Автор работы: Пользователь скрыл имя, 08 Февраля 2014 в 11:20, курсовая работа
Цель работы:
знакомство с методикой выбора измерительных преобразователей (ИП) перемещений систем числового программного управления (ЧПУ) металлорежущих станков
Цель работы:
знакомство с методикой выбора измерительных преобразователей (ИП) перемещений систем числового программного управления (ЧПУ) металлорежущих станков.
Номер варианта и задание:
Вариант №5
Станок 1П426Ф3 , класс точности П (повышенной точности);
Величинаmax. перемещения по оси z=500 мм,
Дискретность перемещения по осиz=0,01 мм,
Скорость перемещения по осиz=5…1200 мм/мин,
Ускоренная подача
Тип устройства ЧПУ 2У32,
Шаг ходового винта Тхв =5 мм.
Краткие технические характеристики станка
Станок 1П426Ф3-токарно-револьверный полуавтомат ,предназначен для обработки штучных заготовок в условиях единичного, мелкосерийного и серийного производства. Полуавтомат имеет вертикальный тип исполнения, снабжен крестовым суппортом, на котором установлена шестипозиционная револьверная головка.Она позволяет производить следующие виды обработки: обточку ,расточку, надрезку , обработку канавок, отрезку, сверление, зенкерование, развертывание, фасонную обработку наружных и внутренних поверхностей. При точении обепечивается 7-ой ,а при расточке 8-ой квалитет точности.
Класс точности станка П,
Наибольший диаметр изделия над станиной 500 мм, над суппортом 400 мм,
Наибольшее расстояние от переднего торца шпинделя до грани револьверной головки 800 мм.,
Наибольший ход суппорта, мм:
продольный 500
поперечный 330
Пределы частоты вращения шпинделя, об/мин 25—1250
Количество автоматически
Привод подач суппорта Бесступенчатый
Пределы подач суппорта, мм/мин:
продольных 5—1200
поперечных 2,5—600
Разрешающая способность подач, мм:
продольных 0,01
поперечных 0,005
Время поворота револьверной головки, с 3
Габариты без приставных агрегатов, мм 3670x1710x2310
Масса без приставных агрегатов, кг 7760
Обоснование схемы установки датчика
Согласно задания варианта тип устройства ЧПУ 2У32. По таблице 5 вид ИПП принимаем фотоэлектрический преобразователь. Область применения сверлильно-фрезерно-расточные станки.
Фотоэлектрическими называют преобразователи ,которые реагируют на электромагнитные излучения. падающие на поверхность преобразовательного элемента. По принципу действия-кодовые или растровые.
Линейные ИПП на токарных станках весьма трудно смонтировать на суппорте и защитить их от стружки, СОЖ и других вредных воздействий, поэтому можно принять круговой преобразователь. С другой стороны, существуют защитные кожухи, а применение линейных преобразователей позволяет исключить влияние погрешностей ходового винта ШВП на точность станка. Поэтому принимаем линейный преобразователь.
Расчеты
Произведем расчёты
Dип(L) » 0,85Dпоз(L) .
Dпоз(L) = Dн(L) + s(L) .
где Dн-допускаемая накопленная погрешность при одностороннем подходе к координате,мкм.,
s-нестабильность заданного положения при позиционировании,мкм.
Нормы точности Dн(L) и s(L) берем из таблиц 3 и 4,в соответствии с классом точности станка-П.
Данные по оси Х составляют:
Dn =12мкм.и s=12 мкм.Dпоз(L)=12+12=24 мкм., тогда
Dип(L) » 0,85х24=20,4 мкм.
Данные по оси Z составляют:
Dn =20 мкм. и s=18 мкм.Dпоз(L)=20+18=38 мкм., аналогично
Dип(L) » 0,85х38=32,3 мкм.
По полученным расчётным данным из таблицы №1 выбираем 6 класс точности 20+30*L.
Измерительные преобразователи более высокого класса точности стоят значительно дороже. Поэтому, при выборе класса точности ИПП необходимо выполнение условия:
DипТ£Dип_пред . ,
где DипТ-табличное значение погрешности.-
Для этого переведём единицы по оси Х:
20+30х0,330=29,9 29.9<20.4-это неверно ,условие не выполняется.
Проведем расчёт для 5 класса точности 10,0+15*L
10+15*0.33=14,95 14,95< 20.4–условие выполняется.
Аналогично проведём расчеты для оси Z:
20+30х0,5=35 35<32.3 –это не верно,
10+15*0,5=17,5 17,5< 32.3 –условие выполняется.
