Сборочная единица магазина состоит из непосредственно литого корпуса, сварной проставки, механизмов перемещения инструмента цепного типа на 24 инструмента, установки и съема инструмента, привода перемещения инструмента следящего типа с датчиками обратной связи и фиксации инструмента.

Корпус передней стыковочной поверхностью крепится к станине и совместно с ней устанавливается на фундаменте.

По горизонтальным направляющим станины перемещаются соответственно стол.

По вертикальным направляющим ползуна перемещается головка фрезерная с возможностью установки инструмента или датчика системы контроля детали типа «RENISHAW» - ОМР40.

На корпусе станины устанавливается система контроля инструмента типа NC4, состоящая из блока лазерного излучателя и блока приемника лазерного луча.

Устройство смены инструмента состоит из магазина на 24 инструмента и захватов для инструмента. Устройство магазина устанавливается на сварном столе, смонтированном справа на поверхности тумбы.

Устройство поворотное в механизме магазина цепного типа устанавливается в плоскости рабочей поверхности стола, слева и крепится к нему болтами. В приводе магазина используется червячной - шестеренчатый редуктор.

Цикл работы станка - полуавтоматический. Вручную оператор производит только загрузку и установку обрабатываемой детали. Все остальные движения в процессе работы, включая смену инструмента, осуществляется автоматически по технологической программе, введенной в управляющее устройство FIDIA C20.

Управление осуществляется с пульта, который крепится на кронштейне к передней стенке станины. В корпусе пульта расположены панель, станочная и пульт оператора.

Для обеспечения безопасной работы оператора станок оснащен ограждением зоны обработки.

3.1 Характеристики и конструктивные особенности датчиков RENISHAW

3.1.1 Описание принципа работы системы контроля инструмента NC4

Renishaw NC4 - бесконтактная система измерения инструмента на основе лазерного излучателя и приемника, которая обеспечивает высокоскоростное измерение в зоне механической обработки при нормальных эксплуатационных режимах.

Сигналы позволяют определить присутствие инструмента и его параметры: D - диаметр, L - длину, а также и аварийные дефекты (обнаружение поломки инструмента)

Установка системы NC4

1. Установить подвод воздуха на уровне цеховой пневмо сети (Стандарт 8573-1:Air класс1.7.2).

2. Установить систему NC4

3. Установить интерфейс NCi-4

4. Включить электропитание на интерфейс NCi-4

5. Включить подвод воздуха к системе NC4

6. Настроить систему NC4

7. Откалибровать систему с программированием команд.

Маркировки NC4

Цвета светодиодов на модулях (LEDs): красный, янтарный и зеленый по установке выключателя SW1-2 (таб. 3.1).

Таблица 3.1

Цвет LED	Напряжение сигнала	Инструмент, устанавливающий способ	Поломки инструмента при высокой скорости	Способ замка
Зеленый	>6.0 V	Системное напряжение слишком высоко.	Не применимо	Выходное устройство не запирают.
Зеленый	От 4.0 V до 6.0 V	Луч ясный. Измерения нет	Не применимо	Луч ясный.
Янтарный	От 2.5 V до 4.0 V	Луч частично блокирован. *	Устройство не заперто. Луч блокирован.	Устройство не заперто. При вращающемся инструменте. *
Красный	От 0 V до 2.5 V	Луч блокирован. Исследование разрешается.	Устройство заперто. Луч блокирован.	Выходное устройство заперто.
Никакого света	0 V	Не подключен

Если лазерный луч ясен, и LEDs являются или янтарем или высвечиванием янтарного/зеленого, это указывает, что обслуживание требуется. Система продолжит функционировать как нормальный.

Измерения - передатчик и приёмник



Рисунок 3.1 - передатчик и приёмник

A = установочные отверстия, 2, M3 x 0.5 P x 8 мм (0.32 в) глубоко

B = винтовое отверстие, 2, Ш2 мм x 8 мм (0.32 в) глубоко

C = пневматический толчковый соединитель, 1, Ш3 мм (Ш0.12 в) пластмассовая трубка

D = питающий кабель, 1, Ш6 мм (Ш0.24 в)

E = пассивная печать воздушного клапана. Не закрывать.

F = запирающий винта. Не беспокоить.

Точность измерения NC4

Типичная воспроизводимость = ±0.25 мm, 2

Указанная воспроизводимость = ±1 мm, 2

Установка - раздельной системы





3. Используя воздушный регулятор, установленный ранее, произведите чистку всех

поставляемых воздушных труб, чтобы удалить любые загрязнения.

4. Трубу Ш3 мм подключить к воздушному входному отверстию единицы NC4.

5. Удалить два винта, которые закрепляют повышающую пластину к монтажному пакету. Подать кабельную и воздушную трубы через пластину A.

6. Закрепите NC4 к повышающей пластине двумя M3 винтами.

7. Подать кабельную и воздушную труби через повышающие пластины B и C.

8. Проложить трубопровод в машине, чтобы проверить длину.

9. Подать воздушную трубу и кабель через кабельный уплотнитель и трубопровод. Не применяйте чрезмерную силу к кабельной или воздушной трубе, поскольку это может повредить снабжение или единицу NC4. Примените соответствующую смазку в случае необходимости.

10. Приложить уплотнитель, заботясь, чтобы гарантировать, что вставка трубопровода выдвинута в конец трубопровода, и блокировочная пробка приспособлена к кольцевой вставке уплотнителя. Сожмите уплотнитель, чтобы закрепить трубопровод.

11. Удалить покрытия винта монтажного пакета и прикрепить монтажный пакет к монтажному кронштейну.

12. Проведите трубопровода через машину. В случае необходимости, приспособьте кабельный уплотнитель, где выход снабжения из корпуса.

Внимание: радиус изгиба трубопровода должен быть больше чем 120 мм (4.72 в).

13. Повторить шаги 4 - 12 для другой единицы NC4.

14. Направить кабели к электрическому кабинету, заботясь, чтобы избежать располагать их рядом с источниками электрического шума, например двигатели, силовые кабели, и т.д.

15. Направить воздушные трубы к воздушному регулятору.

16. Используя воздушный регулятор, произведите чистку Ш4 мм воздушной трубы, чтобы удалить любые осколки, обломки, обрезки.

17. Удалить блокировочные пробки и прямые адаптеры с концов воздушных труб. Соедините воздушные трубы с выходом воздушного фильтра / единица регулятора, используя Т-образные приспособления и пневматические приспособления адаптера как соответствующие.

18. Пригодный трубопровод зажмите, чтобы закрепить трубопровод в позиции на столе машины. Это будет гарантировать, что грузы не переместят систему NC4, когда машина работает (см. иллюстрацию).

