WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Южно-Уральский государственный университет 621.92(07) С764 П.Г. Мазеин, С.С. Панов, C.В. Шереметьев,

С.А. Псарев, С.Н. Свиридов, А.А. Савельев СТАНКИ С КОМПЬЮТЕРНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ Учебное пособие Часть 2 Челябинск Издательство ЮУрГУ 2006 УДК 621.92.06-529(075.8) Станки с компьютерным управлением: Учебное пособие/ П.Г. Мазеин, С.С.

Панов, С.В. Шереметьев и др. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2006. – Ч.2. - 88 c.

В учебном пособии рассмотрены конструкция минигабаритного станка, осо бенности шаговых приводов подач, система управления приводами станка и сис тема программирования управляющих программ для обработки деталей;

изложе ны методики технологического диагностирования управляющих программ и тес тирования знаний по станкам с ЧПУ.

Пособие полезно для студентов специальностей 151001, 151002, 151003, 150900, лицеев, профессиональных училищ и колледжей, изучающих станки с ЧПУ и программирование обработки на них деталей, а также для технического моделирования и творчества.

Ил. 97, табл. 3, список лит. – 23 назв.

Одобрено учебно-методической комиссией механико-технологического фа культета.

Рецензенты: Созыкин Г.Г., Портнягин В.И.

ВВЕДЕНИЕ Серию созданных на кафедре “Станки и инструмент” Южно-Уральского го сударственного университета учебных станков [1–14] продолжает учебный ми нигабаритный фрезерный станок модели МF70-4Ф4 (рис.1) с компьютерным управлением, выполненный на базе станка с ручным управлением фирмы Proxxon (Германия).

Рис.1. Общий вид станка:

1 – регулировочные винты оси Z;

2 – шаговый двигатель оси Z;

3 – фрезерная головка;

4 – цанговый патрон;

5 – рукоятка ручного перемещения привода X (может отсутствовать);

6 – рукоятка ручного перемещения привода Y (может от сутствовать);

7 – литая станина станка;

8 – регулировочные винты привода X;

9 – регулировочные винты привода Y;

10 – T-образные продольные крепежные пазы;

11 – шаговый двигатель оси X;

12 – шаговый двигатель оси Y Станок предназначен для подготовки специалистов по станкам с ЧПУ, для детского и юношеского технического творчества как при индивидуальном, так и при групповом использовании.

Применение станка, дает знания и навыки в области станков, инструмента, техно логии, электроприводов, систем управления и современных информационных технологий, способствует развитию креативных способностей личности и проф ориентации. На станке можно выполнять сверление отверстий по заданным ко ординатам, фрезерование и гравирование в “ручном” или автоматическом режи мах двухмерных и трехмерных поверхностей на заготовках из дерева и пласт масс.

Управление станком осуществляется от персонального компьютера в системе Windows. Управляющие программы для обработки деталей составляются с ис пользованием стандартных функций программирования. Компьютерные имитато ры станка и устройства числового программного управления позволяют имитиро вать обработку на станке (изготовлять виртуальную деталь по созданной управ ляющей программе), а затем запускать реальный станок на изготовление реальной детали. Станок безопасен (имеет сертификат соответствия) и надежен в эксплуа тации, не требует специального обслуживания.

1. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СТАНКА 1. Напряжение питания, В…..………….…………………….………………... 2. Потребляемая мощность, Вт, не более…………………………………….. 3. Предельные габариты заготовки(ширина x длина x высота),мм….45x120x 5. Пределы частот вращения инструмента, мин-1……………….. 5000… 6. Величина хода:

– поперечного стола, мм…….…………………………………….……......... – продольного стола, мм……….…………………………………………… – инструментальной головки, мм…….… ……………………………….… 7. Диаметры применяемых инструментов, мм ……………………………..1… 8. Тип системы управления ……… ………………………………………..PCNC 9. Количество одновременно управляемых координат ……………………….. 10. Точность перемещений, мм…………………………….…………………….0, 11. Подключаемый порт компьютера……………………………………..……LPT 12. Габариты (ширина x длина x высота), мм..………………………..20x380x 13. Масса, кг……….……………………………… ………………………………. Станок является бесконсольно-фрезерным, имеет крестовый стол (координаты X и Y), на стойке станка имеются направляющие, по которым перемещается шпиндельная (фрезерная) головка (вертикальная координата Z). Надежный, с чи словым управлением координатный стол станка позволяет выполнять точные ра боту по пластику и дереву под управлением персонального компьютера.

Кинематика всех трех приводов подачи аналогична: электродвигатель, муфта, винтовая передача с шагом 1 мм.

2. ПРИВОДЫ СТАНКА Главное движение – вращение шпинделя фрезерной головки с режущим инст рументом, осуществляется двигателем постоянного тока. Бесступенчатое измене ние частоты вращения инструмента обеспечивается с помощью ручного регуля тора, расположенного на корпусе головки.

Три привода подач обеспечивают бесступенчатое регулирование скоростей подач в соответствии с заданными в управляющей программе значениями.

В качестве двигателей приводов подач применены шаговые двигатели [15– 19].

Применение шаговых двигателей обусловлено следующим:

• угол поворота ротора определяется числом импульсов, которые поданы на двигатель;

• двигатель обеспечивает полный момент в режиме остановки (если обмотки запитаны);

• прецизионное позиционирование и повторяемость. Хорошие шаговые двига тели имеют точность 3–5% от величины шага. Эта ошибка не накапливается от шага к шагу;

• возможность быстрого старта/остановки/реверсирования;

• высокая надежность, связанная с отсутствием щеток, срок службы шагового двигателя фактически определяется сроком службы подшипников;

• однозначная зависимость положения от входных импульсов обеспечивает по зиционирование без обратной связи;

• возможность получения очень низких скоростей вращения для нагрузки, при соединенной непосредственно к валу двигателя без промежуточного редуктора;

• может быть перекрыт довольно большой диапазон скоростей, скорость про порциональна частоте входных импульсов.

Однако, ШД имеют следующие недостатки:

• шаговым двигателем присуще явление резонанса;

• возможна потеря контроля положения ввиду работы без обратной связи;

• потребление энергии не уменьшается даже без нагрузки;

• затруднена работа на высоких скоростях;

• невысокая удельная мощность;

• относительно сложная схема управления.

Шаговый двигатель (ШД) – это электромеханическое устройство синхронного типа, которое преобразует управляющие электрические импульсы в дискретные механические перемещения (угловые или линейные). Шаговые двигатели отно сятся к классу бесколлекторных двигателей постоянного тока. Как и любые бес коллекторные двигатели, ШД имеют высокую надежность и большой срок служ бы. Одним из главных преимуществ шаговых двигателей является возможность осуществлять точное позиционирование и регулировку скорости без обратной связи. Это очень важно, так как датчики обратной связи могут стоить больше са мого двигателя. Если нагрузка шагового двигателя превысит его момент, то ин формация о положении ротора теряется и система требует базирования с помо щью, например, концевого выключателя или другого датчика. Системы с обрат ной связью не имеют подобного недостатка.

В шаговом двигателе вращающий момент создается магнитными потоками статора и ротора, которые соответствующим образом ориентированы друг отно сительно друга. Статор изготовлен из материала с высокой магнитной проницае мостью и имеет несколько полюсов. Полюс можно определить как некоторую об ласть намагниченного тела, где магнитное поле сконцентрировано. Полюса име ют как статор, так и ротор. Для уменьшения потерь на вихревые токи магнито проводы собраны из отдельных пластин, подобно сердечнику трансформатора.

Вращающий момент пропорционален величине магнитного поля, которая про порциональна току в обмотке и количеству витков. Таким образом, момент зави сит от параметров обмоток. Если хотя бы одна обмотка шагового двигателя запи тана, ротор принимает определенное положение. Он будет находится в этом по ложении до тех пор, пока внешний приложенный момент не превысит некоторого значения, называемого моментом удержания. После этого ротор повернется и бу дет стараться принять одно из следующих положений равновесия.

Виды шаговых двигателей Существуют три основных типа шаговых двигателей:

• двигатели с переменным магнитным сопротивлением, • двигатели с постоянными магнитами, • гибридные двигатели.

Двигатели с переменным магнитным сопротивлением Шаговые двигатели с переменным магнитным сопротивлением имеют не сколько полюсов на статоре и ротор зубчатой формы из магнитомягкого материа ла (рис. 2). Намагниченность ротора отсутствует. Для простоты на рисунке ротор имеет 4 зубца, а статор имеет 6 полюсов. Двигатель имеет 3 независимые обмот ки, каждая из которых намотана на двух противоположных полюсах статора. Та кой двигатель имеет шаг 30°. При включении тока в одной из катушек, ротор стремится занять положение, когда магнитный поток замкнут, т.е. зубцы ротора будут находиться напротив тех полюсов, на которых находится запитанная об мотка. Если затем выключить эту обмотку и включить следующую, то ротор по меняет положение, снова замкнув своими зубцами магнитный поток. Таким обра зом, чтобы осуществить непрерывное вращение, нужно включать фазы попере менно. Двигатель не чувствителен к направлению тока в обмотках.

Реальный двигатель может иметь большее количество полюсов статора и большее количество зубцов ротора, что соответствует большему количеству ша гов на оборот. Иногда поверхность каждого полюса статора выполняют зубчатой, что вместе с соответствующими зубцами ротора обеспечивает очень маленькое значения угла шага, порядка нескольких градусов. Двигатели с переменным маг нитным сопротивлением довольно редко используют в индустриальных примене ниях.

