Politechnika Śląska

Sprawozdanie z maszynoznawstwa

laboratorium

Temat ćwiczenia: Maszyny technologiczne sterowane numerycznie.

OBRABIARKĄ - nazywa się maszynę do kształtowania przedmiotów z różnych materiałów konstrukcyjnych za pomocą zamocowanych w niej narzędzi. W zależności od metody kształtowania przedmiotów na obrabiarce rozróżnia się obrabiarki do obróbki plastycznej i skrawające.

Obrabiarki skrawające są stosowane do nadawania obrabianemu przedmiotowi wymaganego kształtu przez oddzielenie nadmiaru materiału w postaci wiórów. Do obrabiarek tych należą: tokarki, wiertarki, frezarki, strugarki, szlifierki i inne.

Zależnie od kształtu i wymaganej chropowatości powierzchni przedmiotu stosuje się różne rodzaje i sposoby obróbki skrawaniem. Różnią się one między sobą stosowanymi narzędziami oraz charakterem ruchów, które wykonują narzędzia i przedmiot obrabiany.

a) różnice pomiędzy obrabiarką NC a konwencjonalną:

• zindywidualizowany napęd ruchu posuwowego dla każdej sterowanej osi (serwonapędy),

• głowice wielonarzędziowe,

• układy wielosuportowe,

• bezluzowe mechanizmy napędowe,

• układy pomiarowe przemieszczenia i diagnostyczno nadzorujące,

• prowadnice toczne,

• budowa kompaktowa,

• zwiększona sztywność konstrukcji

STEROWANIE

Schemat blokowy sterowania programowego

Str 520 podstawowe techniki wytwarzania w przemyśle maszynowym

Sterowanie numeryczne dzieli się na:

• sterowanie punktowe - znalazło zastosowanie w wytaczarkach i wiertarkach. Jego istotą jest fakt iż narzędzie (wiertło, gwintownik, rozwiertak) nie styka się z powierzchnią przedmiotu obrabianego przy przechodzeniu od jednego punktu obróbki do drugiego.

• sterowanie odcinkowe - stosowane głównie w tokarkach i frezarkach. Narzędzie porusza się względem przedmiotu po torze złożonym z odcinków równoległych do osi współrzędnych. Podczas skrawania narzędzie może poruszać się tylko wzdłuż jednej z osi.

• sterowanie kształtowe - jest stosowane we frezarkach. Narzędzie prowadzone jest względem przedmiotu po torze krzywoliniowym płaskim lub przestrzennym.

b) wady sterowania NC:

• czasochłonne przygotowanie taśmy perforowanej,

• mała elastyczność sterowania związana z stosowaniem specjalizowanych bloków funkcjonalnych,

• problem przechowywania programów na nośnikach perforowanych,

• błędne wczytywanie programów technologicznych związane z mechanicznymi urządzeniami czytającymi

3. Sterowanie CNC (Computerized Numerical Control), w odróżnieniu od sterowania NC wykorzystuje komputer (mikroprocesor) i programy sterujące pracą całego sterowania. W skład układu CNC wchodzi mikroprocesor wraz z pamięcią oraz tzw. program obsługi kierujący pracą komputera.

Zalety sterowania CNC:

• możliwość stosowania jednego oprogramowania dla różnego sprzętu,

• łatwość przechowywania, magazynowania i wymiany oprogramowania,

• łatwość i szybkość powielania programów technologicznych,

• możliwość wprowadzania danych z różnych źródeł (dyskietka, dysk twardy, sieć, rysunek, monitor graficzny, taśma magnetyczna),

• łatwość komunikacji z innymi sterowaniami (łącza równoległe, sieciowe),

• wzrost szybkości przetwarzania danych oraz elastyczności i uniwersalności sterowań dzięki zwiększeniu liczby funkcji,

4. Sterowanie DNC (Direct Numerical Control). Jest to bezpośrednie sterowanie numeryczne polegające na zarządzaniu, magazynowaniu i rozdysponowaniu programów technologicznych na poszczególne stanowiska technologiczne, stosownie do aktualnych potrzeb. Sterowanie DNC dotyczy zatem nie jednej maszyny, lecz szeregu maszyn połączonych za pomocą kabla do nadrzędnego komputera zarządzającego. Przyłączone maszyny albo mają komputerowe sterowania CNC, z własną pamięcią do przechowywania programów technologicznych, albo są to starsze sterowania numeryczne NC bez własnej pamięci. Istotną funkcją sterowania DNC jest zbieranie danych produkcyjnych i eksploatacyjnych, które są niezwykle ważną informacją dla zarządzania produkcją. Zbieranie danych eksploatacyjnych dotyczących zwłaszcza awarii maszyn, stanu narzędzia itp. pozwala nie tylko na prawidłową gospodarkę remontową ale także na przewidywanie określonych stanów awaryjnych.
Główną cechą charakterystyczną sterowania DNC jest przepływ informacji, który realizowany może być przez centralne lub gwiaździste połączenie nadrzędnego komputera DNC z pozostałymi stanowiskami technologicznymi, oraz szynę danych zwaną także magistralą adresową.

orientacja osi w obrabiarkach.

Obrabiarki NC mają co najmniej dwie osie sterowane. Oś Z jest osią pokrywającą się bądź równoległą z osią wrzeciona przedmiotowego w tokarkach bądź narzędziowego w przypadku frezarek.

Pozostałe osie są definiowane w odniesieniu do osi Z. zwrot osi jest skierowany w kierunku ruchu narzędzia powodującym zwiększenie wymiarów przedmiotu obrabianego. W przypadku wystąpienia dodatkowych elementów sterowanych ruchem ciągłym do oznaczenia osi wykorzystuje się kolejne litery alfabetu.

Rys 1.8.

Obrabiarka 2,5 osiowa

ogólnie mówiąc to maszyna , która potrafi wykonać ruch interpolowany jednocześnie tylko w dwóch osiach np frezarka w osiach xy (na takiej płaszczyźnie) lub xz , yz
trzecia oś np we frezarce z jest też sterowana numerycznie, ale nie mozne wykonać ruchu jednocześnioe interpolowanego w osiach xyz (np linii śrubowej itp.

Przepływ informacji geometrycznej w dwuosiowej tokarce sterowanej numerycznie

---