Staniek

1. Wymagania stawiane obrabiarkom sterowanym numerycznie

- bardziej wydajne interfejsy do szybszej transmisji coraz większej ilości danych
- kompletne centra obróbkowe o najwyższej dokładności, np. tokarki CNC z 7 - 32 osiami ruchu sterowanymi numerycznie, licznymi wrzecionami i napędzanymi narzędziami frezarskimi stosowanymi przy toczeniu CNC
- obróbka na najwyższych obrotach podczas toczenia, frezowania i wiercenia, z ciągłym zapewnieniem najwyższej dokładności toru ruchu .
- konstruowanie serwonapędów o jak najkrótszym czasie reagowania do regulacji uzyskiwanych wymiarów obróbkowych (obecnie czas ten wynosi już poniżej 1 ms)
- minimalizacja nakładu programowania dla poszczególnych zadań obróbkowych
- proste i efektywne systemy programowania z dynamiczno-interaktywną symulacją procesów obróbki
- graficzne systemy diagnozowania błędów obrabiarek sterowanych komputerowo lub całego systemu obróbkowego

- magazyny narzędziowe z automatyczną wymianą narzędzi

- automatyczny pomiar narzędzi

- automatyczna wymiana przedmiotu obrabianego

- automatyczny pomiar przedmiotu obrabianego

- automatyczne usuwanie wiórów

2. Narysuj schemat funkcjonalny(model fizyczny) i blokowy w zapisie operatorowym z pomiarem bezpośrednim i opisz jej elementy.

2.1. Model

Serwonapędy - to podstawowe układy wykonawcze stosowane w automatyce, służące do realizowania ruchów obrotowych, liniowych. Serwonapędy, dzięki pracy w zamkniętej pętli sprzężenia zwrotnego, są stosowane wszędzie tam, gdzie potrzebna jest duża dynamika ruchu, pozycjonowanie, praca na bardzo małych prędkościach, bardzo duże dokładności regulacyjne, precyzyjne przemieszczanie z pozycji A do B.

1 – silnik serwonapędowy,

2 – układ pomiaru prędkości silnika,

3 – przekładnia pasowa zębata,

4 – śruba kulowa,

5 – stół obrabiarki,

6 – liniał pomiarowy położenia,

7 – prowadnice obrabiarki,

US – układ sterowania,

UN – układ napędowy

2.2. Schemat blokowy

3.

3.1. Podział funkcjonalny sterowań numerycznych (programowych)

Sterowanie punktowe

Podstawowa funkcja sterowania punktowego jest pozycjonowanie narzędzia w ściśle określonym punkcie względem przedmiotu, przy czym nie ma znaczenia po jakim torze porusza się narzędzie. Nie jest również ważne z jaką prędkością porusza się narzędzie od jednego do drugiego punktu. Jednak ze względu na skrócenie czasu operacji oraz łatwość przewidywania bezkolizyjności przemieszczenia narzędzia wskazane jest ażeby ruch odbywał się z maksymalną prędkością i po linii prostej.

Dla uzyskania dokładnego położenia narzędzie powinno "najeżdżać" na punkt zawsze z tej samej strony. Z tego samego powodu ostatni odcinek drogi powinien odbywać się przy zwolnionym posuwie. Układ sterownia jest najprostszy i znajduje zastosowanie do sterowania np. wiertarek, wytaczarek, przebijarek czyli maszyn gdzie istotne jest dokładne pozycjonowanie narzędzia nad osią otworu.

Sterowanie odcinkowe

Sterowanie odcinkowe różni się od punktowego tym, że przemieszczenie narzędzia odbywa się po określonym torze i z określoną prędkością. Odcinki toru narzędzia muszą być równolegle do osi układu współrzędnych w określonej płaszczyźnie. Z tego powodu kontury przedmiotu obrabianego mogą być równoległe do osi sterowanych.

Sterowanie odcinkowe ma zastosowanie głównie do dwóch typów operacji:

planowania i toczenia wzdłużnego w obróbce wałków wielostopniowych

Sterowanie kształtowe

Sterowanie kształtowe obejmuje wszystkie te przypadki obróbki, w których droga narzędzia względem przedmiotu obrabianego musi przechodzić przez kolejno wyznaczone punkty toru i jest ona linią składającą się zarówno z prostoliniowych, jak i krzywoliniowych odcinków zarys uzyskuje się dzięki współdziałaniu dwóch lub więcej silników napędów ruchów posuwowych. W czasie ruchu narzędzia pomiędzy dwoma punktami pośrednimi na zdefiniowanym matematycznie torze ruchu stosuje się interpolację

W praktyce mogą występować układy sterowania mieszanego, np. punktowo-odcinkowego czy kształtowo-odcinkowego.