Рис. 2. Двигатель с переменным магнитным сопротивлением Двигатели с постоянными магнитами Двигатели с постоянными магнитами состоят из статора, который имеет об мотки, и ротора, содержащего постоянные магниты (рис. 3). Чередующиеся по люса ротора имеют прямолинейную форму и расположены параллельно оси дви гателя. Благодаря намагниченности ротора в таких двигателях обеспечивается больший магнитный поток и, как следствие, больший момент, чем у двигателей с переменным магнитным сопротивлением.

Рис. 3. Двигатель с постоянными магнитами Показанный на рисунке двигатель имеет 3 пары полюсов ротора и 2 пары по люсов статора. Двигатель имеет 2 независимые обмотки, каждая из которых на мотана на двух противоположных полюсах статора. Такой двигатель, как и рас смотренный ранее двигатель с переменным магнитным сопротивлением, имеет величину шага 30°. При включении тока в одной из катушек, ротор стремится за нять такое положение, когда разноименные полюса ротора и статора находятся друг напротив друга. Для осуществления непрерывного вращения нужно вклю чать фазы попеременно. На практике двигатели с постоянными магнитами обыч но имеют 48–24 шага на оборот (угол шага 7,5–15°).

Разрез реального шагового двигателя с постоянными магнитами показан на рис. 4.

Для удешевления конструкции двигателя магнитопровод статора выполнен в виде штампованного стакана. Внутри находятся полюсные наконечники в виде ламелей. Обмотки фаз размещены на двух разных магнитопроводах, которые ус тановлены друг на друге. Ротор представляет собой цилиндрический многопо люсный постоянный магнит.

Двигатели с постоянными магнитами подвержены влиянию обратной ЭДС со стороны ротора, которая ограничивает максимальную скорость. Для работы на высоких скоростях используются двигатели с переменным магнитным сопротив лением.

Рис. 4. Разрез шагового двигателя с постоянными магнитами Гибридные двигатели Гибридные двигатели являются более дорогими, чем двигатели с постоянными магнитами, зато они обеспечивают меньшую величину шага, больший момент и большую скорость. Типичное число шагов на оборот для гибридных двигателей составляет от 100 до 400 (угол шага 3,6–0,9°). Гибридные двигатели сочетают в себе лучшие черты двигателей с переменным магнитным сопротивлением и дви гателей с постоянными магнитами. Ротор гибридного двигателя имеет зубцы, расположенные в осевом направлении (рис. 5).

Ротор разделен на две части, между которыми расположен цилиндрический постоянный магнит. Таким образом, зубцы верхней половинки ротора являются северными полюсами, а зубцы нижней половинки – южными. Кроме того, верх няя и нижняя половинки ротора повернуты друг относительно друга на половину угла шага зубцов. Число пар полюсов ротора равно количеству зубцов на одной из его половинок. Зубчатые полюсные наконечники ротора, как и статор, набраны из отдельных пластин для уменьшения потерь на вихревые токи. Статор гибрид ного двигателя также имеет зубцы, обеспечивая большое количество эквивалент ных полюсов, в отличие от основных полюсов, на которых расположены обмотки.

Обычно используются 4 основных полюса для 3,6° двигателей и 8 основных по люсов для 1,8° и 0,9° двигателей.

Рис. 5. Гибридный двигатель Зубцы ротора обеспечивают меньшее сопротивление магнитной цепи в опре деленных положениях ротора, что улучшает статический и динамический момент.

Это обеспечивается соответствующим расположением зубцов, когда часть зубцов ротора находится строго напротив зубцов статора, а часть между ними. Зависи мость между числом полюсов ротора, числом эквивалентных полюсов статора и числом фаз определяет угол шага S двигателя:

S = 360/(Nph x Ph) = 360/N, где Nph – число эквивалентных полюсов на фазу, равное числу полюсов ротора, Ph – число фаз, N – полное количество полюсов для всех фаз вместе.

Ротор показанного на рис. двигателя имеет 100 полюсов (50 пар), двигатель имеет 2 фазы, поэтому полное количество полюсов – 200, а шаг, соответственно, 1,8°.

Продольное сечение гибридного шагового двигателя показано на рис. 6.

Стрелками показано направление магнитного потока постоянного магнита ротора.

Часть потока (на рисунке показана черной линией) проходит через полюсные на конечники ротора, воздушные зазоры и полюсный наконечник статора. Эта часть не участвует в создании момента.

Как видно из рисунка, воздушные зазоры у верхнего и нижнего полюсного на конечника ротора разные. Это достигается благодаря повороту полюсных нако нечников на половину шага зубьев. Поэтому существует другая магнитная цепь, которая содержит минимальные воздушные зазоры и, как следствие, обладает ми нимальным магнитным сопротивлением. По этой цепи замыкается другая часть потока (на рисунке показана штриховой белой линией), которая и создает момент.

Часть цепи лежит в плоскости, перпендикулярной рисунку, поэтому не показана.

В этой же плоскости создают магнитный поток катушки статора. В гибридном двигателе этот поток частично замыкается полюсными наконечниками ротора, и постоянный магнит его «видит» слабо. Поэтому в отличие от двигателей постоян ного тока, магнит гибридного двигателя невозможно размагнитить ни при какой величине тока обмоток.

Рис. 6. Продольный разрез гибридного шагового двигателя Величина зазора между зубцами ротора и статора очень небольшая – 0,1 мм.

Чтобы магнитный поток не замыкался через вал, который проходит внутри маг нита, его изготавливают из немагнитных марок стали. Они обычно обладают по вышенной хрупкостью, поэтому с валом, особенно малого диаметра, следует об ращаться с осторожностью.

Для получения больших моментов необходимо увеличивать как поле, созда ваемое статором, так и поле постоянного магнита. При этом требуется больший диаметр ротора, что ухудшает отношение крутящего момента к моменту инерции.

Поэтому мощные шаговые двигатели иногда конструктивно выполняют из не скольких секций в виде этажерки. Крутящий момент и момент инерции увеличи ваются пропорционально количеству секций, а их отношение не ухудшается.

Существуют и другие конструкции шаговых двигателей. Например, двигатели с дисковым намагниченным ротором. Такие двигатели имеют малый момент инерции ротора, что в ряде случаев важно.

Большинство современных шаговых двигателей являются гибридными. По су ти гибридный двигатель является двигателем с постоянными магнитами, но с большим числом полюсов. По способу управления такие двигатели одинаковы, дальше будут рассматриваться только такие двигатели. Чаще всего на практике двигатели имеют 100 или 200 шагов на оборот, соответственно шаг равен 3,6° или 1,8°. Большинство контроллеров позволяют работать в полушаговом режиме, где этот угол вдвое меньше, а некоторые контроллеры обеспечивают микрошаговый режим.

Существует несколько способов управления фазами шагового двигателя. Пер вый способ обеспечивается попеременной коммутации фаз, при этом они не пере крываются, в один момент времени включена только одна фаза (рис. 7а). Этот способ называют ”one phase on” full step или wave drive mode. Точки равновесия ротора для каждого шага совпадают с «естественными» точками равновесия ро тора у незапитанного двигателя. Недостатком этого способа управления является то, что для биполярного двигателя в один и тот же момент времени используется 50% обмоток, а для униполярного – только 25%. Это означает, что в таком режи ме не может быть получен полный момент.

Второй способ – управление фазами с перекрытием: две фазы включены в од но и то же время. Его называют ”two-phase-on” full step или просто full step mode.

При этом способе управления ротор фиксируется в промежуточных позициях ме жду полюсами статора (рис. 7б) и обеспечивается примерно на 40% больший мо мент, чем в случае одной включенной фазы. Этот способ управления обеспечива ет такой же угол шага, как и первый способ, но положение точек равновесия ро тора смещено на пол-шага. Третий способ является комбинацией первых двух и называется полушаговым режимом, ”one and two-phase-on” half step или просто half step mode, когда двигатель делает шаг в половину основного. Этот метод управления достаточно распространен, так как двигатель с меньшим шагом стоит дороже и очень заманчиво получить от 100-шагового двигателя 200 шагов на обо рот. Каждый второй шаг запитана лишь одна фаза, а в остальных случаях запита ны две (рис. 7в). В результате угловое перемещение ротора составляет половину угла шага для первых двух способов управления. Кроме уменьшения размера ша га этот способ управления позволяет частично избавиться от явления резонанса.

Полушаговый режим обычно не позволяет получить полный момент, хотя наибо лее совершенные драйверы реализуют модифицированный полушаговый режим, в котором двигатель обеспечивает практически полный момент, при этом рассеи ваемая мощность не превышает номинальной.

Примененный во всех приводах подач станка MF70-4Ф4 двигатель является униполярным. В данном варианте (имеется виду схема построения управляющего драйвера для каждого двигателя, тип двигателя) имеется возможность коммута ции двигателя как в полношаговом режиме, так и полушаговом режиме. В полно шаговом режиме с двумя включенными фазами положения точек равновесия ро тора смещены на пол шага. Нужно отметить, что эти положения ротор принимает при работе двигателя, но положение ротора не может сохраняться неизменным после выключения тока обмоток. Поэтому при включении и выключении питания двигателя ротор будет смещаться на полшага. Для того, чтобы он не смещался при остановке, необходимо подавать в обмотки ток удержания. То же справедли во и для полушагового и микрошагового режимов. Следует отметить, что если в выключенном состоянии ротор двигателя поворачивался, то при включении пита ния возможно смещение ротора и на большую, чем половина шага величину. Для правильной работы шагового двигателя и получения желательных динамических характеристик от приводов станка MF70-4Ф4 необходимо помнить о физике ша гового двигателя: чем выше скорость вращения шагового двигателя тем момент на валу последнего ниже. Шаговый двигатель не может мгновенно начать вра щаться с высокой скоростью (точнее может, но не гарантируется, что он сможет преодолеть силу трение покоя в направляющих суппорта станка). По этому двига тель желательно разогнать, что и делается в управляющей программе (меню “На стройка”/“Разгон ШД”). Обычно для шагового двигателя в технической литерату ре приводятся две кривые зависимости момента от скорости (рис. 8).

