість кожного з яких дорівнює промежмоторошно часу між переднім фронтом першого і заднім фронтом четвертого тактів. Імпульс, формуються згiдно в проміжок часу між п'ятим і першим строб, названий машинним скиданням. Тактові імпульси надходять практично в усі вузли обчислювача і використовуються для управління та тимчасового узгодження передачі інформації.

Пристрій управління стежить приводом (УУСП) призначено дли формування сигналів управління приводом на основі обробки інформації про заданому переміщенні, надходить по двох каналах (в залежності від напрямку руху) у вигляді унітарного коду з обчислювального пристрою і сигналів про стан робочого органу, що надходять з датчика зворотного зв'язку (ДОС).

УУСП виконується у варіанті, що використовує ДОС типу ВТМ-1В (коефіцієнт розподілу кроку К = 100 або К = 200).

Розглянемо взаємодію вузлів УУСП.

Сигнали програми надходять на вхід перетворювача унітарного коду програми та преобразовуються у фазовий сигнал, що поступає на один з входів фазового дискримінатора (ФД). Причому фаза сигналу пропорційна числу надійшли на вхід перетворювача імпульсів програми. На другий вхід ФД надходить від формувача сигналу зворотного зв'язку фазоімпульсний сигнал (ВОК), фаза якого несе інформацію про поточний стан робочого органу. ФД порівнює ці сигнали і виробляє широтно-модульовані сигнали ("Рас 1к", "Рас 2к"), шпаруватість яких визначаються різницею фаз вхідних сигналів, тобто неузгодженістю по положенню.

Для збільшення добротності стежить системи в УУСП передбачений вузол керування швидкості, на виході якого формуються сигнали ("СУС 1к",,, СУС 2к ") управління швидкістю руху привода, пропорційні частоті надходження імпульсів програми.

Сигнали "СУС" і "Рас" надходять на схему формувача сигналів керування приводом, де перетворюються в аналоговий сигнал "УПР. Прив "у вигляді постійної напруги.

Для забезпечення режиму виходу в початковий стан в УУСП формується сигнал "0" кроку, видаваемой в обчислювальний пристрій при збігу СОС і,, ОІ ".

Початкова установка УУСП проводиться за сигналом, дгОІ "і, у разі відмови, з виходу УУСП в обчислювач надходить сигнал" Збій УУСП ".

При налагодження устаткування рекомендується використання плати контролю, за допомогою якої організовується потактовой і поцікловой режими роботи пристрою і плати індикації регістрів, за допомогою якої индицируются коди чисел регістрів інтерполятор і БЗС.