3.2. Co to jest interpolator i jaką spełnia funkcję, wymień rodzaje interpolacji.

Najważniejszy blok funkcjonalny sterowania numerycznego to interpolator, który umożliwia sterowanie ruchem dwóch lub więcej niezależnych mechanizmów posuwu w taki sposób, aby ruch wypadkowy odbywał się pomiędzy dwoma kolejnymi punktami po torze, którego zarys uzależniony jest od konstrukcji interpolatora (liniowy, kołowy, paraboliczny, mieszany) Interpolator występuje w sterowaniach mających zapewnić ruch złożony, czyli w sterowaniach kształtowych. Informacja wyjściowa z interpolatora, czyli wartość zadana przemieszczenia w postaci jednego lub kilku sygnałów przekazywana jest do układów automatycznej regulacji przemieszczenia zespołów roboczych obrabiarki - serwomechanizmów posuwu. Serwomechanizm posuwu zapewnia realizację przemieszczenia zespołu roboczego z określoną dokładnością.

interpolator – urządzenie będące prostą maszyną matematyczną, której zadaniem jest obliczenie współrzędnych punktów pośrednich toru narzędzia, leżących pomiędzy punktami określonymi w programie pracy obrabiarki( krzywoliniowy, paraboliczna, heliksowa, kołowa)

3.3. Podaj:

- jak oznaczamy w OSN oś w której występuje główny przepływ energii

Oś X - w OSN oś, w której występuje główny przepływ energii.

- jaki kierunek przyjmujemy za dodatni w osiach sterowanych numerycznie

Sterowane numerycznie osie obrotowe przyjmuj nazwy A, B, C. Są one związanej z osiami liniowymi (A obrót wokół X, B wokół Y, C wokół Z). Zwroty dodatnie przyjmuje się zgodnie z reguł śruby prawoskrętnej.

4. Rodzaje, budowa i krótka charakterystyka zespołów OSN:

4.1. Napędów głównych

Napędy stosowane w obrabiarkach spełniają dwa podstawowe zadania:

Uzyskanie ruchu niezbędnego do wykonania pracy realizowanej przez maszynę (napędy główne).

Zapewnienie względnego ruchu układów obrabiarki po zaprogramowanym torze i z określoną prędkością (napędy ruchu posuwowego).

Przykład charakterystyki napędu głównego obrabiarki uniwersalnej:

nminn’ – zakres stałego momentu (na wrzecionie), n’ – nmax– zakres stałej mocy; szacunkową wartość n’ można obliczyć ze wzoru doświadczalnego (obok wykresu)

4.2. Napędów posuwowych

dotuczy precyzyjnych ruchów serwonapędowych o mocy mniej więcej 6 razy mniejszej niż w napędzie głównym, decyduje o kształtach obrabianych przedmiotów, duża dynamika, małe obroty, duży moment, kiepska sztywność dynamiczna właściwa. Stosuje się napędy obrotowe, liniowe pośrednie i bezpośrednie (silnik momentowy, serwonapęd)

4.3. Prowadnic

- ślizgowe,

- toczne,

- cierne

- liniowe

  1. 4.4. Korpusów stosowane materiały: żeliwo szare z grafitem płatkowym (bardzo dobre tłumienie drgań, problem z rozszerzalnością termiczną ), polimerobetony (8-10 razy mniejszy współczynnik rozszerzalności termicznej), stal, staliwo.

Korpusy odlewane – duża dokładność wymiarowa, dobre tłumienie drgań

Korpusy spawane – możliwość zmiany wymiarów po spawaniu, konieczność wyżarzania odprężającego

- zamknięte

- otwarte

- żeliwne

- stalowe

- z kompozytów

Możemy wyróżnić: *korpus główny (nieruchoma konstrukcja nośna obrabiarki), *korpus zespołów przesuwnych i napędowych (wrzeciennik), *korpus urządzeń do wymiany narzędzi, elementów ustalających i mocujących przedmiot obrabiany.

Korpus obrabiarki powinien charakteryzować się: *wysoką sztywnością statyczną (odpornością na odkształcenia sprężyste spowodowanymi działaniami sił lub momentów), *odpornością na zmiany temperatury (niski współczynnik przenikalności cieplnej, niski współczynnik rozszerzalności cieplnej, konstrukcja umożliwiająca szybkie odprowadzenie ciepła, konstrukcja izolująca źródła ciepła lub zmniejszająca ich wpływ), *wysoką dokładnością wykonania, *konstrukcja korpusu powinna zapeniać stałość wzajemnego położenia elementów w trakcie pracy, *zdolność do tłumienia drgań, *niską masą zespołów przesuwowych, *łatwość odprowadzania (z uwzględnieniem możliwości i automatyzacji).