Рис. 7. Различные способы управления фазами шагового двигателя Рис. 8. Зависимость момента от скорости Внутренняя кривая (кривая старта, или pull-in curve) показывает, при каком максимальном моменте трения для данной скорости шаговый двигатель способен тронуться. Эта кривая пересекает ось скоростей в точке, называемой максималь ной частотой старта или частотой приемистости. Она определяет максимальную скорость, на которой ненагруженный двигатель может тронуться. На практике эта величина лежит в пределах 200–500 полных шагов в секунду. Инерционность на грузки сильно влияет на вид внутренней кривой. Большая инерционность соот ветствует меньшей области под кривой. Эта область называется областью старта.

Внешняя кривая (кривая разгона, или pull-out curve) показывает, при каком мак симальном моменте трения для данной скорости шаговый двигатель способен поддерживать вращение без пропуска шагов. Эта кривая пересекает ось скоростей в точке, называемой максимальной частотой разгона. Она показывает максималь ную скорость для данного двигателя без нагрузки. При измерении максимальной скорости нужно иметь в виду, что из-за явления резонанса момент равен нулю еще и на резонансной частоте.

Область, которая лежит между кривыми, называется областью разгона. Для того чтобы работать на большой скорости из области разгона, необходимо стар товать на низкой скорости из области старта, а затем выполнить разгон. При оста новке нужно действовать в обратном порядке: сначала выполнить торможение, и только войдя в область старта можно прекратить подачу управляющих импуль сов. В противном случае произойдет потеря синхронности и положение ротора будет утеряно. Использование разгона и торможения позволяет достичь значи тельно больших скоростей – в индустриальных применениях используются ско рости до 10000 полных шагов в секунду. Необходимо отметить, что непрерывная работа шагового двигателя на высокой скорости не всегда допустима ввиду на грева ротора. Однако высокая скорость кратковременно может быть использована при осуществлении позиционирования. При разгоне двигатель проходит ряд ско ростей, при этом на одной из скоростей можно столкнуться с неприятным явлени ем резонанса. Для нормального разгона желательно иметь нагрузку, момент инер ции которой как минимум равен моменту инерции ротора. На ненагруженном двигателе явление резонанса проявляется наиболее сильно. При осуществлении разгона или торможения важно правильно выбрать закон изменения скорости и максимальное ускорение. Ускорение должно быть тем меньше, чем выше инерци онность нагрузки. Критерий правильного выбора режима разгона – это осуществ ление разгона до нужной скорости для конкретной нагрузки за минимальное вре мя. На практике чаще всего применяют разгон и торможение с постоянным уско рением. Реализация закона, по которому будет производиться ускорение или тор можение двигателя, обычно производится программно, так как компьютер явля ется источником тактовой частоты для драйвера шагового двигателя.

В системах с низким демпфированием существует опасность потери шагов или повышения шума, когда двигатель работает вблизи резонансной частоты.

Существуют методы борьбы с резонансом на уровне алгоритма работы драйвера.

Например, можно использовать тот факт, что при работе с двумя включенными фазами резонансная частота примерно на 20% выше, чем с одной включенной фа зой. Если резонансная частота точно известна, то ее можно проходить, меняя ре жим работы. Для соединения шаговых двигателей с ходовыми винтами использо ваны жесткие муфты.

Основные технические характеристики шаговых двигателей следующие:

– максимальная частота переключения f, определяющая способность двигателя работать без потери шагов с плавным разгоном;

– частота приемистости f, т.е. наибольшая частота импульсов управления, при которой частота вращения ротора ШД достигает синхронной при пуске без поте ри шага;

– пусковой момент М, т.е. наибольший момент нагрузки, при котором возмо жен пуск и дальнейшая работа двигателя.

В отличие от некоторых других электромашин ЩД может в течение длитель ного времени пребывать под током.

Особенностью ШД является также высокая электромагнитная постоянная вре мени обмоток = L/R, что в реальных схемах требует форсирования скорости на растания силы тока.

Монтаж электрической схемы выполнен на печатных платах, размещенных в корпусе, который прикреплен к стойке станка. Схема подключения станка – структурная схема соединения всех элементов поставляемого станочного ком плекса, приведена на рис. 9.

Станок подключается к стандартному параллельному LPT-порту компьютера.

Станок : MF70-4Ф4 (вид сзади) LPT кабель Шаговый двигатель Z БУ Шаговый двигатель X Монитор ЭВМ Системный блок ЭВМ Шнур питания шпинделя Отверстие для шнура питания лампы подсветки Лампа дневного света 220 В, 8 Вт Отверстие для кабелей Сеть 220 В, 50 Гц LPT и шнура питания Сеть 220 В, 50 Гц Шнур питания 220В, лапы подсветки Кожух станка MF70-4Ф Рис. 9. Схема монтажная 3. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СТАНКА Для управления станком MF70-4Ф4 используется УЧПУ класса PCNC, реа лизуемая программой STEPPER CNC.

Программа STEPPER CNC предназначена для управления минигабаритными станками из операционных систем Windows 95,98, Windows XP и Windows 2000, она имеет интуитивно понятный интерфейс, способствующий быстрому обуче нию персонала, ранее работавшего в операционных системах Windows.

Системные требования (минимальные) Celeron 2.4Ггц / 256M / HDD 40Гб / SVGA 64M Поддержка режима EPP 1.9 LPT порта.

Режим экрана: 1024х768х ПРИМЕЧАНИЕ: При работе с процессорами Intel Pentium-4 необходимо от ключить поддержку HT (Hyper Threating).

Программа управляет всеми приводами станка в реальном режиме времени.

Обеспечивает поддержку стандарта программирования станков с ЧПУ ISO-7bit c базовым набором основных команд (включая спектр команд линейной и круговой интерполяции). Обеспечивается также сплайновая интерполяция. Управляющая программа, кроме того, имеет в своем составе встроенный имитатор работы стан ка с ЧПУ. Имитатор имеет возможность работать на компьютере без подключен ного станка MF70-4Ф4, позволяет отлаживать и тестировать написанные учащи мися программы на виртуальной трехмерной модели станка.

Переключение работы из режима “Имитатор” в режим ”Станок” и обратно – осуществляется нажатием всего лишь одной клавиши.

4. ПРОГРАММНЫЙ ИНТЕРФЕЙС СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СТАНКОМ Установка Для установки программы необходимо обладать правами администратора. Пе ред установкой необходимо установить пакет RTX 6.1.

Запустите файл setup.exe с диска. По умолчанию программа устанавливается в каталог C:\STEPPER CNC. Программа установки создаст группу STEPPER CNC в меню Программы и ярлык “STEPPER CNC” на Рабочем столе. После первого за пуска система попросит перезагрузить компьютер.

Запуск программы Запускается программа с помощью ярлыка “STEPPER CNC” на Рабочем столе (см. рис. 6) или через меню “Пуск -> Программы -> STEPPER CNC”.

Основные принципы 1. После запуска программа находится в режиме ИМИТАТОР.

2. Любое перемещение инструмента возможно, если скорость суппорта F не равна 0.

3. Для запуска «Ручного режима» в режиме ИМИТАТОР не требуется допол нительных действий и настроек.

4. Для выполнения отдельной команды с командной строки в режиме ИМИ ТАТОР не требуется дополнительных настроек.

5. Для запуска «Автоматического выполнения» Управляющей Программы требуется выполнить выход в «Ноль станка» по всем координатам (для режимов СТАНОК и ИМИТАТОР).

На рис. 10 показано главное окно программы. В главном окне программы имеются следующие опции: панель статуса, панель инструментов и панель управ ления.

Панель статуса (рис. 11) На панели статуса отображаются:

1. Текущий режим системы ИМИТАТОР (активен, если зеленый).

2. Текущий режим системы СТАНОК (активен, если зеленый).

3. Режим работы с оборудованием (активен, если зеленый).

4. Тип оборудования (ФРЕЗЕРНЫЙ ИЛИ ТОКАРНЫЙ).

Нажатием на индикаторы режимов СТАНОК или ИМИТАТОР можно произ водить переключение между режимами. Например, нажав на индикатор ИМИТА ТОР, пользователь переключит систему в режим ИМИТАТОР.

Панель инструментов (рис. 12) – Вызов диалога настройки функции G500 (сообщения пользователя).

– Вызов диалога настройки функции G92 (система координат детали).

– Системные сообщения.

Рис. 10. Главное окно программы:

1 – панель статуса, 2 – панель инструментов, 3 – панель управления Рис. 11. Панель статуса Рис. 12. Панель инструментов – Вызов диалога “Настройка оборудования”.

– Поворот точки обзора вокруг горизонтальной оси (фрезерный станок).

– Поворот точки обзора вокруг вертикальной оси (фрезерный ста нок).

– Увеличить изображение.

– Уменьшить изображение.

– Изображение 100%.

– Вид на плоскость OXY (фрезерный станок).

– Вид на плоскость OZX (фрезерный станок).

– Вид на плоскость OZY (фрезерный станок).

Панель управления (рис. 13) Основная панель управления программы находится справа в главном окне программы.