Установка - интерфейс NCi-4

Введение

Интерфейс NCi-4 должен быть установлен в блок управления компьютерного числового программного управления.

Интерфейс обрабатывает сигналы от NC4 и преобразовывает их на выходе в твёрдотельное реле без напряжения (SSR). Монтаж интерфейса

Внимание: Перед монтажом интерфейса NCi-4, гарантируйте безопасность. Выключите питание машины, работая в кабинете контроля.

Установите и формируйте интерфейс NCi-4 как описано в публикации “установка NCi-4 и справочник пользователя”, часть Renishaw Номер H-2000-5236.

Рисунок 3.2 - интерфейс NCi - 4

Детали монтажа NC4

Цвет и предназначенная функция каждого из проводов от единиц передатчика и приемника NC4 описаны ниже.

Таблица 3.2 -

Единица Tx (передатчик) NC4 Цвет провода Функция	Единица Rx (приёмник) NC4 Цвет провода Функция
Зеленый Экран	Зеленый Экран
Черных 0 V	Черных0 V
Красных 12 V	Красных 12 V
Белыйне используется*	БелыйАналоговый выход 1
Синий (голубой)не используется*	Синий (голубой) Аналоговый выход 2
Фиолетовый не используется* (пурпурный)	Фиолетовый Наладочный (пурпурный)
Серый Зондировочный (Измерительный)	Серый Зондировочный (Измерительный)

После того, как интерфейс был включен, включите воздушное снабжение и установите давление воздуха.

Установка - подача электроэнергии

1. Убедитесь, что интерфейс NCi-4 и воздушное снабжение были связаны правильно.

2. Подать электроэнергию на интерфейс.

3. Проверить, что статус LED на каждой из единиц передатчика и приемника NC4 зажжён.

Установка - регулятор давления воздуха

Регулятор давления воздуха от внешней пневмосети.

Наладка NC4

Наладка системы NC4 вовлекает корректировку относительных позиций единиц передатчика и приемника, чтобы максимизировать испытательный сигнал, полученный единицей приемника. Он должен прейти с интерфейса NCi-4 в установленном инструменте.

Используйте или вольтметр или инструмент установки NC4, чтобы обеспечить признак силы сигнала, полученной в единице приемника.

Регулировка NC4

Регулировка системы NC4 приводит к перемещению единиц передатчика и приемника так, чтобы лазерный луч был параллелен / перпендикулярен к осям машины.

Используя вольтметр:

1. Поместить вольтметр рядом с единицей приемника. Подключите провод между предельным CN2-1 на интерфейсе NCi-4 и одном из исследований вольтметра. Подключите второй провод между предельным CN2-2 и другим исследованием вольтметра.

2. На NCi-4, выключатель набора SW1-2 (установка NC) на 'ON'.

Рисунок 3.3 - интерфейс NCi - 4

Числовой дисплей инструмента установки обеспечивает правильное чтение только, когда единица интерфейса NCi-4 находится в Установке, то есть когда выключатель установки NC (SW1-2) находится в положении 'On'.

1. Проверить, чтобы единица приемника NC4 была чиста и свободна от мелкой металлической стружки. Установите инструмент установки на вершину единицы приемника и поверните его так, чтобы дисплей был перед Вами.

2. На NCi-4, установите выключатель SW1-2 (установка NC) в положение 'On'.



Рисунок 3.4 - размещение установочного инструмента

Допуски выравнивания системы измерения

Допуски, в которые может быть установлен инструмент, зависят от параллелизма лазерного луча к осям машины.

Применение параметров инструмента

Промежуток свыше100 мм (3.94 в), следующая точность выравнивания легко достижима:

Шпиндельная ось (P2 - P1) = ?10 мm (0.39 мin)

Радиальная ось (P2 - P1) = ?1 мм (0.39 в).

Это оценивается достаточным для большинства установленных инструментов.

Обнаружение поломки инструмента

Промежуток свыше100 мм (3.94 в), следующая точность выравнивания легко достижима:

Шпиндельная ось (P2 - P1) = ?0.2 мм (0.0079 в)

Радиальная ось (P2 - P1) = ?1 мм (0.39 в).

Это оценивается достаточным для большинства сломанных инструментов.

Рисунок 3.5 - установка относительно осей

Наладка системы

1. Подключите любой цифровой вольтметр как описано в “Использование вольтметра” или приспособьте инструменту установки NC4 как описано в “ Использование инструмента установки”.

2. Включить электроэнергию на интерфейсе NCi-4.

3. Убедитесь, что воздух поставляется NC4 - и в правильном давлении.

4. Ослабьте весь трубопровод, зажимными винтами, таким образом единицы NC4 могут переместиться свободно.

5. На повышающей пластине единицы передатчика, используйте шестиугольный ключ на 3 мм, чтобы ослабить два передвижных держащих винта и два вращающихся держащих винта, чтобы откорректировать пластины (см. иллюстрацию ниже).

6. Корректируйте, вращая и перемещая, передатчик до сияний лазерного луча на центре микроотверстия приемника.

7. Вставьте инструмент в шпиндель машины. Лучше плоский основной инструмент.

8. Используя изоляционную ленту, приложите это к инструменту как показано на иллюстрации ниже.

9. Начните закрывать передатчик (позиция цели 1) (см. иллюстрацию ниже), вручную пересеките шпиндель / стол машины так, чтобы лазерный луч был сосредоточен в целевом крестовом пересечении.

10. Вручную пересеките цель / передатчик так, чтобы цель переместилась от передатчика к приемнику (позиция цели 2).

Рисунок 3.6 - наладка соосности передатчика и приёмника

11. Корректируйте угол поворота и шаг единицы передатчика так, чтобы лазерный луч был повторно помещен на перекрестье.

12. Верните положение цели 1 и вручную пересеките цель / стол машины, чтобы повторно сосредоточить на цели лазерный луч.

13. Повторить шаги 10-12, пока лазерное пятно не остановиться в центре перекрестья, поскольку пересечение помещается в размерном промежутке между передатчиком и приёмником.

14. Наконец, зафиксируйте перемещение и вращение, затянув винты 3.0 Nm (2.2 lbf.ft), используя шестиугольный ключ на 3 мм, зафиксировав пакет в положении.

15. На монтажном пакете приемника, ослабите два, фиксирующих перемещения, винты и два, фиксирующих вращение, винта, чтобы позволить пластинам быть откорректированными.

16. Если возможно достигнуть монтажного пакета приемника вместе со шпинделем машины, хронометрируйте вершину и сторону пластины вершины монтажника приемника.

Это гарантирует, что единица приемника параллельна / перпендикулярна к оси машины.

17. Переместить приемник, пока максимальный сигнал не будет получен на инструменте установки или вольтметре.

