Разработка автоматической системы управления станка обработки листовых материалов

ВВЕДЕНИЕ 4
1. Теоретические основы проектирования станков с ЧПУ 6
1.1. Геометрическая задача ЧПУ 6
1.2. Системы координат станка, детали и инструмента 7
1.3. Связь систем координат 18
1.4. Позиционная и контурная обработка 20
1.5. Скорости движения рабочих органов станка 24
2. Особенности технологического проектирования при изготовлении деталей на станках с чпу 27
2.1. Виды и характер работ по проектированию технологических процессов изготовления деталей на станках с ЧПУ 27
2.2. Технологичность деталей, изготавливаемых на станках с ЧПУ 29
2.3. Построение маршрута изготовления деталей на станках с ЧПУ 32
2.4 Проектирование общего вида станка 33
2.5 Структурная схема 44
3 Анализ элементной базы 46
3.1 Шаговые двигатели 46
3.2 Драйверы шаговых двигателей 49
3.3 Контроллер 52
3.4 Инструмент 56
3.5 Концевые выключатели 56
3.6 Реализация проекта 58
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 66
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 67
Приложение А 71
Приложение Б 72
Приложение В 73
Приложение Г 74
Приложение Д 75

Весь текст будет доступен после покупки

Актуальность. Внедрение станков с ЧПУ позволяет осуществлять определенную программу обработки в автоматическом или полуавтоматическом цикле (подобно работе на обычных станках-автоматах и полуавтоматах) и создает условия для сравнительно простого и достаточно точного выполнения переналадки и под наладки станка посредством ввода в него заранее рассчитанной и записанной программу работы
Путем регулирования программы можно вводить необходимые размерные поправки для обеспечения требуемой точности обрабатываемой детали. При этом механизацией и автоматизацией могут быть также охвачены под наладку и смена инструмента, изменение режимов резания и другие элементы обслуживания и управления станком. Таким образом, создание и широкое внедрение обрабатывающего оборудования с ЧПУ, в котором универсальность сочетается с автоматизацией, открыли новые возможности для совершенствования процесса обработки.
Современные станки с ЧПУ отличаются повышенной надежностью и жесткостью, быстродействием рабочих органов и точностью работы. В них успешно применяются гидравлические и электромеханические приводы. Эти станки комплектуются оснасткой для автоматической смены инструмента и устройствами для цифровой индикации действий исполнительных органов.
При работе на станках с ЧПУ необходимо уделять особое внимание выбору и правильному использованию режущего инструмента.
Внедрение этих станков потребовало создание новых принципов технологии механической обработки. При этом в значительной степени изменились задачи и функции конструкторов изделий и оснастки, технологов и мастеров, наладчиков и рабочих-операторов. Большая насыщенность электроникой и автоматикой и другие особенности станков с ЧПУ, их широкие возможности в повышении производительности труда и обеспечении стабильного качества продукции в значительной мере повысили значение безупречного соблюдения условий их обслуживания и эксплуатации, без чего не могут быть полностью использованы возможности станков с ЧПУ.
Объектом исследования станок обработки листовых материалов
Предметом исследования система управления станка обработки листовых материалов

Весь текст будет доступен после покупки

1. Теоретические основы проектирования станков с ЧПУ
1.1. Геометрическая задача ЧПУ
В общем виде структуру комплекса «Станок с ЧПУ» можно представить состоящей из трех компонент, каждая из которых выполняет свою задачу: управляющая программа (УП), устройство ЧПУ и собственно станок. Управляющая программа содержит укрупненное кодированное описание всех стадий формообразования изделия (детали). Главное в этом описании то, что оно не допускает двусмысленных толкований. В устройстве ЧПУ управляющая информация транслируется, а затем используется в вычислительном цикле, результатом которого является формирование оперативных команд управления в реальном времени.
Станок является основным потребителем управляющей информации (объектом управления), а в конструктивном отношении – несущей конструкцией, на которой смонтированы механизмы с автоматическим управлением, приспособленные к приему оперативных команд от устройства ЧПУ. К числу таких механизмов прежде всего относятся те, которые непосредственно участвуют в геометрическом формообразовании детали. Это механизмы главного движения (вращения шпинделя) и механизмы координатных подач, направления которых различны.
В зависимости от числа координат движения, задаваемых механизмами подачи, складывается та или иная система координат: плоская двумерная, пространственная трехмерная, пространственная многомерная. Из всех механизмов механизмы подач требуют в процессе управления наибольшего объема переработки информации и вычисления, поэтому от числа управляемых координат, от сложности геометрической координатной задачи формообразования во многом зависят сложность устройства ЧПУ в целом и используемая методика программирования.

Весь текст будет доступен после покупки

1. 3D-принтер [Электронный ресурс]: электронная энциклопедия. Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/3D-принтер
2. Canessa E., Fonda C., Zennaro M. Low-cost 3D Printing for Science, Education and Sustainable Development / E. Canessa [et al.]. – 1st ed. – Italy: ICTP «The Abdus Salam», 2013. – 192 p. – ISBN 92-95003-48-9.
3. Datasheet A4988. DMOS Microstepping Driver with Translator and Overcurrent Protection. – Allegro Microsystems, 2014. – 20 с. Электронные ресурсы
4. Datasheet Atmel ATmega640/V-1280/V-1281/V-2560/V-2561/V. Atmel Corporation, 2014. – 435 с.
5. Numerical control of machines/ Axis and motion nomenclature : ISO 841:1974.
6. SINUMERIK 810D/840D/840Di. Beginner’s Manual: Milling and Turning [Электронный ресурс]. – Режим доступа : www.automation. siemens.com.
7. SKF. Уточненный расчет момента трения: Справочное издание. – SKF Company, 2015. – 19 c.
8. THK Global. Выбор шарико-винтовой передачи: Справочное издание. – THK Company, 2015. – 26 с.

Весь текст будет доступен после покупки