Рис. 13. Панель управления Панель координат (рис. 14) служит для отображения положения суппорта в СКД (Системе координат Станка) и СКС (Системе координат Детали) Рис. 14. Панель координат Панель нулевого положения (рис. 15) предназначение для отображения нуле вого положения суппорта. Содержит индикаторы нулевого положения “ноль X”, “ноль Y” и “ноль Z”, а так же кнопки вывода суппорта в ноль по координатам X, Y и Z (рис. 16).

Рис. 15. Панель нулевого положения Рис. 16. Кнопки вывода суппорта в Ноль Информационная панель (рис. 17) служит для отображения информации о те кущем корректоре инструмента и номере инструмента, а так же о текущей скоро сти суппорта F и скорости главного движения S.

Рис. 17. Информационная панель Командная строка (рис. 18) предназначена для ввода и исполнения отдельных команд. Выполнение команды системой начинается после нажатия на клавишу “Enter” на клавиатуре ПК или кнопку. Историю команд можно вызвать, нажав на кнопку.

Рис. 18. Командная строка Панель автоматического режима (рис. 19) предназначена для управления ав томатическим выполнением «Управляющей программы» (УП).

Рис. 19. Панель автоматического режима Вызов диалога загрузки УП производится нажатием на кнопку. Текст за груженной УП будет отображен в окне “Программа”.

Запуск УП производится нажатием на кнопку.

Временный останов выполнение УП производится нажатием на кнопку.

Включение пошагового режима выполнения УП производится установку фла га “Пошаговый режим”.

В режиме ИМИТАТОР на фрезерном станке при выполнении УП в можно ус корить визуализацию перемещений инструмента, установив флаг “Ускоренное”.

МЕНЮ ФАЙЛЫ Данное меню (рис. 20) содержит пункты, относящиеся к работе с файлами.

Рис.20. Меню “Файлы” НОВАЯ УП Вызов текстового редактора для создания текста новой управляющей про граммы. Вызываемый текстовой редактор настраивается через меню Настройка >Настройки оборудования (см. МЕНЮ НАСТРОЙКА).

РЕДАКТИРОВАТЬ УП Вызов текстового редактора с текстом загруженной в систему управляющей программы. Вызываемый текстовой редактор настраивается через меню На стройка->Настройки оборудования (см. МЕНЮ НАСТРОЙКА). После сохранения изменений УП требуется перезагрузить УП в систему через меню Команды >Выполнение программы (см. МЕНЮ КОМАНДЫ).

ЗАГРУЗИТЬ КОНФИГУРАЦИЮ Перезагрузка всех конфигурационных файлов.

СОХРАНИТЬ КОНФИГУРАЦИЮ Принудительное сохранение конфигурации системы.

Примечание: Система сохраняет конфигурацию на выходе из программы ав томатически.

ЗАКРЫТЬ Выход из программы.

МЕНЮ КОМАНДЫ Меню (рис. 21) содержит команды, общие для обоих типов станков (Токарного и Фрезерного).

ДИАГНОСТИКА рассмотрена в разделе 7 данного учебного пособия.

ИСТОРИЯ КОМАНД “История команд” – выводит окно (рис. 22) со списком команд, вводимым пользователем с командной строки системы. Историю команд можно сохранить в текстовый файл, нажав кнопку “Сохранить”. Очистить историю команд можно, нажав кнопку “Очистить”. Выбрав команду и наддав клавишу “Enter” пользова тель может переместить выбранную команду в командную строку системы (та же операция возможна с использованием двойного щелчка правой кнопкой мыши).

Рис. 21. Меню “Команды” Рис. 22. Меню “История команд” ВЫХОД В НОЛЬ ПО Х, ВЫХОД В НОЛЬ ПО Y, ВЫХОД В НОЛЬ ПО Z Вывод суппорта указанной координаты в Ноль станка.

РУЧНОЕ УПРАВЛЕНИЕ “Ручное управление ” (рис. 23)– выводит (если установлен флаг “Отображать панель Ручное управление в отдельном окне реализуется на вкладке “Дополни тельно” в диалоге “Настройка оборудования”). С помощью данного окна можно вручную перемещать суппорт станка. Координаты в данном окне отображаются в системы координат станка.

Рис. 23. Окно “Ручное управление” Запуск перемещения производится следующим образом:

1. Установить “Скорость суппорта” в какое-либо значение, не равное 0 (на пример, на половину всей длины диапазона скоростей) 2. Нажмите кнопку с наименованием направления нужной Вам координаты и держите нажатой (зафиксированное нажатие правой кнопки мыши) до момента, когда суппорт переместится в нужную Вам точку.

3. Отпустите кнопку (привод остановится).

Выход в Ноль станка осуществляется однократным нажатием на кнопки с соответствующей координатой. Например, для вывода в Ноль по Х нажмите кнопку.

В более новой версии программы возможности пульта могут быть несколько расширены и добавлены новые элементы управления.

Если не установлен флаг “Отображать панель Ручное управление в отдельном окне” на вкладке “Дополнительно” в диалоге “Настройка оборудования”, то па нель ручного управления отображается в главном окне вместо окна с текстом программы (рис. 24).

Рис. 24. Панель ручного управления в главном окне ВЫПОЛНЕНИЕ ПРОГРАММЫ “Выполнение программы ” – выводит окно (рис. 25). Открытие диалога выбора файла УП производится нажатием кнопки “Открыть”, чтобы загрузить выдран ную УП в систему нажмите “Загрузить”. После этого текст УП будет отображен на лицевой панели программы в разделе “Программа” (см. Главное окно систе мы).

Рис.25. Окно “Выбор программы” СТАНОК Переключение в режим работы с реальным станком. Станок должен быть под ключен к компьютеру. Настройка оборудования должна быть выполнена (см.

МЕНЮ НАСТРОЙКА).

ИМИТАТОР Переключение в режим Имитатор.

СТОП Остановка всех движений и выполнения УП. Значение скорости шпинделя и суппорта сбрасываются в 0.

ОПРЕДЕЛИТЬ НОЛЬ СТАНКА Текущее положение суппортов станка принимается за Ноль станка. Счетчики координат сбрасываются в 0. В дальнейшем команда Выход в Ноль по X (Y, Z) будет производить перемещение в данную точку на станке.

МЕНЮ НАСТРОЙКА Данное меню (рис. 26) содержит настройки программы, являющиеся общими для обоих типов оборудования (Токарного и Фрезерного), а так же отвечающими за корректную работу системы в целом.

Рис. 26. Меню “Настройка” ФИКСИРОВАННЫЕ ТОЧКИ “Фиксированные точки” – выводит окно (рис. 27), в котором напротив номера точки задаются координаты фиксированных точек, использующихся в програм ме. Дважды щелкнув мышью по значению фиксированной точки можно изменить её значение.

Группа Exx – значения переменных E0 – E99. (См. Описание системы про граммирования управляющих программ.) СИСТЕМНЫЕ СООБЩЕНИЯ “Системные сообщения” выводит окно (рис. 28) с системными сообщениями.

Данное окно также можно вызвать, нажав кнопку на панели инструментов.

В окне “Системные сообщения” содержится сообщения программы на то или иное действие пользователя, более полная информация об ошибках.

Рис. 27. Окно “Фиксированные точки” Рис. 28. Окно “Системные сообщения” ФУНКЦИЯ G “Настройка функции G500” выводит окно (рис. 29) Данное окно является диалогом настройки сообщения пользователя, которые могут быть вызваны функцией G500 в процессе выполнения УП. Количество со общений равно 20.

Рис. 29. Настройка функции G Выбрав номер сообщения, введите (измените) его текст и нажмите кнопку “Сохранить”. Также данное окно можно вызвать, нажав кнопку на панели инструментов.

СИСТЕМА КООРДИНАТ ДЕТАЛИ (функция G92) “Система координат детали G92” выводит окно (рис. 30). Данная настройка является аналогом вызова функции G92. Система координат детали привязывает ся к системе координат станка. После изменения значений нажмите кнопку “Ус тановить”. Также данное окно можно вызвать, нажав кнопку на панели инст рументов.

Рис. 30. Настройка системы координат НАСТРОЙКИ ОБОРУДОВАНИЯ После изменения настроек в данном окне нажмите кнопку “Сохранить”.

Вкладка ОБЩИЕ (рис. 31).

Рис. 31. Вкладка “ОБЩИЕ” Изменение нижеприведенных настроек данной вкладки рекомендуется произ вести сразу после установки программы и в дальнейшем не изменять.

Флаг ИНВЕРСИЯ ЛИНИИ ПИТАНИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ:

В случае, когда активный уровень линии питания двигателей 0. Флаг должен быть выставлен. ПРИМЕЧАНИЕ: Информация об активных уровнях в паспорте станка.

Флаг ИНВЕРСИЯ ЛИНИИ ИНИЦИАЛИЗАЦИИ:

В случае, когда активный уровень линии инициализации блока управления 0.

Флаг должен быть выставлен.

Примечание: Информация об активных уровнях в паспорте станка.

Флаг ТРЕБУЕТСЯ ИНИЦИАЛИЗЦИЯ:

При работе с системой на базе контроллера управления приводами данный флаг должен быть выставлен. При неустановленном флаге игнорируются на стройка “Инверсия линии инициализации”.

Примечание: Информация о системе управления приводами в паспорте станка.

Флаг ОБРАБОТКА СОБЫТИЙ:

При управлении без использования RTX-таймеров данный флаг рекомендует ся устанавливать. Однако равномерность работы привода в данном случае не га рантируется. Не влияет на точность.