Таким образом, принимаем по обеим осям 5 класс точности. По определенному классу точности выбираем необходимый ИПП с учетом заданной дискретности перемещения рабочих органов( у нас это 0,01 по оси Zи 0,05 по оси Х), типа устройства ЧПУ(2У32), максимальной скорости подачи, напряжения питания и других характеристик.
Для линейных фотоэлектрических ИПП в базе данных содержатся следующие технические характеристики: модель, класс точности, дискретность, максимальная скорость, предельная погрешность, число выходных сигналов и др.
Фотоэлектрические датчики используют фотоэлектрический эффект - явлении испускания электронов веществом под действием света, открытым 1887 Г.Герцем. Во время работы фотоэлектрического датчика происходит непрерывное преобразование света в электрический сигнал. Основными элементами фотоэлектрических датчиков СКБ ИС являются: источник света (лазеры, светодиоды), оптические среда и приемник светового луча (фотоприёмники, ПЗС матрицы). По сравнению с другими Абсолютный датчик линейного положения. | |||||||
Длина перемещения, мм |
70 ; 120 ; 170 ; 220 ; | ||||||
Длина перемещения, мм |
Вариант исполнения: Начало отсчета слева, кабель направо
| ||||||
Дискретность, мкм |
|
0,1 ; 0,2 ; 0,5 ; 1 ; | |||||
Класс точности |
3 кл ∆д(мкм) = 2+4,5×Lизм(м) в соответствии с ГОСТ 26242-90 4 кл ∆д(мкм) = 5+8×Lизм(м) при нормальном значении температуры 5кл ∆д(мкм)
= 10+15×Lизм(м) | ||||||
Выходной сигнал |
RS-422 | ||||||
Способ выдачи данных |
SSI последовательный | ||||||
Выходной код |
|
двоичный код | |||||
Разрешение в пределах одного оборота, бит (кол.позиций) |
|
24 (16777216) | |||||
Напряжение питания, В |
|
+5 | |||||
Ток потребления не более, мА |
|
350 | |||||
Интервал рабочих температур °С |
|
от 0 до +70 | |||||
Вариант исполнения |
1 - Начало
отсчета слева, кабель вправо | ||||||
Длина кабеля |
|
до 3-х метров | |||||
Масса (без кабеля) |
0,12+0,6·(Длина измерения в метрах + 0,085) кг | ||||||
Максимально допустимая скорость измерительного перемещения, м/мин |
120 | ||||||
Максимальное ударное ускорение при t=11 мс |
≤ 150 м/с² | ||||||
Степень защиты от внешних воздействий |
IP53 | ||||||
Вибрационное ускорение в диапазоне частот (55...2000) Гц |
≤ 50 м/с² | ||||||
Дискретность, мкм |
Габаритные размеры Линейки 114х32х18 головки34,4 х24х18
Определим требуемое количество линеек nлинейного ИПП по формуле: Lизм + Lгол n = ¾¾¾¾¾¾¾¾ , Lлин где: Lизм - требуемая длина измерений; Lгол - длина головки =34.4мм.; Lлин - длина одной линейки =114 мм. По оси Хn= 330+34.4/114=3,18 принимаем 4 линейки, По оси Zn= 500+34.4/114=4.68 принимаем 5 линеек.
Наработку на отказ (в часах) ИПП определим по формуле: t = 15 ×K×1000 . (1 + ÖKт ) для линейных преобразователей K = ¾¾¾¾¾¾ , 3 + ÖL где: Kт - класс точности преобразователя; L- величина измеряемого перемещения, мкм. Тогда для оси Х: К=1+Ö 5 / 3+Ö 330=1+2,236/3+18,166=0,153 T=15*0,153*1000=2295 часов. Для оси Z: К=1+Ö 5 / 3+Ö500=1+2,236/3+22,36=0,127 T=15*0,127*1000=1905 часов.
Вывод: Согласно приведенным в работе расчётам, выбранный линейный фотоэлектрический преобразователь ЛИР-ДА7 обеспечивает необходимую точность при работе станка. | ||||||
Способ выдачи данных |
Список используемых Марголит Р.Б Наладка станков
с программным управлением.М.,Машиностроение, Роботизированные | ||||||
Выходной код |
|
http://www.skbis.ru/index.php?
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
КУРГАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ И ПРОИЗВОДСТВ
КУРСОВАЯ РАБОТА По дисциплине «Технические измерения и приборы»
Выполнил студент Шиллинг Е.В. Преподаватель: Дмитриева О.В.
Курган 2012 г. | |||||
Длина кабеля |
|||||||
Масса (без кабеля) |
|||||||
Максимально допустимая скорость измерительного перемещения, м/мин |
|||||||
Степень защиты от внешних воздействий |
|||||||
Вибрационное ускорение в диапазоне частот (55...2000) Гц |
|||||||