Проверьте одно из двух установок:

- показания вольтметра - между 1.0 V и 7.0 V,

- показания инструмента установки - между 1.0 и 7.0.

18. Затяните перемещение и вращение, фиксирующими винтами 3.0 Nm (2.2 lbf.ft), чтобы зафиксировать единицу в положении.

19. Проверить, что лазерный луч не заблокирован. На NCi-4, выключатель набора SW1-2 (установка NC) в положении 'Off'.

Проверьте что:

- статус исследования LED зеленый

- показания вольтметра - между 4.7 V и 5.3 V.

Внимание: Если инструмент установки используется, игнорируйте показания на дисплее. Ложные показания показывают, когда NC выключен.

Если луч будет блокирован, когда выключатель в положении 'Off', то система будет неспособна классифицироваться правильно. Если это происходит, удалите преграду когда выключатель SW1-2 (установка NC) в `On', в это время верните в `Off'.

20. Затем, выставите в линию систему.

Регулировка системы

1. Выполнить макро-выравнивание луча (см. публикацию “Бесконтактная система регулирования инструмента, справочник программиста”).

2. Если регулировка - не важная, описанная в “Допуски регулировки”, система требует регулировки.

Определите необходимые шаги исправления, основанные в выпуске цикла регулировки разделённой системы.

Начните перемещение единицы приемника, поскольку это определяет эффективность лучевой дорожки. Если возможно, используйте циферблат индикатора теста размещенный на приемнике, чтобы управлять исправлениями.

3. На NCi-4, выключатель SW1-2 (установка NC) в положении `On'.

4. Корректировать передатчик, пока максимальный сигнал не будет получен на инструменте установки или вольтметре:

- показания вольтметра - между 1.0 V и 7.0 V,

- показания инструмента установки - между 1.0 и 7.0.

5. На NCi-4, выключатель SW1-2 (установка NC) в положении `Off'.

6. Повторить шаг 1.

7. Наконец, когда система, выровнена правильно, зажмите трубопровод, зажмите винты.

3.1.2 Описание датчика OMP40 и интерфейса

3.1.2.1 OMP40 - датчик касания с радио передачей сигнала, предназначенный для контрольно-измерительных операций (во всех направлениях ±X, ±Y, ±Z) на горизонтальных обрабатывающих центрах и крупногабаритных вертикально-фрезерных многоцелевых станках.

Размеры датчика показаны на рис. 3.7.

В системе OMP40 плюс приемник OММ/MI 12 датчик OMP40 поддерживает традиционный способ радио передачи сигнала касания.

Конструктивные особенности и преимущества OMP40:

а) Компактный датчик: 63 мм - диаметр, 76 мм - длина.

б) Передача радио сигнала в диапазоне 360° на расстояние до 60 м.

в) Отсутствие сложностей при установке и настройке.

г) Различные способы включения/выключения:

- радио передача М-кода,

- вращением,

- с помощью расположенного на хвостовике выключателя,

- по таймеру (выключение).



Рисунок 3.7 - Размеры датчика, мм

д) Использование широко распространенных батареек типа AA.

е) Однонаправленная повторяемость 1 мкм.

Датчик ОМР40 может находиться в 3х режимах: 2 активных режима - рабочий и режим ожидания; а также режим программирования.

В режиме ожидания датчик выполняет роль приемника сигнала от УЧПУ, который переведет его в рабочий режим.

Будучи в рабочем режиме, датчик передает сигнал о своем состоянии в приемник ОММ и информацию о состоянии элементов питания.

В режиме программирования можно задать различные настройки датчика.

Датчик ОМР40 в оправке устанавливается в инструментальный магазин, а перед измерительной операцией переустанавливается во фрезерную головку.

3.1.2.2 Описание приемно-передающего устройства ОММ

Блок ОММ представляет собой радио приемно-передающее устройство, которое осуществляет передачу сигналов между датчиком и системой ЧПУ станка.через дополнительный интерфейс MI12.

Приемно-передающее устройство ОММ показано на рис. 3.8.

Рисунок 3.8 - Размеры приемно-передающего устройства, мм

В блок встроены элементы, излучающие сигналы в направлении датчика и принимающие его сигналы. Также имеются индикаторы состояния датчика, сигнала запуска, состояния элементов питания датчика и индикаторы сигнала ошибки:

1) Красный светодиод - горит, когда питание включено;

2) Светодиоды (3 шт.) - осуществляют передачу инфракрасных сигналов датчику;

3) Зеленый светодиод - горит во время приема сигнала датчика;

4) Желтый светодиод - горит, когда MI12 передает сигнал запуска датчика.

3.1.2.3 Описание интерфейса МI12

Интерфейс MI12 предназначен для подключения одного или двух устройств OMM к системе ЧПУ станка.

Размеры интерфейса показаны на рис. 3.9.

Рисунок 3.3 - Размеры интерфейса, мм

Интерфейс преобразует сигналы датчика таким образом, чтобы они были совместимы с системой ЧПУ станка. Кроме того, на нем имеются визуальные и/или звуковые индикаторы состояния системы:

1) звуковой индикатор (генератор звукового сигнала) - динамик расположен под лицевой панелью;

2) светодиодный индикатор ошибки загорается, если перекрыт луч, датчик вне рабочего диапазона или выключен;

3) светодиодный индикатор состояния элементов питания указывает на необходимость замены элементов питания датчика;

4) светодиодный индикатор состояния датчика загорается, когда датчик в состоянии готовности к измерениям. Гаснет при отклонении щупа или возникновении ошибки;

5) светодиодный индикатор питания загорается при включении питания;

6) кнопка запуска - кнопка ручного запуска - переключатель SW1.

Выходные сигналы - выводы четырех электронных реле SSR:

- состояние датчика (или инвертированный сигнал);

- сигнал игнорирования датчика (или инвертированный сигнал);

- ошибка датчика (или инвертированный сигнал);

- состояние элементов питания.

Формат выходного сигнала: максимальный ток ±50 мА, максимальное напряжение ±50 В (амплитуда).

Стандартный блок MI12 заключен в корпус и обычно располагается отдельно, однако может быть поставлен с дополнительным комплектом для монтажа на панели.

3.1.2.3 Система ОМР40 плюс ОММ/МI12

Рабочие диапазоны OMP40 и OММ (рис. 3.10) соответствуют расположению этих устройств под нулевым углом друг относительно друга. Дальность передачи в диапазоне 360° вокруг оси датчика показана в метрах.

Рисунок 3.10 - Рабочие диапазоны OMP40 и OММ

Угловые диапазоны OMP40 с OММ/MI 12 показаны на рис. 3.11 (традиционная система передачи радио сигнала).