Флаг ИСПОЛЬЗОВАТЬ ДРАЙВЕР:

При работе под OC Windows 2000/XP данный флаг должен быть установлен.

Примечание: Драйвер поставляется совместно с данной программой.

Флаг УПРАВЛЕНИЕ ПО RTX-ТАЙМЕРУ:

При наличии установленного пакета RTX требуется установить данный флаг.

Примечание: Использование пакета RTX является рекомендуемым.

Флаг ИСПОЛЬЗОВАТЬ ДЖОЙСТИК:

При наличии джойстика требуется установить этот флаг. Данная настройка включает/выключает возможность управления приводами от джойстика в режиму ручного управления.

Группа настроек ДИСКРЕТНОСТЬ ДАТЧИКОВ:

Задается количество импульсов шагового двигателя на 1 мм. Значение по умолчанию для всех координат равно 200.

Группа настроек ПАУЗА МЕЖДУ КАДРАМИ УП:

Задержка паузы между кадрами при выполнении управляющей программы. По умолчанию выполнение без паузы. При отладке УП может потребоваться ввести данную паузу, для чего требуется сдвинуть движок вправо на 1–2 деления.

Группа настроек ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ:

Настройка соотношения скоростей привода при выполнении одновременных перемещений (например, линейной интерполяции). Увеличив данное значение можно пропорционально увеличить скорость выполнения данных перемещений в процессе выполнения УП. Значение по умолчанию 1.

Группа настроек ПРИОРИТЕТ ПРОЦЕССА:

Настройка системного приоритета программы в случае, когда не используется пакет RTX. Значение по умолчанию Normal. При включенном флаге “Управление по RTX-таймеру” настройки приоритетов игнорируются.

Группа настроек ПРИОРИТЕТ ПОТОКА УПРАВЛЕНИЯ:

Настройка системного приоритета потока управления программы в случае, ко гда не используется пакет RTX. Значение по умолчанию Normal. При включенном флаге “Управление по RTX-таймеру” настройки приоритетов игнорируются.

Группа настроек ТИП УСТРОЙСТВА:

Выбор типа оборудования: ТОКАРНЫЙ, ФРЕЗЕРНЫЙ. После изменения типа оборудования требуется перезапустить программу, о чем система сообщит.

Группа настроек ПРИВОД ПОДАЧ:

Импульс (мкс) – минимальная ширина импульса для шагового двигателя при вода подач.

Макс. Скорость (мм/мин) – максимальная скорость мм в минуты для приводов подач.

Группа настроек УПРАВЛЯЮЩИЕ БИТЫ:

Данная группа является настройкой управляющих линий приводов станка.

При неверных данных, установленных в этой группе привода могут не функцио нировать.

X (Y, Z) step – Номер бита порта и номер порта для импульса шара двигателя.

X (Y, Z) dir – Номер бита порта и номер порта для линии направления враще ния двигателя.

X (Y, Z) power – Номер бита порта и номер порта для лини питания двигателя.

Биты нумеруются с 0 до 7. Порты с 0x378 по 0x37A (шестнадцатеричная фор ма).

ПРИМЕЧАНИЕ: Данные по управляющим линиям смотреть в паспорте стан ка.

Вкладка ПУТИ (рис. 32).

Группа настроек ВНЕШНИЙ РЕДАКТОР:

Путь до произвольного текстового редактора. По умолчанию Notepad.exe. Вы бор можно произвести, нажав кнопку “Выбрать”.

Вкладка ДОПОЛНИТЕЛЬНО (рис. 33) Группа настроек КОРРЕКЦИЯ ЛЮФТА:

В случае наличия люфта у приводов станка его можно скорректировать. Зна чение люфта по каждой координате вводится как число импульсов шагового дви гателя. Для включения коррекции необходимо установить флаг “Включить кор рекцию люфта”.

Группа настроек КОРРЕКЦИЯ ПОТЕРИ ИМПУЛЬСОВ:

В случае постоянной потери известного количества импульсов на любое пе ремещение какого-либо из приводов можно скорректировать эту потерю. Значе ние потери заносится как число импульсов потери шагового двигателя. Для включения коррекции необходимо установить флаг “Включить коррекцию”.

Рис. 32. Вкладка “Пути” Группа настроек РАЗГОН Настройка параметров разгона двигателя. График разгона представляет собой прямую линию (рис. 34).

Для включения функции разгона необходимо установить флаг “Включить раз гон ”.

Рис. 33. Вкладка “Дополнительно” Рис. 34. Схема разгона двигателя Флаг – Отображать панель “Ручное управления” в отдельном окне Если флаг установлен, то панель “Ручное управление” выводится в отдельном окне. Если не установлен, то выводится на панель управления программы вместо окна текста программы (См. Ручное управление).

МЕНЮ ФРЕЗЕРНЫЙ СТАНОК (рис. 35) Рис. 35. Меню “Фрезерный станок” СЕЧЕНИЯ Вызов диалога отображения сечений заготовки в разных плоскостях показан на рис. 36. Щелкнув мышью по сечению можно посмотреть его в разных плоско стях. При этом красная линия будет перемещена в выбранное вами сечение заго товки.

Рис. 36. Сечения заготовки НАСТРОЙКИ ИЗОБРАЖЕНИЯ Вкладка Общие (рис. 37).

Рис. 37. Настройка имитатора фрезерного станка. Вкладка “Общие” Настройка точности имитатора.

Настраивается детализация имитатора обработки. Ориентировочная точность – значение размера одного элемента обрабатываемого тела. Чем меньше размер – тем точнее имитируется обработка, однако это в свою очередь увеличивает требо вания к мощности ПК. Рекомендуемое значение для процессоров, эквивалентной мощности Intel Celeron 2ГГц – 0.2 мм.

Цвет фона Выбор цвета фона изображения в имитаторе фрезерного станка.

Вкладка Режущий инструмент (рис. 38) Рис. 38. Настройка параметров режущего инструмента Инструмент Выбор типа инструмента: концевая фреза, торцовая фреза, дисковая фреза.

Так же задаются параметры инструмента: диаметр d, длина фрезы – H.

Цвет режущего инструмента Выбор цвета режущего инструмента в имитаторе фрезерного станка.

Вкладка Заготовка (рис. 39) Размеры заготовки Задание размеров заготовки по координатам X, Y, Z. Значения задаются в миллиметрах.

Рис. 39. Настройка параметров заготовки Цвет заготовки Выбор цвета заготовки в имитаторе фрезерного станка.

Вкладка Слои (рис. 40) В режиме изображения “Траектория” (см. Подменю Вид) размер заготовки по координате Z делится на 11 слоев. Каждый слой можно отображать отдельным цветом. При этом при отображении траектории соответствующим цветом будет выделяться часть траектории, проходящая через соответствующий слой.

Изменение цвета выполняется следующим образом:

1. Выберите слой с помощью движка “Слой” 2. Нажмите кнопку “...” 3. Выберите цвет.

Подменю ВИД (рис. 41) Режимы отображения Имитатора фрезерного станка.

1. Каркас (каркасное изображения детали и режущего инструмента).

2. Поверхность (изображение с отображением поверхностей заготовки).

3. Траектория (только траектория режущего инструмента).

4. Показывать (подменю детализации изображения). Возможность вклю чать/выключать следующие элементы изображения во всех режимах: Оси коор динат, Сетка, Траектория, Заготовка, Режущий инструмент.

Подменю “Показывать” так же можно вызвать нажатием на правую кнопку мыши, установив предварительно указатель мыши в область имитатора.

Рис. 40. Настройка цветов траектории в зависимости от глубины резания Рис. 41. Пример имитации заготовки FAQ Как задать Ноль станка?

Вывести инструмент в точку, которая будет принята за ноль станка, и нажать кнопку на панели управления. Счетчики координат сбрасываются. После дующие команды выхода в Ноль станка будут выводить суппорт в эту точку.

Как привести изображение Имитатора в соответствие обработке на станке в режиме СТАНОК?

1. Выведите на станке инструмент в позицию, которая будет принята за Ноль станка.

2. Переключитесь в режим ИМИТАТОР 3. Выведите инструмент на имитаторе в позицию, которая будет принята за Ноль станка.

4. Переключитесь в режим СТАНОК 5. Нажмите кнопку “Определить ноль станка” 6. Запустите УП Как включить Ручной режим?

Нажать кнопку на панели управления. Или Ctrl+R на клавиатуре.

Как запустить Управляющую программу?

Открыть диалог загрузки программы, нажав кнопку на панели управления.

Выбрать файл УП. Нажать кнопку “Загрузить”. Текст УП будет загружен в окно “Программа на панели управления”. Вывести суппорт в Ноль станка. Нажать кнопку на панели управления. Для пошагового выполнения установить флаг “Пошаговый режим” на панели управления.

Как изменить тип станка?

Открыть диалог “Настройка оборудования” и на вкладке “Общие” выбрать тип станка Токарный или Фрезерный. Нажать кнопку “Сохранить” и перезапустить программу.

Как остановить выполнение УП или отдельной команды?

Нажать кнопку “СТОП”. При этом значения скорости суппорта и скорости главного движения будут установлены в 0.

Как включить работу с реальным станком?

Через меню “Команды -> Станок” Переключился в режим СТАНОК, но привода не двигаются Требуется проверить следующие моменты:

1. Установлена ли скорость перемещения суппорта F?

2. Подключен ли станок к LPT порту ПК.

3. Правильно ли установлены управляющие линии для данного станка (см.

“Паспорт” к станку и диалог “Настройки оборудования”).

4. Установлена ли максимальная скорость суппорта не равная 0 в диалоге “На стройка оборудования”.

