- •Экзаменационные вопросы по курсу:
- •Окупаемость:
- •.Усиление желания внедрять автоматизацию (человеческий фактор):
- •2.Человеческий фактор в повышении эффективности производства и внедрения новой техники. (т.1 атпп).
- •Секрет высокой надежности – отношение к делу производственного персонала:
- •Проблемы с надежностью в России
- •Наработка на отказ различных счпу
- •Качество микросхем
- •4. История развития системы автоматизации (станков с чпу, роботов, асутп). Тенденции развития(т.2 атпп).
- •Промышленные роботы (история начального развития)
- •Необходимость роботов
- •Сферы применения роботов
- •6. Формы представления информации, точностные характеристики. (т.3 атпп
- •7. Дискретизация по уровню и по времени при преобразовании аналоговых сигналов. Проблемы точности и полосы пропускания.
- •8. Цифровые коды–преобразование из одного в другой. Унитарный, позиционные коды. Код Грея. (т.4 атпп).
- •9.Буквенно–цифровые коды ascii, iso-7bit, кои-7, дкои. (т.4 атпп)
- •10. Цап, принцип действия. Бис цап, возможности. (т.5 атпп)
- •Откуда , где – опорное напряжение (обычно
- •Цифроаналоговый процессор км1813ве1
- •14. Преобразование напряжения в частоту, микросхема к1108пп1. (т.6 атпп).
- •Преобразователь «фаза – напряжение»
- •Значения символов адресов
- •Системы автоматизированного программирования уп
- •Траектории движения
- •Основные задачи при интерполяции
- •. Счпу «н33»*
- •Позиционная счетно-импульсная счпу
- •Параметры интерфейса:»1» -- 0…0,4в.
- •Сигналы обмена.
- •Сигналы прерывания.
- •Сигналы прямого доступа к памяти (пдп).
- •Внутренние прерывания мп к1801вм1.
- •35. Способы адресации к1801вм1-прямые, косвенные, через пс (т.4 мпу)
- •37. Устройство дисплейного модуля нмс 12401 учпу мс2101.(т.10 мпу)
- •39. Структура и основные принципы работы вчс (вычислителя) (т. 10 мпу)
- •9212 – Модуль связи с электроавтоматикой.
- •32 Выхода:
- •64 Входа:
- •41.Структура и основные характеристики модуля ввода импульсных сигналов и связи с электроприводом (т.10 мпу)
- •9213 – Модуль связи с фэд и электроприводами.
- •42.Структура и основные характеристики модулей ввода-вывода аналоговых сигналов (т.10 мпу)
- •43.Режимы работы счпу мс2101 (т.11 мпу). Режимы и подрежимы работы мпс «Электроника мс2101».
- •Совмещение режимов работы.
- •Режимы индикации в режимах «Ручной» и «Автомат».
- •Приложение 2
- •44. Программные средства счпу мс2101, временная последовательность решения задач (т.12 мпу). Структура программных средств.
- •45. Программируемые контроллеры, особенности архитектуры, языки программирования(т.13 мпу).
- •46.Встроенные программируемые контроллеры на примере счпу мс2101(т.113 мпу).
- •47. Язык ярус-2, этапы подготовки и отладки программы электроавтоматики (т.13 мпу).
- •48.Выделенные программируемые контроллеры (Ремиконт, МикроДат, кп-2, и др.) (т.13 мпу).
Преобразователь «фаза – напряжение»
Подобный преобразователь называют также фазовым детектором, фазовым дискриминатором. Принцип его работы показан на рис. 6.10, временная диаграмма – на рис. 6.11, выходная характеристика – на рис. 6.12:
Рис. 6.10. Принцип работы преобразователя «фаза –напряжение»
Рис. 6.11. Временная диаграмма преобразователя «фаза – напряжение»
Рис. 6.12. Выходная характеристика преобразователя «фаза – напряжение»
Структура управляющей программой для станков с ЧПУ. Значение символов адресов, управляющих знаков. (Т.7 АТПП ).
Структура управляющих программ для станков с ЧПУ приведена на рис. 7.1.
Рис. 7.1. Структура управляющей программы для станков с ЧПУ
Пример кадра управляющей программы:
N001 G60 X0.60 Y- 4.22 F112 S24 T01 M03 ПС
Все символы приводятся в коде ISO-7bit (см. главу 4). Буквенные символы имеют значение адреса, закрепленное постоянно. За буквой следует числовая количественная информация.