Рисунок 3.11 - Угловые рабочие диапазоны OMP40 с OММ/MI 12

Между приемными и передающими диодами датчика OMP60 и устройства OММ должна все время существовать прямая видимость, и они не должны выходить за границы конусов излучения друг друга. Питание 24В поступает на MI12 от блока питания станка (рис. 3.12).

Рисунок 3.12 - Схема подключения

Для начала измерительного цикла из УЧПУ по команде М11 выдается сигнал на интерфейс MI12 «Запуск измерения детали».

Через блок интерфейса MI12 и OMM происходит включение датчика OMP40 сигналом «Старт 1».

Сигнал срабатывания измерительного датчика возникает при смещении щупа, коснувшегося какой-либо поверхности (рис. 3.13). Система ЧПУ станка регистрирует положение точки касания относительно общей системы координат и посылает команду на останов исполнительного элемента станка.

Рисунок 3.13 - Схема измерения

Чтобы получить сигнал срабатывания, нужно перемещать датчик в направлении заготовки так, чтобы щуп, коснувшись поверхности детали, сместился из положения равновесия. При этом необходимо позаботиться о том, чтобы величина смещения щупа не превысила величину максимально допустимого отклонения. После срабатывания датчика необходимо отвести его в обратном направлении так, чтобы щуп перестал соприкасаться с поверхностью.

Измерение по методу одного и двух касаний

Если при выполнении используемого измерительного цикла щуп должен коснуться поверхности только один раз, то датчик по окончании измерения возвращается в исходную позицию.

С некоторыми типами УЧПУ предпочтительнее использовать метод двойного касания, поскольку при более высоких скоростях подачи возможно снижение повторяемости и ухудшение точности измерений.

Суть метода двух касаний состоит в том, что первое касание позволяет быстро “нащупать” поверхность. Затем датчик отводится назад, чтобы щуп перестал касаться контролируемой поверхности, и далее происходит повторное касание поверхности при более медленной скорости подачи. Именно при втором касании происходит определение положения поверхности с высоким разрешением.

Скорость измерения

Время задержки передачи сигнала в контактной измерительной системе мало и является постоянной величиной. Обычно эта задержка никак не ограничивает скорость перемещения датчика при измерениях, поскольку она эффективно обнуляется при калибровке датчика на станке. Измерения желательно выполнять максимально быстро. Однако необходимо помнить о том, что скорость перемещения датчика должна быть такова, чтобы исполнительный элемент станка останавливался до того, как отклонение щупа превысит максимально допустимое значение, а станок при этом успевал фиксировать положение точек касания.

Сигналы интерфейса датчика

1. Время задержки сигнала ошибки. Максимальная задержка по времени между моментом возникновения ошибки и появлением сигнала об ошибке на выходе из OMM + MI12 составляет 48 мс.

2. Время задержки сигнала срабатывания датчика. Номинальная задержка между моментом фактического срабатывания датчика и появлением сигнала о его срабатывании на выходе интерфейса MI12 составляет 240 мкс с повторяемостью 3 мкс.

Регистрация сигнала датчика с УЧПУ происходит следующим образом:

- «сигнал 1» от датчика касания через распределительный кабель оптического приемника поступает па интерфейс и обрабатывается в нем;

- УЧПУ фиксирует точку соприкосновения щупа по сигналу «Состояние щупа (проба)».

На УЧПУ также поступают с интерфейса сигналы неисправностей, по которым формируется стоп цикла:

- ошибка RRS,

- батарея разряжена,

- состояние щупа (ошибка).

Окончание измерения происходит по команде М27.

3.2 Расчет гидроцилиндра зажима инструмента

3.2.1 Определение массы инструментального блока

Таблица 3.2. Расчет максимальной массы инструментального блока

Инструмент (реж/измер)	Вспомогательный инструмент	Масса инструменталь-ного блока
Наименование	Масса	Наименование	Масса
Фреза шпоночная	0,4	Оправка с конусом Морзе №3	7,74	8,14
Фреза концевая	1,8	Оправка с конусом Морзе №3	7,74	9,54
Фреза концевая	2,0	Оправка с конусом Морзе №3	7,74	9,74
Фреза концевая	2,2	Оправка с конусом Морзе №4	7,64	9,84
Фреза концевая	2,3	Оправка с конусом Морзе №4	7,64	9,94
Фреза торцевая	3,5	Оправка шлицевая	7,94	11,44
Измер. головка	0,8	Оправка для датчика	3,9	4,7
Итого:				63,34

Таким образом, максимальная масса инструментального блока составляет более 11,44 кг. Принимается с запасом в 1,25 инструментального блока 15 кг.

Расчётная схема одного из вариантов схвата показана на рисунке 3.16.

Рисунок 3.14 - Схема схвата инструмента

Сила зажима детали определяется по формуле 3.7:

,Н (3.7)

где P - вес переносимой детали; P = mg;

m - максимальная масса инструментально блока; m = 15 кг;

g - ускорение свободного падения; g = 9,8 м/с²;

a-ускорение при движении схвата : а=0,08 м/с²;

k - коэффициент запаса; k = 1,5

Ю-коэффициент жесткости пружин Ю=0,95:

.

Исходная сила пружин рассчитывается по формуле 3.8:

Н (3.8)

.

Исходные данные для подбора пружины: сила пружины при предварительной деформации Р₁=77,7/2=38,8; рабочий ход h=15 мм; наружный диаметр пружины 15-18 мм; число циклов до разрушения N=1·10⁷; время расфиксации t=0,5сек.

Рассчитаем по формуле 3.9 наибольшую скорость передвижения подвижного конца пружины при разгрузке:

м/с (3.9)

Пользуясь таблицей стандарта ГОСТ 13764-86 находим, что при выносливости N=1·10⁷ пружина относится к 1 классу.

По ГОСТ 13764-88 наиболее близко совпадают с заданными параметрами пружин разряда 2.

Р₂ = 88,2 Н (9,00 кгс); D =18 мм; d = 3 мм; Р₃=98 Н (10 кгс); Z₁=57,14 Н (5,83 кгс).

По таблице ГОСТ 13764-88 для пружин 1 класса требуется проволока из материала 60С2А при d=2 мм. Находим ф = 102 кгс/мм² .

Принадлежность пружины к 1 классу проверяем путём определения отношения , для чего предварительно определяем критическую скорость:

; < 1

Полученная величина указывает на отсутствие соударения витков, следовательно, выбранная стандартная пружина удовлетворяет заданным условиям.

Определяем остальные параметры:

жёсткость пружины

число рабочих витков .

полное число витков для d > 0.8 n₃ = 1.5.

определяем средний диаметр пружины

предварительная деформация

рабочая деформация .

максимальная деформация .

длина пружины при максимальной деформации .