5. Задана ли минимальная ширина импульса (см. “Паспорт” к станку и диалог “Настройки оборудования”).

Как самостоятельно настроить минимальную ширину управляющих импуль сов шагового привода 1. Установите значение Максимальной скорости равным 300 (диалог “На стройка оборудования”).

2. Установите значение “Импульс” равным 2500 (диалог “Настройка оборудо вания”).

3. Нажмите кнопку “Сохранить” 4. Переключитесь в режим СТАНОК.

5. Вызовите диалог “Ручное управление”.

6. Установите скорость суппорта на максимальное значение.

7. Нажмите кнопку перемещения какой-либо из осей в любом направлении.

8. Если привод работает равномерно, уменьшите значение “Импульс” в диало ге “Настройка оборудования” на 100 и повторите пункты 5,6,7.

9. Пункт 8 повторить до момента достижения максимальной скорости пере мещения при равномерной работе двигателя.

5. РУКОВОДСТВО ПО ПРОГРАММИРОВАНИЮ Упpавляющая пpогpамма (УП) обpаботки детали состоит из последо вательности кадpов.

Фоpмат кадpа (по ГОСТ 20999-76) [6–10]:

N04. G02. X+053. Z+053. R+053. I+053. J+053 K+053. F F05 Е034. S+04. T04. D02. M02. P08. Q08. H04. L04.

Фоpмат дополнительных буквенных адpесов:

A+053. B+053. C+053. U+053. V+053. W+053. Y+053. O Назначение буквенных адpесов:

N - номеp кадpа;

G - подготовительная функция, постоянный цикл;

X, Z - геометpические данные по осям X и Z в абсолютных величинах или в пpиpащениях;

U, W - геометpические данные по осям X и Z в пpиpащениях;

R - pадиус дуги;

I, K - координаты центра окружности;

геометpические данные по осям X, Z;

пpогpаммиpование может осуществляться на pадиус и на диаметp;

S - частота вpащения шпинделя, скоpость pезания;

H - количество повтоpов упpавляющей пpогpаммы;

T - функция инстpумента, N инстpумента, N коppектоpа;

D - номеp коppектоpа;

M - вспомогательная функция;

L - вызов упpавляющей пpогpаммы(подпpогpаммы);

P, Q - номеp пеpвого и последнего кадpа некотоpой части УП;

F, E - функция подачи;

шаг pезьбы;

A, B, C, J, V, Y, O - дополнительные паpаметpы циклов и упpавляющих пpогpамм.

В одном кадpе можно записать:

F, E - значение подачи (шага pезьбы);

любое количество G - функций из гpуппы настpоечных;

функцию Т или функцию D;

до шести М - функций, выполняемых до пеpемещения;

S - функцию;

одну G - функцию из гpуппы основных (с учетом модальности);

до четыpех М - функций, выполняемых после движения;

L - функцию (вызов подпpогpаммы) и после нее любые буквенные адpеса в качестве паpаметpов. L - функция делит кадp на две части: все буквенные адpеса, записанные, в кадpе после адpеса L pассматpиваются как паpаметpы.

Исключение - адрес H, котоpый в любом месте кадра pассматpивается, как число повторений подпpогpаммы.

Выполнение функций в кадрах УП производится именно в указанном поряд ке, хотя записаны они могут быть в произвольном порядке.

Подготовительные функции G и постоянные циклы разбиты на две группы.

(табл. 1).

В пеpвую гpуппу входят настpоечные G - функции, не тpебующие буквенных адpесов в качестве паpаметpов;

во втоpую - основные G - функции, тpебующие буквенных адpесов в качестве паpаметpов, в том числе, постоянные циклы.

Функции G, помеченные "*" в гpафе "модальность", сохpаняют свое значение до отмены их дpугой модальной G - функцией. Функция G00 является стартовой:

она активизируется при включении УЧПУ.

Подготовительные функции G, в том числе циклы, имеют, как пpавило, паpа метpы, задаваемые или в кадpе УП с помощью буквенных адpесов, или в pежиме ввода паpаметpов станка и УЧПУ.

В обоих случаях, напpимеp, для задания напpавлений аваpийного сбега для внешних и внутpенних pезьб в одной и той же УП, значение паpаметpа желатель но изменить, опеpативно в пpоцессе выполнения УП.

М-функции делятся на две гpуппы. В пеpвую входят М-функции, выполняе мые до пеpемещения, заданного в кадpе, во втоpую - после пеpемещения.

В таблице вспомогательных функций (табл. 2), котоpые должны быть за пpогpаммиpованы в электpоавтоматике, в столбце 1 - код вспомогательной функ ции, в столбце 2 - назначение вспомогательной функции, 3 - функция начинает действовать до начала пеpемещения, 4 - функция начинает действовать после вы полнения пеpемещения, 5 - функция действует до отмены дpугой функции, 6 - функция действует только в одном кадpе.

Под адpесом L в кадpе можно указать вызов упpавляющей пpогpаммы, для этого пpедусмотpено до четыpех цифp.

Номеpа с 900 по 999 заpезеpвиpованы под постоянные, внешние по отноше нию к УП, подпpогpаммы. Номеpа с 1000 указывают на внутpеннюю под пpогpамму, хpанящуюся и pедактиpуемую как часть УП. В последнем случае, но меp указывает номеp кадpа, с котоpого начинается подпpогpамма. Заканчивается пдпpогpамма кодом М17. Число вложений подпpогpамм не более тpех.

Таблица Подготовительные функции Код Модаль Описание Группа функции ность G00 Позиционирование осн * G01 Линейная интерполяция осн * G02 Круговая интерполяция по часовой стрелке осн * G03 и против G04 Выдержка времени осн G25 Установка зоны запрета перемещений осн G26 Отмена зоны запрета перемещений осн G27 Однопроходный продольный цикл осн * G28 Однопроходный цикл продольного осн * резьбонарезания G29 Однопроходный поперечный цикл осн * G33 Нарезание резьбы с постоянным шагом осн * G39 Однопроходный цикл поперечного осн * резьбонарезания G37 Выход в фиксированную точку осн G38 Возврат из фиксированной точки осн G53 Отмена линейного сдвига настр G56 Линейный сдвиг осн G60 Однопроходный чистовой цикл осн G61 Многопроходный черновой продольный цикл осн G62 Многопроходный черновой поперечный цикл осн G65 Цикл нарезания канавок цилиндрических осн G66 Многопроходный черновой цикл продольного осн резьбонарезания G67 Многопроходный черновой цикл поперечного осн резьбонарезания G68 Многопроходный черновой копировальный осн цикл G69 Цикл нарезания торцовых канавок осн G83 Цикл глубокого сверления осн G84 Цикл нарезания резьбы метчиком или плашкой осн G90 Абсолютный размер настр G91 Размер в приращениях настр G92 Установка абсолютных накопителей положения осн G94 Подача в мм/мин настр G95 Подача в 1/мин настр G96 Постоянная скорость в м/мин настр G97 Отмена постоянной скорости резания настр Таблица Вспомогательные функции 1 2 3 4 5 М00 Программируемый останов + - + - М01 Останов с подтверждением + - + - М02 Конец программы + - + - М03 Вращение шпинделя по часовой стрелке + - + - М04 Вращение шпинделя против часовой стрелки + - + - М05 Останов шпинделя + + - - М06 Смена инструмента + - - + М08 Включение охлаждения + - + - М09 Отключение охлаждения + + - - М12 Реверс главного привода + - + - М17 Конец управляющей программы + - + - М19 Ориентированный останов шпинделя + - - + М30 Конец УП с возвратом в начало + - + - Все адpеса (кpоме H), записанные в кадpе после адpеса L, pассматpиваются как паpаметpы подпpогpаммы (паpаметpическое пpогpаммиpование), упаковываются в буфеp и пеpедаются подпpогpамме.

Пpимеp.

N80 1.1230 А12.3 B72. - вызов подпpогpаммы.

Подпpогpамма:

N1230 #101 = #1 + #2 - #101 будет pавно 84.300;

N1235 #103 = #2 - #1 - #102 будет pавно 59.700;

N1240 G00 X # N1250 G01 X #102 M Функции подачи F, E Фоpмат адpеса F пpи минутной подаче (G94) есть F05 пpи дискpетности мм/мин.

Разpешается задание минутной подачи с точкой, пpичем, позиция точки соот ветствует м/мин.

Пpимеp. Подачу 5 м/мин можно задать, как F200 или как F.2.

Вызов на дисплей - всегда с точкой.

Фоpмат адpеса F пpи обоpотной подаче (95) есть F023 пpи дискpетности мм/об. Точка соответствует мм/об.

Пpимеp. F.3 задает подачу 0,3 мм/об, а F1.215 - 1,215 мм/об.

На рис. 42–44 показано положение осей координат станка. Ноль системы ко ординат станка определяет в данном случае оператор (наладчик), устанавливая положение плавающего нуля, от которого обеспечивается связь с нулем системы координат детали. Ноль системы координат детали назначает технолог, исходя из схемы размерного анализа. Относительно этого нуля и пишется управляющая программа для обработки данной детали.

Рис. 42. Правило правой руки:

a) положительные направления осей координат, б) положительные направления вращений (поворотов) Рис. 43. Система координат Рис. 44. Система координат Инструкция по использованию G-функций в управляющей программе Инстpукция описывает пpавила задания систем кооpдинат станка и детали, а также особых точек в этих системах кооpдинат [20–23]: учет в УП pеальных ус ловий обpаботки;

состав G-функций, их назначение;

состав буквенных паpа метpов и паpаметpов УЧПУ, необходимых для коppектной отpаботки G-функций;

геометpию отpаботки G-функций.