Символ раньше записывался в одной строке 8-дорожечной перфоленты, используемой как программоноситель управляющей программы. 8-й бит информации используется для ее контроля (для обеспечения помехозащищенности) – в каждой строке (байте информации) должно находиться и считываться только четное число отверстий. Перфолента – основной программоноситель в СЧПУ, выпущенных до 1985 года, и основной источник сбоев в станках с ЧПУ.
Значения символов адресов
X, Y, Z – перемещения по x, y, z;
A, B, C – углы поворота вокруг x, y, z;
U, V, W – вторичные перемещения (параллельно x, y, z);
P, Q – третичное перемещение (параллельно x, y);
R – перемещение на быстром ходу по z или третичное перемещение по z;
G – подготовительная функция;
F, E – первая и вторая функции подачи;
S – функция главного движения; N – номер кадра;
М – вспомогательная функция;
T, D – первая и вторая функции инструмента;
I, J, K – параметр интерполяции или шаг резьбы параллельно x, y, z;
L – подпрограмма.
Управляющие символы и знаки
% – начало программы (используется также для остановки носителя данных при обратной перемотке);
LF (ПС) – конец кадра или перевод строки при распечатке;
: – главный кадр УП;
(+,–) – направление перемещения;
– точка (десятичный знак);
/ – пропуск кадра (следующий кадр может обрабатываться или нет в зависимости от положения клавиши на пульте управления);
HUL (ПУС) – пусто (пропуск строки);
() – информация не для обрабатывания (комментарий);
DEL (ЗБ) – забой (УЧПУ не читается).
Дополнительные символы кода ISO-7bit, не используемые в отечественном ГОСТе, но применяемые в зарубежных УЧПУ:
, (запятая), # (диез), * (звездочка), $ (знак доллара), & (коммерческое «И»),;, < > (угловые скобки), =,?, @ (коммерческое «По»), ’ (апостроф), ’’ (кавычки), [ ] (квадратные скобки), DC1 и DC3 – пуск-останов ФСУ, DC2 и DC4 – пуск-останов перфоратора.
В некоторых существующих УЧПУ значения символов отличаются от установленных ГОСТ 20999–83. В последнем даются рекомендации по структуре записи УП, отдельных кадров; рекомендации по значениям G,M,F,S,T и др.
В начале и в конце перфоленты, а также между УП оставляются раккорды (символы HUL (ПУС)) для заправки перфоленты. Затем помещают комментарий (№ чертежа, наименование детали, модель станка с ЧПУ, дату, фамилию технолога-программиста и т.д.). Через 60 символов после комментария помещают ПС.
Начало УП – сочетание символов % и ПС, между которыми можно поместить № УП.
1F (ПС) – конец кадра.
Конец УП обозначается вспомогательной функцией МО2.
Формат кадра управляющей программы для станков с ЧПУ. Задание перемещений, скорости подачи и гТ. движения, значения подготовительных и вспомогательных функций. (Т.7 АТПП).
Количество цифр за адресами перемещения и другими адресами (F,S,T и др.) зависит от конкретного УЧПУ (его форматов).
Формат – принятый (рекомендуемый) для данного УЧПУ порядок расположения слов в кадре и структура каждого отдельного слова по ГОСТ 20999–83. Различные УЧПУ имеют и разные форматы УП, примеры которых приведены в табл. 7.1.
Во всех форматах кадр начинается с номера кадра.
Если в цифровой части слов цифры без нуля (N3, X33 и др.), то нельзя опускать незначащие нули за адресом (например, 5-й кадр будет записан тремя цифрами – N005).
Если цифры с нулем (X+053,T04), то незначащие нули в слове можно опускать.
Две цифры в размерных перемещениях означают количество возможных десятичных разрядов целой части и дробной части. Для Х33 означает возможное задание перемещения по х от 000,001 до 999,999 мм, для Х053 задание х от 0,001 до 99999,999 миллиметра.
Обозначение N04, G02, M02 означает, что может быть до 9999 кадров, до 99 подготовительных или вспомогательных функций.
