Разработка автоматической системы управления двигателем фрезерного станка

ВВЕДЕНИЕ 4
1. Общие сведения 6
1.1 Основные преимущества использования станков с чпу 11
1.2 Классификация устройств чпу станков 15
1.3 Устройство станков с чпу 21
1.4 Анализ объекта автоматизации 29
1.5 Актуальность автоматизированной системы 35
2 Разработка аппаратной составляющей автоматизированной системы 40
2.1 Общее описание автоматизированной системы (структурная схема и подбор оборудования). 40
2.2 Разработка принципиальной электрической и функциональной схем автоматизированной системы. 47
2.3 Сборка и проверка аппаратного обеспечения. Проектирование и изготовление стенда 49
3 Разработка программной составляющей автоматизированной системы. 59
3.1 Математическое моделирование процесса работы объекта автоматизации. 59
3.2 Разработка интеллектуальных алгоритмов работы системы. 70
3.3 Интеграция математической модели работы автоматизированной системы в программный код. 72
3.4 Кодирование и отладка 73
3.5 Реализация и апробация автоматизированной системы. 73
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 75
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 76
Приложение А 78
Приложение Б 79
Приложение В 80
Приложение Г 81

Весь текст будет доступен после покупки

Развитие технологий стало причиной того, что компьютеры и другие передовые технические средства все активнее используются в повседневной жизни людей, а также в промышленности. Например, на современных промышленных предприятиях все чаще можно встретить фрезерный станок с ЧПУ, который управляется не руками оператора, а при помощи специальных компьютерных программ и соответствующих электронных устройств.
Благодаря такой системе управления значительно облегчается эксплуатация станка, а из процесса изготовления деталей исключается человеческий фактор, который может оказывать негативное влияние на их качество и точность обработки.
Самыми популярными и, соответственно, распространенными являются фрезерные станки с ЧПУ консольного типа. На консоль закрепляется обрабатываемая заготовка, и именно этот рабочий орган совершает движения по отношению к режущему инструменту. Сам шпиндель такого станка не движется, он жестко зафиксирован в одной позиции.
В основе станка ЧПУ, как правило используются асинхронные двигатели. Они надежны, дешевле своих конкурентов.
Актуальность. Современные трёхфазные асинхронные двигатели по своей сути являются преобразователями электроэнергии в механическую. Низкая стоимость, простота и высокая надежность сделали эти двигатели очень распространенными. Эти двигатели присутствуют везде. Порядка 85% электродвигателей на Земле – асинхронные трехфазные двигатели. С приходом асинхронных двигателей во всей промышленности произошла поистине революция.
Большая популярность асинхронных двигателей связана с простотой их эксплуатации, дешевизной и надежностью.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Общие сведения
Станки с ручным управлением - универсальные станки, где рабочий, пользуясь чертежом детали или эскизом, преобразует прочитанную им информацию в определенную последовательность движения рук и воздействует на органы управления станком. В этом случае человек задает и выполняет программу управления станком, то есть управляет циклом работы и величиной перемещений исполнительных органов станка. Достоинством такой системы управления является ее универсальность и гибкость. Однако использование человека в качестве основного элемента системы управления станком сдерживает рост производительности этого оборудования.
Универсальные станки с ручным управлением стали оснащать системами ручного ввода данных и цифровой индикации (в обозначении отечественные модели станков отмечаются индексом Ф1). Рабочий на специальной панели задает численное значение координат, на которые должны выйти исполнительные органы станка после включения подачи. На подвижных органах таких станков устанавливаются датчики положения, которые подают сигналы в систему цифровой индикации. Числовые значения координат детали или инструмента непрерывно индицируются на световом табло (визуализаторе), что позволяет контролировать получаемые параметры в процессе обработки.
Системы ручного ввода данных и цифровой индикации обеспечивают, в некоторой степени, повышение производительности и точности обработки, снижают утомляемость рабочего. Применяются чаще всего в станках токарной и сверлильно-расточной групп. Однако, эти системы не автоматизируют рабочий цикл станка и не высвобождают рабочего.
Использование человека в качестве основного элемента системы управления станком сдерживает рост производительности. Поэтому, дальнейшее развитие металлообрабатывающих станков связано с созданием высокопроизводительных станков-автоматов и полуавтоматов, программа управления которыми задается на программоносителе. Рабочий цикл такого оборудования полностью автоматизирован.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Петров Н.В. Частотное регулирование станков ЧПУ: конспект лекций: в 2 ч. / Н.В. Петров. – Челябинск: Машиностроение, 1978. – 1ч.
2. Волжанова О.А. Схемы электрические принципиальные: учеб.- метод. пособие / Ижевск: Изд-во «Удмуртский университет», 2012. - 43 с.
3. Тарасик В.П. Математическое моделирование технических систем / В.П. Тарасик. – Минск: Дизайн ПРО, 1997. – 623 с.
4. Дейтел Х. Как программировать на С++ / Х. Дейтел, П. Дейтел. – Бином- Пресс, 2008. – 1456 с.
5. Шалыто А.А. Switch-технология. Алгоритмизация и программирование задач логического управления / А.А. Шалыто. - СПб: Наука,1998 – 628 с.
6. Шалыто А.А. Switch-технология - автоматный подход к созданию программного обеспечения "реактивных систем" / А.А. Шалыто, Н.И. Туккель / Программирование. - 2001. - №5, - с.45-62.
7. Татарчевский В. Применение SWITCH-технологии при разработке прикладного программного обеспечения для микроконтроллеров / В. Татарчевский / Компоненты и технологии. - 2006. - №11. - с.90-93.
8. Трамперт В. AVR-RISC Микроконтроллеры / В. Трамперт. - МК-Пресс, 2006. – 432 с.
9. Хартов В.Я. Микроконтроллеры AVR / В.Я. Хартов. - М: МГТУ, 2007.– 673с.http://www.dnevniknauki.ru/images/publications/2018/5/technics/Tashev.pdf. - Дата обращения: 13.06.2018.
10. Амперка, Iskra Neo [Электронный ресурс] – Режим доступа – URL: http://amperka.ru/product/iskra-neo. - Дата обращения: 10.05.201
11. Амперка, Датчик потока воды [Электронный ресурс] – Режим доступа – URL: http://amperka.ru/product/water-flow-sensor/. - Дата обращения: 10.05.2018.
12. Ходырев А.И. Компьютерное моделирование работы оборудования с применением пакета MathCAD: Учебное пособие по дисциплине «Основы компьютерного моделирования» / А.И. Ходырев – М.: РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, 2017. – 139 с.

Весь текст будет доступен после покупки