В табл. 3 показаны адреса, используемые при программировании.

Таблица Функции программирования Адресная Назначение буква N Порядковый номер кадра Технологическая (подготовительная) команда задания режима G операции (линейная, круговая интерполяция и т.д.) X, Y, Z Значения координат I, J, K Координаты центра дуги окружности F Скорость подачи S Частота вращения шпинделя Т Номер корректора инструмента М Вспомогательная команда R Радиус дуги окружности Длительность паузы, номер подпрограммы, номер фиксирован P ной точки, параметр команды Q Параметр команды Система кооpдинат станка опpеделяется местоположением начала кооpдинат станка - нулевой точки станка. В данном случае применена система плавающего нуля станка, т.е. любое положение крестового стола относительно инструмента может быть принято за нулевое.

УЧПУ оpиентиpована на пpавую систему кооpдинат (ГОСТ 20999-83), пpи котоpой взгляд наблюдателя (опеpатоpа станка, технолога-пpогpаммиста УП) со стоpоны положительного напpавления оси Y на квадpанты плоскости XZ видит отpаботку функции кpуговой интеpполяции G02 "по часовой стpелке".

Может быть, пpи необходимости, осуществлена пpогpаммная установка новой системы кооpдинат (детали), установка новой системы кооpдинат (детали) паpа метpическим обpазом;

установка данных инстpумента, установка необходимых технологических команд и линейного сдвига.

Установка новой системы кооpдинат детали осуществляется функцией:

X Z G92, U W где X, Z - кооpдинаты Ф.Т.N1 в системе кооpдинат детали, т.е. относительно на чала системы кооpдинат детали - нуля детали (Н.Д.);

U, W - составляющие вектоpа, пpоведенного из Н.Д. в Н.С.

Формат кадра в программе STEPPER CNC Каждый отдельный кадра Управляющей программы должен соответствовать формату:

[Номер кадра] [Команда] [Параметры команды] В одном кадре не должно быть одновременно М и G функций, параметрами к которым идут одинаковые параметры. Т.е. если М функция имеет параметр X Y Z, то в этой же строке не должно быть G функции с параметрами X Y Z.

Составляющие кадра отделяются друг от друга ОДНИМ пробелом.

Строка, начинающаяся с символа;

считается комментарием.

Например:

;

Включение шпинделя N100 S1000 M Параметры и их значения не разделяются пробелами. Например: X-100. Задание значений координат и параметров Если значение координаты или радиуса задано с десятичной точкой, то значе ние принимается заданным в миллиметрах.

Если значение задано без десятичной точки, то значение принимается задан ным в дискретах.

Пример: X100 – 100 дискрет X100. – 100 миллиметров Параметрическое задание значений Задание значения из параметра: X#200n Y#210n Z#220n Задание значение из переменной: XEn YEn ZEn Задать значение параметра можно следующим образом:

Пример: N10 #2005 = @35.5 – Значение 35. N10 #2005 = E10 – Из переменной Е Скорость суппорта и шпинделя Скорость суппорта – Fn (мм/мин) Скорость суппорта в миллиметрах на 1 оборот шпинделя – En Скорость шпинделя – Sn (об/мин) Параметры инструмента Установка значений вылетов инструмента: N01 Tn Значения вылетов суммируются с текущей координатой.

Формат файла УП Файл управляющей программы представляет собой обычный текстовой файл с расширением.PRG Каждая отдельная строка файла должна содержать кадр программы или строку комментария, первым символом которой должен быть символ “;

”.

Пустые строки игнорируются при загрузке файла.

СПИСОК ФУНКЦИЙ M02 – Остановка выполнения программы Пример: N01 M M03 – Включение шпинделя против часовой стрелки Пример: N01 S1000 M03 – включение шпинделя на частоту 1000 об/мин.

M04 – Включение шпинделя по часовой стрелке Пример: N01 S1000 M04 – включение шпинделя на частоту 1000 об/мин.

M05 – Останов шпинделя Пример: N01 M M10 Pn – Зажим детали на фрезерном станке. Где n – время зажима в се кундах.

Пример: M10 P M11 Pn – Разжим детали на фрезерном станке. Где n – время зажима в се кундах.

Пример: M11 P M100 – Установка координат фиксированной точки.

Фиксированные точки используются для отвода в них стола с заготовкой, на пример, для замера детали или смены заготовки.

Пример: N01 M100 Xn Yn Zn P10 – Установка фиксированной точки Номер с координатами Xn Yn Zn. Допустимо задание значение параметров X, Y и Z из переменных Е.

Пример: N10 M100 XE11 P4 – Установка значения фиксированной точки по координате Х равному значению переменной Е11.

Допустимо задание значение параметров X, Y и Z из параметров 200n, 210n, 220n.

Пример: N10 M102 X#2005 P4 – Установка значения фиксированной точки по координате Х равному значению параметра 2005.

M101 – Установка значения переменной Е Пример: N01 M101 @_число_ En – Запись значения _число_ в переменную En.

M102 – Установка значений вылетов инструмента Пример: N01 M102 Xn Yn Zn P_инструмент_ – Установка значений вылетов Xn Yn Zn для корректора инструмента с номером _инструмент_. Допустимо зада ние значение параметров X, Y и Z из переменных Е.

Пример: N10 M102 XE11 P4 – Установка вылета по координате Х равному значению переменной Е11.

Допустимо задание значение параметров X, Y и Z из параметров 200n, 210n, 220n.

Пример: N10 M102 X#2005 P4 – Установка вылета по координате Х равному значению параметра 2005.

M103 – Установка точности аппроксимирования дуги окружности Пример: N01 M103 Cn – Разбиение дуги окружности на n отрезков.

В режиме СТАНОК Не рекомендуется ставить слишком большую точность – ограничения быстродействия привода подач.

M200 – Сравнение параметра Е с числом: Если E < @ тогда _Действие_ Пример: N01 M200 En @_число_ G71 P100 – Сравнение переменной Еn с чис лом: Если E < @ тогда выполнение функции G71 P100.

M201 – Сравнение параметра Е с числом: Если E > @ тогда _Действие_ Пример: N01 M201 En @_число_ G71 P100 – Сравнение переменной Еn с чис лом: Если E > @ тогда выполнение функции G71 P100.

M202 – Сравнение параметра Е с числом: Если E = @ тогда _Действие_ Пример: N01 M202 En @_число_ G71 P100 – Сравнение переменной Еn с чис лом: Если E = @ тогда выполнение функции G71 P100.

M203 – Сравнение параметра Е с числом: Если E != @ тогда _Действие_ Пример: N01 M203 En @_число_ G71 P100 – Сравнение переменной Еn с чис лом: Если E != @ тогда выполнение функции G71 P100.

ПРИМЕЧАНИЕ: _Действие_ является G-функцией M300 – Сложение Е = Е + Число Пример: N01 M300 En @_число_ – Сложение переменной En с Числом и за пись результата в переменную En.

M301 – Вычитание Е = Е – Число Пример: N01 M301 En @_число_ – Вычитание из переменной En Числа и за пись результата в переменную En.

M302 – Умножение Е = Е * Число Пример: N01 M302 En @_число_ – Умножение переменной En на Число и за пись результата в переменную En.

M303 – Деление Е = Е / Число Пример: N01 M300 En @_число_ – Деление переменной En на Число и запись результата в переменную En.

M305 – Сохранить переменные Е в файл evariables.dat M306 – Загрузить переменные Е из файла evariables.dat G00 – Позиционирование (холостое перемещение) в заданную точку на максимальной скорости Пример: N01 G00 Xn Yn Zn G01 – Линейная интерполяция (рис. 45) Пример: N01 G01 Xn Yn Zn X, U W Start Рис. 45. Линейная интерполяция G02 – Круговая интерполяция (по часовой стрелке) (рис. 46).

Пример: N15 G02 U-10. V-10. I-10. K0. F150 – Дуга окружности, конечная точ ка которой находится со смещением U-10. V-10. от начальной точки, центр ок ружности находится со смещением I-10. K0. от начальной точки.

I – Относительное смещение центра окружности относительно начальной точ ки по координате X.

K – Относительное смещение центра окружности относительно начальной точки по координате Y (фрезерный станок) или Z.

Другой вариант задания дуги – с помощью радиуса дуги окружности.

Пример: N10 G02 X-40. Z-20. R50 F Проконтролировать дугу можно через файл Test.prg – в него пишется аппрок симирующая подпрограмма с использование функции G01.

U W I Центр окр.

K Р Рис. 46. Круговая интерполяция по часовой стрелке G03 – Круговая интерполяция (против часовой) (рис. 47) G04 – Пауза Пример: N01 G04 P10 – Пауза 10 секунд.

U W I Центр окр.

K Рис. 47. Круговая интерполяция против часовой стрелки G25 – Включение контроля Зон запрета перемещений. Зоны должны быть оп ределены через меню “Токарный станок -> Зоны запрета”.

G26 – Отмена контроля зон запрета.

G28 – Нарезание резьбы с одного прохода.

Пример: N01 G28 Z-30 E1 – Резьба с шагом 1 мм.

Перед запуском команды G28 ОБЯЗАТЕЛЬНО должно быть запущено главное движение. Параметром E задается скорость суппорта в мм/об – миллиметров на оборот шпинделя.

G37 – Выход в фиксированную точку Пример: N01 G37 Pn – Выход в точку, заданную параметром n. См. M100.

G70 – Возврат из подпрограммы Пример: N01 G70 – Последний кадр подпрограммы.