длина пружины в свободном состоянии

длина пружины при предварительной деформации

длина пружины при рабочей деформации

Выберем пружину 79910.030x80 ОСТ 1.76594-77

3.2.2 Исходные данные для гидроцилиндра зажима инструмента

Ход S = 25 мм; время зажима t = 1 сек; давление масла в напорной линии 4МПа; давление масла в сливной линии 0,5 МПа; масса всего инструментального блока - m иб ? 15 кг = 150Н.

Учитывая конструкцию инструментального блока и габариты инструментального гнезда магазина, устанавливается гидроцилиндр с характеристиками: диаметр поршня 25 мм, диаметр штока 12 мм, ход поршня 30 мм, давление масла в напорной линии 4МПа, давление масла в сливной линии 0,5 МПа.

При движении поршня влево, когда поршневая камера соединена с напорной линией, а штоковая со сливной, усилие развиваемое цилиндром рассчитывается из условия [1] :

Р1 ? К11* m иб (3.1)

Где: К11 = 10 ~ 12 - коэффициент запаса усилия фиксации / расфиксации инструментального блока в магазине;

m иб = 150 Н - масса инструментального блока при его установке в магазин.

Рабочая площадь поршня в поршневой камере вычисляется:

см²

Рабочая площадь поршня в штоковой камере вычисляется:

см²

Исходные данные для подбора пружины: сила пружины при предварительной деформации 4 кгс; рабочий ход 25 мм; наружный диаметр пружины 15-18 мм; число циклов до разрушения N=10⁷; время фиксации и

расфиксации инструментального блока 0,5 сек.

На рис. 3.15 показано: D11 - диаметр цилиндра (мм); d11 - диаметр штока; F11 и F12 - рабочая площадь поршня в поршневой 11 и штоковой 12 камерах (см²); Р11 и Р12 - усилие развиваемое цилиндром (тяговое усилие) при движении поршня соответственно вправо и влево (Н); V11 и V12 - скорость движения соответственно вправо и влево; Q11 и Q12 - количество масла, поступающего в поршневую - 11 и штока - 12 камеры (л/мин); р11 и р12 - давление масла в поршневой и штоковой камерах.

Основные параметры гидроцилиндра

Р11 F11F12P12



Рисунок 3.15 - Гидроцилиндр зажима инструмента

Исходные данные для гидроцилиндра:

Ход S11=25 мм; время зажима составляет t11 = 1 сек; давление масла в напорной линии 4МПа; давление масла в сливной линии 0,5 МПа; масса всего блока М11 = 15 кг = 150Н.

3.3 Расчет привода магазина

3.3.1 Инструментальный магазин

В приводе инструментального магазина используется серводвигатель С2.SM.000-3400, n=2000 об/мин, М=2,4 Нм со встроенным датчиком контроля позиций инструмента.

Двигатель через муфту соединён с червячным редуктором, состоящим из однозаходного червяка с переменным шагом и червячного колеса Z=24, m=2,5. На выходном валу редуктора закреплена цилиндрическая шестерня Z=18, m=2,5, которая зацепляется с шестерней Z=108, m=2,5, установленной на оси диска с гнёздами под инструменты.

Магазин выполнен в следующем исполнении: ось магазина вертикальная, а цепь с установленными на нем инструментами располагается в горизонтальной плоскости. Исходными данными для расчета служит кинематическая схема (рис. 3.16).



Рисунок 3.16 - кинематическая схема магазина

Составляем уравнение кинематической цепи:

при n_{эл. мах}=3000 об/мин.

при n_{эл. ном.}=1000 об/мин.

при n_{эл. min.}=1об/мин.

Проверяем контактное напряжение зубьев колеса у_н по формуле:

, Н/мм² (3.1)

где n_эл.=1000 об/мин;

Ft₂=2T₂•10³/d₂ - окружная сила на колесе;

d₂=24•2.5=60 мм - делительный диаметр колеса.

Находим Т₂=Т₁•u=2,4•24=57,6 Н•м - вращающий момент колес

где u=24,

тогда Ft₂=,

d₁=50 мм делительный диаметр червяка,

[у] - допустимое контактное напряжение зубьев колеса в Н/мм² уточняется по фактической скорости скольжения:

V_s=, м/сек (3.2)

где щ₂= об/сек.

V_s= м/сек.

где n₂= об/мин - число оборотов червячного колеса

V=1 при V<3 м/сек

Определяем допустимое напряжение для червячного колеса:

[у]_н = К_нL•C_v•0.9у_в, Н/мм² (3.3)

где К_нL = 1,2 т.к. N>10;

C_v=1,01 - коэффициент, учитывающий износ материала, зависящий от скорости скольжения V_с = 4,15 м/сек.

[у]_н = 1,2•1,01•0,9•215=370 Н/мм²;

у _н=340 Н/мм²;

276,8 Н/мм² < 370 Н/мм ² .

Определение номинального передаточного числа привода.

Передаточное число определяется отношением номинальной частоты вращения двигателя n_ном к частоте вращения приводного вала рабочей машины n_рм при номинальной нагрузке:

(3.4)

Определим частоту вращения приводного вала рабочей машины n_рм, об/мин:

, м/с (3.5)

Отсюда

, об/мин (3.6)

где v -- скорость тягового органа, м/с; D -- диаметр барабана, мм;

м/с

Определение передаточного числа привода

Для всех приемлемых вариантов типа двигателя и заданной номинальной мощности Р_тм:

;

;

.

.

,

где -- коэффициенты полезного действия закрытой передачи (червячного редуктора), прямозубой передачи муфты, подшипников качения (по кинематической схеме в редукторе две пары подшипников) и подшипников скольжения (по схеме на приводном валу рабочей машины одна пара подшипников).

Передаточное отношение для стандартной червячной передачи U_чер 1:25 (1-ряд рекомендуемый)

.

Для прямозубой передачи примем (по рекомендации ГОСТ) U_зуб=6,3.

Полученное общее передаточное положение:

Исходя из скорости вращения магазина 12 об/мин вращение двигателя должно быть:

об/мин.

Благодаря тому, что на двигатели можно выставлять обороты с 2000 об/мин с сохранением М_н в дальнейшем в расчётах будем принимать об/мин

Исходя из полученных данных, подбираем двигатель:

С2.SM.000-3400 Мощность Nmx = 0,84 кВт.

Момент номинальный Мн=2,4 Н·м.

Номинальная частота вращения об/мин.

Момент инерции ротора без тормоза .

Угловая скорость номинальная:

с^-1.

Определение силовых и кинематических параметров привода.

Силовой (мощность и вращающий момент) и кинематические (частота вращения и угловая скорость) параметры привода рассчитываются на валах исходя из требуемой (расчётной) мощности двигателя Рдв и его номинальной частоты вращения nном при установившемся режиме.