Таблица 7.1
Форматы УП УЧПУ
№ п/п |
УЧПУ |
Формат УП |
1 |
Размер-2М |
N3 G2 (40) G2 (60) G2 (80) X33. Y33. Z42. B06. R42. F2. S2. T2. M2. ПС |
2 |
2С85 |
N04 G02 X+043 Y+043 Z+043 U+043 V+043 W+043 I+043 J+043 K+043 A+043 B+043 C+043 D02 F04 S05 T03 H04 M02 L4 R02 ПС |
3 |
CNC-600 |
N04 X+053 Y+053 Z+053 U+053 V+053 W+053 A+053 B+053 C+053 D03 E02 F042 H03 I+053 J+053 K+053 L02 M02 Q02 S04 T04 P02 R053 G02 LF |
4 |
SINUMERIC |
N04 G2 X+053 Z+053 J053 K053 F05 S04 T04 L4 R08 M02 |
5 |
FANUC 6M- MODEL B |
N04G02X+053 Y+053 Z+053 R053 +053 F050 I053 J053 K053 D02 S02 T02 X B03 M02. H02 S04 T04 |
I, J, K чаще понимаются как координаты начальной точки дуги окружности относительно ее центра в местной системе координат при круговой интерполяции.
В кадре записывается только та информация, которая изменяется по отношению к предыдущему кадру. С помощью подготовительной функции G задается способ движения вдоль заданной траектории из исходной точки, в которую инструмент попал по результатам отработки предыдущего кадра (табл. 7.2).
Вспомогательные функции содержат адрес М и служат для организации дискретного управления (для управления электроавтоматикой):
объектом (М00–М02),
главным приводом (М03–М05, М13–М14, М19, М38–М39);
приводом подач (М36–М37, М40–М45);
системой охлаждения (М07–М09, М50–М51);
инструментом (М06, М55–М56);
деталью (М10–М11, М60–М62, М71–М72).
Значения вспомогательной функции М приведены в табл. 7.3.
Таблица 7.2
Значения подготовительных функций
Обозначение |
Наименование |
Значение |
1 |
2 |
3 |
G00 |
Позиционирование |
Перемещение на быстром ходу в заданную точку |
G01 |
Линейная интерполяция |
Перемещение с запрограммированной скоростью по прямой от исходной точки к точке, заданной координатами в данном кадре |
G02 |
Круговая интерполяция. Движение по часовой стрелке |
Круговая интерполяция, при которой исполнительный орган двигается по часовой стрелке (если смотреть со стороны положительного направления оси, перпендикулярной к обрабатываемой поверхности) |
G03 |
Круговая интерполяция. Движение против часовой стрелки |
Круговая интерполяция, при которой исполнительный орган двигается против часовой стрелки |
G04 |
Выдержка в отработке на определенное время (пауза) |
Выдержка в отработке программы на определенное время, заданное с УЧПУ или от программы |
G05 |
|
Не определено |
G06 |
Параболическая интерполяция |
Вид контурного управления для получения дуги параболы. Изменяется устройством управления |
G08 |
Разгон |
Автоматическое увеличение скорости перемещения до запрограммированной в начале движения |
G09 |
Торможение в конце кадра |
Автоматическое уменьшение скорости относительно запрограммированной при приближении к точке |
G17 – G19 |
Выбор плоскости XY, XZ, YZ |
Используется для задания плоскости таких функций, как круговая интерполяция, коррекция режущего инструмента и других (при необходимости) |
G33 – G35 |
Нарезание резьбы |
Выбор режима работы на станке при нарезании резьбы соответственно с постоянным, увеличивающимся и уменьшающимся шагом |
G40 |
Отмена коррекции |
Функция, которая отменяет любую коррекцию инструмента |
G41,G42 |
Коррекция инструмента левая и правая |
Коррекция на диаметр или радиус инструмента при контурном управлении, когда инструмент находится соответственно слева или справа от обрабатываемой поверхности, если смотреть в направлении его движения относительно изделия |
G43,G44 |
Коррекция инструмента положительная и отрицательная |
Используется для указания, что величину коррекции инструмента (предварительно установленную на УЧПУ) необходимо сложить или вычесть из заданной в соответствующем кадре или кадрах |
Окончание табл. 7.2
1 |
2 |
3 |
G45 – G52 |
Коррекция инструмента в плоскости 2 координат (+/+,+/-,-/-,-/+,0/+,0/-,+/0,-/0) |
Используется для указания, что величину коррекции инструмента (предварительно установленную на УЧПУ) необходимо сложить или вычесть из заданной координаты (координат) |