Łoża mineralne:

- duża zdolność do tłumienia drgań

- obniżenie środka ciężkości obrabiarki

- brak korozji, absorbowania wilgoci

- mniejsza pojemność cieplna

- niska energochłonność przy wytwarzaniu

- łatwa utylizacja

Elektrowrzeciona :

- przyspieszenie 0-60000 obr/min poniżej 2s

- bicie osiowe w granicach 0,002 mm

Uzwojenia przeniesione na tył wrzeciona

jest to silnik indukcyjny którego wirnik jest wrzecionem obrabiarki, więc charakterystyka mechaniczna elektrowrzeciona jest taka, jak silnika indukcyjnego o regulowanej prędkości obrotowej. Utrzymanie stałej temp. wrzeciennika jest istotne ze względu na dokładność zespołu. Chłodzenie powietrzem, cieczą.

Napędy liniowe:

- eliminacja błędów mechanicznych

- odporność napędu na zużycie

- dokładność rzędu 0,003-0,008mm

- wysokie przyspieszenie (4-6g)

- wysokie prędkości posuwów (60-80 m/min)

Obróbka HSM (High Speed Maschining):

Obróbka skrawaniem przy wysokich prędkościach obrotowych oraz przy dużym posuwie powierzchniowym (obroty wrzeciona zawarte w przediale 7000-80000 obr/min, a nawet 120000 obr/min).

Rodzaje:

- HSC( high Speer cutting) [Vc] – duże prędkości skrawania

- HSS – duże prędkości obrotowe wrzeciona przy dużych średnicach narzędzia

- HFM – duży posuw

- HSFM – obróbka wykańczająca materiałów twardych przy dużym Vc i Vf

Cechy obrabiarki do obróbki szybkościowej:

- wysokoobrotowe wrzeciona

- wysokie prędkości posuwów

- wysokie przyspieszenia we wszystkich osiach

- systemy chłodzenia i stabilizacji temperaturowej maszyny

  1. Cechy charakterystyczne OSN

  1. Osie w obrabiarkach

Gdy ruch wykonuje narzędzie Gdy ruch wykonuje przedmiot

X, Y, Z X’, Y’, Z’

U, V, W U’, v’, W’

P, Q, R P’, Q’, R’

A, B, C – obroty wokół osi X, Y, Z A’, B’, C’

Osią wyróżnioną jest oś „Z” – wzdłuż niej następuje główny przepływ energii

Dla tokarki:

Dla frezarki pionowej:

Dla frezarki poziomej:

  1. Podział obrabiarek

Podział obrabiarek:

Systemy jednomaszynowe

- obrabiarki konwencjonalne

- obrabiarki CNC i NC

- centra obróbkowe

- ASO (Autonomiczna stacja obróbkowa)

Elastyczne systemy wielomaszynowe

- ESO (Elastyczny system obróbkowy)

- AGW (

- ELO (Elastyczne linie obróbkowe)

Systemy sztywno zamocowane

- obrabiarki specjalne

- ALO (Automatyczne linie obróbkowe)

Falowniik - służą głównie do regulacji prędkości obrotowej silników elektrycznych prądu przemiennego. Sterowanie prędkością obrotową poprzez falowonik wymaga stosowania układu sprzężenia zwrotnego, aby dostosować moment obrotowy (poślizg) do obciążenia.

  1. Przetworniki pomiarowe

  1. Wymagania stawiane przetwornikom

  1. Podział funkcjonalny sterowań numerycznych

  1. Podstawowe tryby pracy obrabiarki

  1. Parametry dokładności pozycjonowania


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Hipoglikemia pogarsza rokowanie pacjentów w stanie krytycznym, MEDYCYNA, RATOWNICTWO MEDYCZNE, BLS,
7.środa (kl. III) stanie na rękach, Gimnastyka(1)
d 07 Zaświadczenie o stanie zdrowia
2 ćwiczenie struktura i własności stali węglowych w stanie wyżarzonym
oświadczenie o stanie rodzinnym
Mięśnie w stanie równowagi Men's Health 1
Odpowiedzialność za jazdę w stanie nietrzeźwości
ZRU Zgłoszenie reklamacji do informacji o stanie konta osoby ubezpieczonej
169 Ustawa o stanie klęski żywiołowej
Monopol odpowiedzi do zadan, SGH - studia licencjackie - NOTATKI, Mikroekonomia I (Staniek)
Pytania egzaminacyjne, SGH - studia licencjackie - NOTATKI, Mikroekonomia I (Staniek)
Dz U 2008 r Nr 82 poz 500 rejestru zawierającego informacje o stanie akustycznym środowiska
17 Napisz rownanie opisujace produkcje entropii w ukladzie znajudjacym sie w stanie stacjonarnym rze
Objawy kliniczne i postępowanie w stanie padaczkowym(2), stany zagrożenia życia
oszacowanie wartosci w stanie dotychczasowym
metody w stanie podejrzenia
skok kuczny, stanie na RR
Badania mikroskopowe stali węglowych w stanie wyżarzonym
stanie na rr, przewrot w przod i w tyl
Aż stanie się ciemność s4

więcej podobnych podstron