;

;

;

.

Угловая скорость:

с^-1;

с^-1;

с^-1;

с^-1.

Вращающий момент:

;

;

;

.

Вращающий момент на рабочем механизме (магазине):

,

где J = J_диска + J_сум = 22.34 кг·м²,

,

,

где - масса инструментального блока с инструментом.

Сравниваем момент от сил инерции и развиваемый двигателем на рабочем магазине:

.

Примем ,

тогда

;

.

4. Система управления

Для решения задачи по внедрению измерения деталей на станке G996 FIDIA с помощью систем измерения детали с датчиком ОМР40 и контроля инструмента, используется встроенное в УЧПУ FIDIA C20 программное обеспечение систем измерения, главным приводом, координатными осями, магазином и другими устройствами, а также и обеспечивающих создание управляющих программ станка.

4.1 Создание управляющей программы обработки детали

При создании управляющих программ (УП) для обработки деталей с использованием автоматизированной системы: измерения детали ОМР 40 и контроля инструмента NC4 в начальной стадии разработки УП базовым условием является определение Таблицы инструментов TOOL TABLE.

4.1.1 Таблица инструментов TOOL TABLE

Изменяемые данные:

LIFE Долговечность инструмента (TLIFE)

FAMILY Класс инструмента (TFAMILY)

TAC Значение для адаптивного регулирования, выполняемого ПЛК в специальном режиме.

Инструменты расположены в порядке возрастания кода (00, 01, 02 …nn) в таблице.

Инструмент с кодом 00 является установленным инструментом.

Определение ФОРМЫ ИНСТРУМЕНТА

Форма каждого инструмента определяется в таблице через параметр TYPE. Для этого параметра подходят значения в диапазоне от 0 до 10. Каждое значение определяет разную геометрию инструмента следующим образом:

Type 1 ? Цилиндрический инструмент

Type 2 ? Инструмент в форме тора

Type 3 ? Сферический инструмент

Type 4 ? Сферический инструмент с кольцевой вставкой

Type 5 ? Инструмент в форме тора с двумя кольцевыми вставками

Type 6 ? Инструмент в форме тора с двумя квадратными вставками

Type 7 ? Скошенный инструмент с плоским наконечником

Type 8 ? Скошенный инструмент с наконечником в форме тора

Type 9 ? Расточной резец

Type 10 ? Инструмент с наконечником

Нулевое значение не определяет ни один из типов геометрии.

Порядок действий при изменении типа инструмента:

- При выборе ячейки инструмента пользуйтесь клавишами стрелок для перелистывания колонки TYPE на странице TOOL

DATA.

- Введите новое значение.

- Новое значение вступит в силу, как только будут нажаты клавиша ENTER или клавиши стрелок.

ЭКРАННАЯ СТРАНИЦА ТАБЛИЦЫ ИНСТРУМЕНТОВ

Для перехода к таблице нажмите программируемую клавишу TOOL CHART (рис. 4.1).

Рисунок 4.1 - таблица инструментов

М06 ТАА

Установлен инструмент с кодом 03.

М06 TFF.18

Установлен инструмент, занимающий в таблицах позицию 18.

ИЗМЕРЕНИЕ ДЛИНЫ ИНСТРУМЕНТА (TM10/MD)

Пользователь программирует циклы измерения с помощью функций G327 и G357

Использование языка программирования ПЛК

Программирует циклы измерения с функций М ПЛК (например, М27 и М57), которые в свою очередь вызывают функции типа G159. Основными шагами в цикле измерения являются следующие:

- инструмент устанавливается перпендикулярно инструменту измерения с помощью последовательности осевых перемещений

- инструмент передвигается по направлению к измерительному инструменту;

- если инструмент касается измеряющей головки, то перемещение останавливается и вычисляется длина инструмента.

Рисунок 4.2 - цикл измерения инструмента

ТАБЛИЦА ИНСТРУМЕНТА

Перед выполнением циклов предварительной установки или измерения необходимо определить параметры используемых инструментов и ввести их в таблицу по номерам согласно их коду (00, 01, 02, ...nn).

Код 00 указывает используемый инструмент,

то есть установленный на шпинделе. При измерении инструмента используются следующие параметры таблицы:

Длина инструмента (TLENGTH).

Это расстояние между двумя опорными точками:

- 1-ая точка: это неизменная точка. Это может быть торец шпинделя, конец оправки и т.п., но это должна быть одна и

та же точка для всех инструментов.

- 2-ая точка: наконечник инструмента (смотрите рисунки).

PRESETL

Теоретическая длина инструмента.

Это значение, которое используется для проверки погрешности (допуска) длины инструмента в цикле G327.

RADIUS

Радиус инструмента (TRADIUS).

Это значение нужно вводить только для некоторых типов инструмента (сферические, в форме тора).

DIAMETER

Диаметр инструмента (TDIAM).

Смысл этого параметра объясняется на рисунках.

TYPE

Тип (форма) инструмента (TTYP). Каждое значение задает уникальную геометрию инструмента.

Для циклов измерения используются значения от 1 до 10. Значение 0 используется только во время установки для выполнения цикла предварительной установки G328.

На рисунках ниже показаны различные формы инструмента и значения, используемые для их идентификации.

Рисунок 4.3 - Тип 1 цилиндрический инструмент, Тип 2 инструмент в форме тора

Рисунок 4.4 - Тип 3 сферический инструмент, Тип 4 сферический инструмент со вставкой

Рисунок 4.5 - Тип 5 инструмент в форме тора с двумя кольцевыми вставками, Тип 6 инструмент в форме тора с квадратными вставками

Рисунок 4.6 - Тип 9 расточной резец, Тип 10 инструмент с наконечником

TMMSPDRPM

Скорость вращения шпинделя в цикле измерения инструмента об/мин (RPM).

- M03, если величина положительная (знак + или без знака)

- M04, если величина отрицательная (стоит знак минус)

Оптимальное значение зависит от геометрии инструмента:

- Выбор скорости такой, чтобы при подаче приближения (4 мм/мин) все режущие кромки прошли над измерительным устройством.

Если используется измерительное устройство Renishaw NC4, по техническим условиям необходима скорость 800 об/мин.

- что измеряемый инструмент был установлен в шпинделе (например, путем программирования блока типа M06 T..).

Процедура для выполнения цикла измерений

G357 Цикл измерения длины инструмента

G327 Цикл для проверки допусков и длины инструмента.

ОПИСАНИЕ ЦИКЛОВ G327 - G357

На рис. 4.7 показан цикл выполнения измерения.



Рисунок 4.7 - цикл выполнения измерения

Retract distance - Расстояние отвода

Contact search distance - Расстояние поиска контакта

Slow feed - медленная подача

Tool Length - Длина Инструмента

Значение оси PROBE_AXIS корректируется на длину инструмента + значение сдвига.