G53 G54 – G59 |
Отмена линейного сдвига. Линейный сдвиг соответственно по осям X, Y, Z, XY, XZ, YZ |
Используется для выполнения коррекции на длину или положение инструмента на величину, предварительно установленную на пульте управления или в памяти УЧПУ |
G60,G61 |
Позиционирование 1-е (высокоточное) 2-е (средней точности) |
Используется для позиционирования в пределах одной или двух определенных зон допусков. В случае необходимости может применяться как признак подхода с одной стороны |
G62 |
Быстрое позиционирование (грубое) |
Используется для позиционирования в пределах увеличенной зоны допуска с целью экономии времени |
G63 |
Нарезание резьбы метчиком |
Позиционирование с остановкой вращения шпинделя после достижения заданного положения |
G80 |
Отмена постоянного цикла |
Функция, которая отменяет любой постоянный цикл |
G81–G89 |
Постоянные циклы |
|
G90 |
Абсолютный размер |
Отсчет перемещения производится от нулевой точки |
G91 |
Размер в приращениях |
Отсчет перемещения производится относительно предыдущей запрограммированной точки |
G92 |
Установка абсолютных накопителей |
Используется для изменения состояния абсолютных накопителей положения |
G93 |
Скорость подачи в функции, обратной времени |
Данные, следующие за адресом скорости подачи, равны обратному значению времени в минутах |
G94,G95 |
Подача |
Подача, выраженная соответственно в миллиметрах в минуту и миллиметрах на оборот |
G96 |
Постоянная скорость резания |
Функция, указывающая, что число, следующее за адресом G96 в слове «Скорость шпинделя», равно скорости резания в метрах в минуту. Скорость шпинделя регулируется автоматически |
G97 |
Обороты в минуту |
Отменяет G96 |
Таблица 7.3
Значения вспомогательных функций
Вспомогательная функция |
Наименование |
Значение |
Функция начинает действовать |
Функция действует до отмены (или замены) |
Функция действует только в данном кадре | |
до начала перемещения |
после перемещения | |||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
М00 |
Программируемый останов |
Останов без потери информации по окончании отработки кадра, после чего происходит останов шпинделя, системы охлаждения, подачи |
|
+ |
|
+ |
М01 |
Останов с подтверждением |
Аналогично М00, но выполняется только при предварительном подтверждении с пульта |
|
+ |
|
+ |
М02 |
Конец программы |
Завершение отработки программы детали и останов шпинделя, подачи, выключение системы охлаждения после выполнения всех команд в кадре |
|
+ |
|
+ |
М03 |
Вращение шпинделя по часовой стрелке |
Включение шпинделя в направлении, при котором винт с правой резьбой ввинчивается в заготовку |
+ |
|
+ |
|
М04 |
Вращение шпинделя против часовой стрелки |
Включение шпинделя в направлении, при котором винт с правой резьбой вывинчивается из заготовки |
+ |
|
+ |
|
М05 |
Останов шпинделя |
Останов шпинделя, выключение системы охлаждения |
|
+ |
+ |
|
Продолжение табл. 7.3
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
М06 |
Смена инструмента |
Команда на смену инструмента вручную или автоматически |
|
|
|
+ |
М07, М08 |
Включение системы охлаждения 2 и 1 |
Включение соответственно системы охлаждения 2 и 1 |
+ |
|
+ |
|
М09 |
Отключение системы охлаждения |
Отменяют М07, М08, М50, М51 |
|
+ |
+ |
|
М10, М11 |
Зажим |
Команда на зажим или разжим в приспособлениях подвижных органов станка |
+ |
|
+ |
|
М12 |
|
Не определено |
|
|
|
|
М13, М14 |
Вращение шпинделя 1 |
Вращение соответственно по или против часовой стрелки и включение системы охлаждения |
+ |
|
+ |
|
М15, М16 |
Перемещение «+» или «–» |
Используется при выборе направления быстрого хода или подачи |
+ |
|
|
+ |
М19 |
Останов шпинделя |
Останов шпинделя до достижения заданного угла |
|
+ |
+ |
|
М30 |
Конец ленты |