Пример: если PROBE_AXIS=ZM, то ось Z позиционируется в значение, определяемое по следующей формуле:

Z = TMMPOSITION ZM - (длина инструмента + APP_OFFSET) * PROBE_DIR

Если выполняется цикл G357 и в Таблице инструментов (LENGTH 00) длина установленного инструмента равна нулю (измерение инструмента неизвестной длины), то УЧПУ использует значение MAXTOOLNGTH, то есть максимальную длину измеряемых инструментов. Значение Z дается следующей формулой:

Z = TMMPOSITION ZM - (MAXTOOLNGTH + APP_OFFSET) * PROBE_DIR

- Шпиндель приводится во вращение (скорость и направление вращения), которые пользователь ввел в столбец TMMSPDRPM Таблицы инструментов.

- Первый поиск контакта проводится для получения приблизительного измерения: ось PROBE_AXIS перемещается внаправлении PROBE_DIR при скорости подачи 100 мм/мин, проходя расстояние не более APP_OFFSET+4 мм.

- После достижения контакта ось PROBE_AXIS кратковременно освобождается.

- Второй поиск контакта: ось PROBE_AXIS, которая выполняет

второй контакт на очень малой скорости (4 мм/мин), чтобы повысить точность измерения.

- Ось PROBE_AXIS отходит в сторону от щупа, перемещаясь на расстояние APP_OFFSET+4 мм со скоростью

ESCAPE_FEED.

- Шпиндель останавливается.

- В случае цикла G357 измеренная длина инструмента вводится в столбцы LENGTH и PRESETL Таблицы инструментов: в ячейку 0 (используемый инструмент) и в соответствующую ячейку для инструмента. В случае цикла G327 проверяются допуски (смотрите ниже).

- Оси возвращаются в положения, в которых они находились после начала цикла (ESCAPEQUOTA и т.п.).

- Станок возвращается в исходное состояние перед циклом (восстанавливаются значения параметров, функции и т.п.).

ЦИКЛ G357: ИЗМЕРЕНИЕ ДЛИНЫ ИНСТРУМЕНТА

Измеренная длина инструмента вводится в столбцы LENGTH и PRESETL Таблицы инструментов: в ячейку 0 (используемый инструмент) и в соответствующую ячейку для инструмента.

G327: ПРОВЕРКА ДОПУСКОВ

Измеренная длина инструмента сравнивается с теоретической справочной величиной (введенной в столбец LENGTH или PRESETL Таблицы инструментов) и любая возможная ошибка определяется одной из следующих формул:

Если ABS_LENGTH=OF, ошибка = измеренная длина - LENGTH

Если ABS_LENGTH=ON, ошибка = измеренная длина - PRESETL

Параметр ABS_LENGTH настраивается во время установки (инсталляции).

ЦИКЛЫ ИЗМЕРЕНИЯ В ПЛК (TM10/MD)

ПРОГРАММИРОВАНИЕ ЦИКЛА ИЗМЕРЕНИЯ

Обычно, для выполнения цикла измерения в блоке следует запрограммировать следующие функции:

- 27 *..

Где: М27 функция само отмены, которая активизирует цикл

Т …, за которой должен следовать код инструмента.

Следующее за функцией Т значение определяет тип цикла для выполнения.

При программировании инструмента 00, будет выполнен цикл ”нулевого инструмента“ (“tool zero”)

ПРИМЕР1

- 27 * 00

ПРИМЕР2

- 27 *16

Цикл “измерения инструмента” измеряет длину инструмента, закрепленного на шпинделе.

Т…М06 (при вставке измеряемого инструмента)

или:

Т…М66 (если инструмент уже закреплён)

В результате того, что измерение длины может быть двумя способами, то на некоторых системах предусмотрены две функции программирования:

ПРИМЕР 3

Функция М27 для проверки длины инструмента.

Функция М57 для загрузки параметра TLNGT.

Программа обработки детали «КОРПУС»

%

N1100(DIS,"Корпус")

N0100(UAO,1)

N0101М06 Т01.01M27M03S331

N0102(DIS,ПРОХОД1,ФРЕЗА, D=160)

N0110G90G29X-375Y-375Z-675F12000

N0111G01G28Y-125F160

N0112X-125

N0113Y125

N0114X125

N0120G29X0Y0Z0F12000M05M57

N0200(UAO,2)

N0201M06 T02.02M27M03S4000

N0202(DIS,ПРОХОД2,СВЕРЛО ЦЕНТР., D=3,15)

N0210G90G29X-387,5Y-387,5Z-575F12000

N0211G01G28Z-611F120

N0212G29Z575F12000

N0213X-352,5

N0214G28Z-611F120

N0215G29Z575F12000

N0216X-327

N0217G28Z-611F120

N0218G29Z575F12000

N0219X-292

N0220G28Z-611F120

N0221G29Z575F12000

N0313Y352,5

N0314G28Z-611F120

N0315G29Z575F12000

N0316Y387,5

N0317G28Z-611F120

N0318G29Z575F12000

N0319Y413

N0320G28Z-611F120

N0321G29Z575F12000

N0413Y448,5

N0414G28Z-611F120

N0415G29Z575F12000

N0416X484

N0417G28Z-611F120

N0418G29Z575F12000

N0419X519,5

N0420G28Z-611F120

N0421G29Z575F12000

N0413X555

N0414G28Z-611F120

N0415G29Z575F12000

N0416X590,5

N0417G28Z-611F120

N0418G29Z575F12000

N0419X-292

N0420G28Z-611F120

N0421G29Z-575F12000

N1900G0X0Y0Z0M05M02

%

N1500(DIS,"ИЗМЕРЕНИЕ")

N1501M06T09.09выбор инструмента для измерения

N1505 G17G0G90X-20Y25быстрый подвод в точку измерения

N1510 Z10D9движение по z, коррекция на измерительный инструмент

N1520 M27включить цикл измерения

N1525 $A_DBB[1]=0

N1530 $A_DBW[2]=1№ оси

N1535 $A_DBW[4]= -1позиция измерения

N1540 $A_DBB[1]=1включить измерение

N1545 WHEN $A_DBB[1]=>1 DO R20 = $VA_IM[1]чтение данных измерения

N1550 X-20Z100отвод измерительного инструмента

N1555 M29завершить цикл измерения

N1560 IF $A_DBB[1]>1 GOTOF FEHL1

N1570 FEHL1: MSG (“Ошибка измерения”)

N1590 M02

4.2 Описание системы ЧПУ С20 FIDIA

Устройство ЧПУ выполнено путем реализации функциональной схемы и алгоритмов, на основе индустриальных комплектных устройств и модулей с целью обеспечения управления как непрерывными, так и дискретными перемещениями исполнительных органов станков

4.2.1 Технические характеристики C20 FIDIA

Используется два центральных процессора (Pentium 4 Intel + Процессор PowerPC Фирмы Motorola), C20 Fidia

Индустриальная конструкция

- WINDOWS Система Оператора Профессионала XP

- Центральный процессор Pentium 4 - минимум на 2,8 ГГц

- 17” наименьших общих кратных монитор графики TFT

- Память оперативной памяти на 1 Гбайт

- Жесткий диск на 80 Гбайт

- Цифровой видеодиск R/W (чтение - запись) прибор

- Панель графики гарантированного качества передачи пакетов

- Панель управления машины с электронным маховичком

- Плата подключения TCP/IP Ethernet 100MB/s

- Персональный компьютер Мощности Risc Фирмы Motorola, центральный процессор управления осями координат.

Стандартное Программное обеспечение (ПРО) для ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ обработки в 5-ти координатном режиме

- Динамическое управление с контролем инструмента

- Управление изменений ускорения

- Цифровое управление приводами координатных осей

Стандартное Программное обеспечение (ПРО) для внутрисхемного программирования

- 2DЅ программное обеспечение системы автоматизированного проектирования и производства ИЗОГРАФА

- DWG/DXF вводят поверхность раздела, соответствующую для автоматического распознания профилей, бункеров и отверстий.

- Поверхность раздела ввода IGES доступна как опция.

- Трехмерный HI-MILL программное обеспечение контекстно-адресуемой памяти. Главные опции, доступные в HI-MILL^:

а) стандартный IGES, VDA-фиксированный-наполнитель и STL вводят поверхность раздела формата. И CATIA V4 и поверхности раздела формата ввода оцифровки доступны как опция

б) выходной формат STL связывает с помощью интерфейса для того, чтобы "перепроектировать"

в) входящая в другую деталь/охватывающая инверсия

г) высокая скорость, обрабатывающие циклы и для обработки начерно, предварительной обработки, заканчивая и для фрезерования угла

д) 4-ое и 5-ое индексированное программирование обработки

4.2.2 Описание функциональной и структурной схем УЧПУ

Система управления G996 FIDIA C20 включает в себя модули NCU (Numerical Control Unit), которые объединяют в себе устройство УЧПУ, РLС и коммуникации с цифровыми преобразователями приводов (ЦВП) и датчиками обратной связи (ДОС) и другими устройствами.

Данный модуль устанавливается в блок NCU, который встраивается в стойку с модулями цифровой системы приводов.

Обработка команд программы логики на операционной системе программирования PL4 выполняется специальным процессором PLC, подчиненным центральному процессору CPU УЧПУ.

Programming Logic Controller - PLC (программируемый логический контроллер) - это индивидуальное аппаратно программное решение практически для любого задания автоматизации.

Под PLC подразумевается решение задач управления, программирования, связи с персональными компьютерами и локальными цеховыми сетями, связи с «интеллектуальными» периферийными модулями системами контроля и диагностики для автоматического управления производственными процессами.

Структурная схема УЧПУ показана на рис. 4.8.

В составе УЧПУ:

1) Панель оператора;

2) Панель станочная;

3) Материнская плата с одним мощным центральным процессором CPU, который помимо основной задачи CPU - управление геометрическими перемещениями осей станка и шпинделя выполняют так же функцию процессора для PLC.

Как видно из схемы в материнской плате имеется три программных модуля:

1) PLC SW (FEPROM)

2) PLC - основная программа (интерфейс)

3) Программа пользователя PLC

Рисунок 4.8. - Структурная блок - схема УЧПУ C20 FIDIA

Именно к адресам этих модулей, а так же к адресам модулей физических входов/выходов обращается CPU при циклическом чтении программы пользователя PLC. Все модули соединены через стандартную шину ISA.

Программы в CPU

В CPU всегда исполняются две программы:

- операционная система

- программа пользователя

Операционная система

Каждый CPU содержит операционную систему, которая организует все функции и последовательности в CPU, не связанные с конкретной задачей управления. Задачи операционной системы состоят в следующем:

- обработка "быстрых" и "медленных" процессов

- обновление таблицы монитора в режимах диалога

- вызов программы пользователя

4.3 Разработка алгоритма компенсации погрешностей инструмента

4.3.1 Описание алгоритма

При необходимости измерения погрешностей инструмента, управляющая программа в ЧПУ задает номер инструмента Т - датчика измерения и выдает сигнал смены инструмента (М06).

Выбор инструмента и его смена автоматически сопровождается перемещением магазина через зону системы контроля инструмента типа NC4.

В таблице система сравнивает текущие параметры инструмента и его допускаемые отклонения по износу. Если инструмент вышел из зоны допуска в таблице указывается инструмент его полной замены, а в случае сохранения допуска в системе вводится необходимая коррекция размеров в программе обработки.

В случае контроля детали используется система контроля детали на основе датчика ОМП40.После установки в шпиндель датчика, задается быстрое перемещение в точку измерения, при этом вводится коррекция на диаметр шарика щупа и длину щупа. Эту часть управляющей программы обрабатывает NCK и старая часть программы электро автоматики станка.

Затем управляющая программа записывает в системные переменные параметры для измерения:

$A_DBB[0] = 1 Команда «Измерение включить».

$A_DBB[1] = 0 Ответ от PLC об состоянии измерения. 0 - измерение не закончено, 1 - измерение завершено успешно, 2 - 8 - ошибка при измерении.

$A_DBW[2] = Номер оси при измерении.

$A_DBW[4] = ±1, ±2 Направление и значение перемещения непосредственно при измерении.

Эти данные принимает и обрабатывает программа привязки датчика.

Затем управляющая программа выдает сигнал включения цикла измерения М27. При декодировании функции М27 (адрес DB21DBB195.3) программа привязки запоминает приход функции М27 в маркёре М14.0 «Включить цикл измерения», а затем записывает 1 на цифровой выход Q34.0 (команда включения измерительного датчика «Включить датчик»).

Одновременно включается таймер с управляемым импульсом Т20, установка времени 5 сек. Если за это время не придет сигнал от датчика измерения «Датчик включен» (адрес I32.2), то станок остановится и будет выдано сообщение о неисправности датчика.

После прихода сигнала «Датчик включен» (адрес I32.2), если нет сигналов от датчика «Ошибка датчика» (адрес I32.0), «Батарея разряжена» (адрес I32.1), состояние датчика запоминается в маркере М14.2 «Включить функцию FC21». Одновременно устанавливаются в 1 маркер М14.3, который позволяет активировать функцию FC21, и маркер М14.4 для активации функции FC18.