Выключение шпинделя и системы охлаждения после выполнения всех команд в данном кадре. Используется для установки в исходное положение |
|
+ |
|
+ |
М31 |
Отмена блокировки |
Команда на временную отмену блокировки |
|
|
|
+ |
Окончание табл. 7.3
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
М36 |
Диапазон подачи 1 |
Задание диапазона подачи путем переключения кинематической связи |
+ |
|
+ |
|
М37 |
Диапазон 2 |
– « – |
+ |
|
+ |
|
М38 |
Диапазон оборотов шпинделя 1 |
Задание диапазона оборотов шпинделя путем переключения кинематической связи |
+ |
|
+ |
|
М39 |
Диапазон 2 |
– « – |
+ |
|
+ |
|
М40–М45 |
Переключение передач |
|
|
|
|
|
М50–М51 |
Включение системы охлаждения 3 и 4 |
|
+ |
|
+ |
|
М55 |
Смещение инструмента 1 |
Линейное смещение инструмента в положение, определяемое жесткими механическими или другими видами упоров |
+ |
|
+ |
|
М56 |
Смещение инструмента 2 |
– « – |
+ |
|
+ |
|
М60 |
Смена заготовки |
|
|
|
|
|
М61 |
Смещение заготовки 1 |
Линейное смещение заготовки в положение, определяемое электрическими, механическими или другими видами упоров |
+ |
|
+ |
|
М62 |
Смещение заготовки 2 |
– « – |
+ |
|
+ |
|
М71 |
Угловое смещение заготовки 1 |
Угловое смещение заготовки в положение, определяемое электрическими или другими видами упоров |
+ |
|
+ |
|
Функция инструмента с адресом Т имеет две или четыре цифры. Значение Т02 говорит о том, что номер инструмента изменяется от 1 до 99, а номер корректора для этого инструмента задается словом с адресом D или Н. Значение Т04 говорит о том, что первые две цифры – номер инструмента, последние две – номер корректора. Номер корректора – это адрес памяти на панели управления или выделенной в ОЗУ, где хранится информация об истинной длине или диаметре инструмента.
Функция подачи F, которая относится только к определенной оси, должна следовать за размером на перемещение либо находиться в конце. Цифровое значение подачи может быть выражено в мм/мин, мм/об, мин/мм (см. G93–G95).
Последовательность подготовки УП, способы подготовки УП. Структура типовой САП, решаемые задачи. Технологические языки в системах автоматизированного проектирования УП (Т.8 АТПП).
Исходные данные при подготовке УП:
чертежи нужной детали, исходной заготовки;
каталог режущего инструмента с настроечными размерами;
нормативы режимов резания и другая справочная информация;
каталог станков и инструкции по их эксплуатации.
Последовательность подготовки УП:
проектирование технологического процесса (последовательность операций с выбором режущих инструментов и вспомогательных приспособлений) с разработкой ТУ на исходную заготовку;
разработка технологического процесса (ТП) с расчетом (назначением) режимов резания, построения траектории движения режущих инструментов;
расчет координат опорных точек траектории движения режущих инструментов;
составление расчетно-технологической карты;
составление карты наладки станка;
формирование УП;
нанесение УП на программоноситель;
контроль УП на станке и исправление ошибок;
Существуют следующие способы подготовки УП:
1) ручная;
2) в технологическом бюро;
3) на станке с системой ЧПУ типа CNC в диалоговом режиме, и используя систему автоматизированной подготовки программы.
Ручная подготовка программ в коде ISO-7bit требует кропотливого отбора технологических решений, трудоемких геометрических расчетов, тщательного документирования отдельных этапов и может проводиться квалифицированными инженерами-технологами. Такой способ существовал только в начале развития станков с ЧПУ.
В 90-х годах основным способом подготовки управляющих программ являлась их подготовка в технологических бюро, на инструментальной ЭВМ, с использованием систем автоматизированного программирования (САП УП для станков с ЧПУ).
В настоящее время в связи с увеличением памяти МПС системы автоматизированного программирования (САП) широко встраиваются в СЧПУ. Подготовка УП ведется в диалоговом режиме на станках с СЧПУ.