G71 – Вызов подпрограммы Пример: N01 G71 P200 – Вызов подпрограммы, которая начинается с кадра N200. Подпрограмма должна завершаться командой G70.

G72 – Безусловный переход на заданный кадр Пример: N01 G72 P150 – Переход к кадру N150.

G92 – Задание смещения центра координатной системы Пример: N01 G92 Xn Yn Zn G93 – Отмена смещения центра координатной системы Пример: N01 G G500 – Вывод на экран сообщения с указанным номером.

Выполнение УП прерывается. Система ожидает нажатия на кнопку ОК.

ПРИМЕР: N102 G500 P4 – вывод сообщения с номером 4.

Редактирование сообщений осуществляется через меню Настройка->Функция G500.

ПРИМЕР: N102 G500 Px En – вывод сообщения с номером x и значение пере менной En.

ПРИМЕР: N102 G500 P1 #2xxx – вывод сообщения с номером 1 и значение па раметра #2xxx.

Использование сплайновой интерполяции Следует отметить, что команды сплайновой интерполяции, хотя и записыва ются в виде нескольких кадров, выполняются как один кадр управляющей про граммы за один проход управляющей процедуры.

Последовательность команд на воспроизведение инструментом токарного станка траектории, заданной в виде В-сплайна, имеет следующий обобщенный формат:

N<номер>B N<номер>XZ N<номер>XZ … N<номер>XZ N<номер>XZ N<номер>B В первом кадре последовательности присутствует ключевой символ B, обо значающее применение В-сплайна. После ключевого символа, идет цифра 1, сиг нализирующая о том, что это начальный кадр последовательности.

После первого кадра следуют кадры, задающие контрольные точки В-сплайна.

Первой контрольной точкой считается точка, в которой находится инструмент то карного станка перед началом отработки кадра.

В завершающем кадре после ключевого символа B следует цифра 2, указы вающая, что данный кадр является заключительным.

При задании траектории в виде В-сплайна, кривая проходит только через на чальную и конечную точки. Остальные контрольные точки оказывают влияние на форму кривой, но последняя через них не проходит. Это неудобно для задания траектории вручную, однако контрольные точки B-сплайна обычно рассчитыва ются автоматически с помощью систем автоматизированного проектирования.

Пример программы для ЧПУ фрезерного станка, использующей сплайновую интерполяцию:

N1 F N5 B N10 X-10. Y-25. Z20.

N15 X-20. Y-38.5 Z30.

N15 X-40. Y-18.5 Z10.

N20 B N25 M Вместо указателей координат X, Y, и Z можно использовать U, V, W.

Как видно из примера, он не сильно отличается от набора команд для токарно го станка, всего лишь добавлена третья координата.

Результат работы программы выглядит следующим образом (рис. 48):

Белой кривой отмечена траектория инструмента. Как видно из последователь ности кадров, в данном случае задана замкнутая траектория. Однако, если перед выполнением последовательности не выйти в точку (0,0,0), траектория не будет замкнутой, т.е. точка, в которой находится инструмент, перед началом отработки последовательности кадров задающих сплайн, является первой контрольной точ кой.

Рис. 48. Пример реализации управляющей программы ПРИМЕРЫ ПРОГРАММ Примеры программ находятся в каталоге Examples.

Настройки имитатора:

Режущий инструмент – концевая фреза d = 1 мм, L = 20 мм. Размер заготовки – 40х60х20 мм. Перед запуском программы выведите фрезу на середину заготовки по осям XY и коснитесь фрезой верхней поверхности заготовки. Определите ноль станка. Для ускоренного выполнения программ установите флаг “Ускоренное” на панели управления.

Пример 1:

;

Включаем шпиндель на 1000 об/мин N01 S1000 M ;

Выполняем какие-либо перемещения...

;

Останавливаем шпиндель N100 M ;

Завершаем выполнение программы N200 M Пример 2: Линейная интерполяция (файл Example2.prg) (рис. 49) ;

Включаем шпиндель на 1000 об/мин S1000 M ;

Выполняем перемещения G01 Z-2. F G01 X-10. Y-10. F G01 X10.

G01 Y10.

G01 X-10.

G01 X0. Y0.

G00 Z0.

;

Останавливаем шпиндель M ;

Завершаем выполнение программы M Рис. 49. Результат работы программы Пример Пример 2: Круговая интерполяция. (файл Example3.prg) (рис. 50) ;

Включаем шпиндель на 1000 об/мин S1000 M G01 Z-3. F ;

Устанавливаем точность дуги ;

равной 40 секторов M103 C ;

Выполняем движение по дуге окружности ;

в точку X-20. Y-30. по радиусу R30.

G02 X-20. Y-30. R30. F ;

Выполняем движение по дуге окружности ;

в точку X0. Y0. по радиусу R30.

G02 X0. Y0. R30. F G00 Z0.

;

Останавливаем шпиндель M ;

Завершаем выполнение программы M Рис. 50. Результат работы программы Пример Пример работы УП, подготовленной с помощью системы автоматизированной подготовки программы в G-кодах. (файл Example.prg) (рис. 51, 52).

Настройки имитатора:

Режущий инструмент – концевая фреза d = 1 мм, L = 20 мм. Размер заготовки – 40 х 60 х 20 мм. Перед запуском программы выполните с командной строки ко манды: G01 X-30. Y-40. F300 и G01 Z-5. F300. Определите ноль станка.

Для ускоренного выполнения программ установите флаг “Ускоренное” на па нели управления.

Рис. 51. Результат работы программы гравирования Example.prg (вид 1) Рис. 52. Результат работы программы гравирования Example.prg (вид 2) 6. РАБОТА НА СТАНКЕ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ!

Использование станков оснащенных системой числового программного управления делает ваш труд легче и приятнее. Но не стоит забывать о возможных опасностях которые несет использование ВНИМАНИЕ!

автоматизированного оборудования. Используя стан ки с ЧПУ нужно быть предельно внимательными и осторожными и всегда помнить что действуете вы всегда исключительно на свой страх и риск.

При работе со станком, питание станка необходимо включать только после того, как будут написаны про граммы и встанет необходимость в запуске приводов.

Для включения питания станка на время обработки, необ ходимо привести тумблер (находящийся на передней па нели блока управления – в отсеке рядом c CD-ROM) в по ВНИМАНИЕ!

ложение включено (вверх).

После работы станка необходимо незамедлительно отключить питание станка. Время непрерывной работы приводов станка (положение питание включено) реко мендуется выбирать не более 10-25 минут (во избежа ние перегрева и выхода из строя шаговых двигателей).

Ввод станка в эксплуатацию:

1) после распаковки станка из транспортной тары (деревянного ящика), необ ходимо выдержать оборудование 3-5 часов при комнатной температуре;

2) вытереть масло с корпуса станка при помощи бумажных или тряпичных cалфеток;

3) визуально проверить целостность оборудования: отсутствие механических повреждений элементов приводов станка, шлейфов управления ШД, блока управ ления;

4) соединить станок с параллельным портом ЭВМ;

5) соединить шнур питания станка с компьютером. Для этого необходимо про вод питания, идущий из разъема питания, соединить с разъемом питания, расположенным на задней стенки корпуса ЭВМ (надпись “ПИТАНИЕ СТАНКА”);

6) после сведения всех разъемов (разъема параллельного порта и питания м ЭВМ) необходимо при помощи отвертки с плоским шлицом затянуть винты на корпуса присоединительных разъемов;

7) подключить к ЭВМ монитор, манипулятор мышь, клавиатуру и кабеля пи тания (220 В).

8) станок имеет плавающий ноль, т.е. любое положение стола может быть принято за нулевое.

Запуск системы Последовательность работы с поставляемыми станками является единой и обязательной к исполнению и использованию при работе с данным обору дованием. Не соблюдение этих правил может привести к неправильной рабо те или даже выходу оборудования из строя.

Для использования станка необходимо.

1) Соединить все кабели:

– кабель параллельного порта (соединяется непосредственно с параллельным портом компьютера и блоком управления станка);

2) Соединить кабеля выходящие от блока питания станка с соответствующим разъемом на блоке управления станка.

3) После соединения кабеля между ЭВМ и блоком управления станка необхо димо, при помощи отвертки, прикрутить крепежные винты, расположенные на корпусах разъемов.

Следует отметить, что при закручивании крепежных винтов разъемов сле дует затягивать их с небольшим усилием – исключая проворачивание ответной гайки.

При расстыковке кабелей особое внимания следует обратить на то, что провода необходимо отсоединять, держась и прилагая усилия непосредствен но к корпусам разъемов.

Приложение усилий к кабелю, при расстыковке проводов, может привес ти к порче, разрывам и замыканиям, как в сигнальном кабеле, так и в сило вом разъеме, что может привести к отказу в работе оборудования и даже вы ходу, как системы управления станка, так и блока ЭВМ из строя.

4) Необходимо убедиться в том, что питания станка является выключенным.

Т.е. индикатор питания на передней стенке корпуса блока питания гореть не должен.

4) Далее необходимо включить питание ЭВМ.

5) После загрузки операционной системы Windows 2000 или ХР необходимо запустить программу управления станком.

6) При запуске программа управления автоматически переходит в режим рабо ты с имитатором, в котором можно отлаживать программу и производить раз личные операции (см. “Руководство по станку”).

7) После подготовки и отладки программы следует:

а) включить питание станка (кнопка на блоке питания станка – “Питание СУ”);

б) перейти в режим “станок“.

в) Если требуется то подсветка в защитном кожу включается путем нажатия на соответствующей клавиши на передней панели блока питания станка.

Следует отметить что питание шпинделя фрезерного станка включается той же клавишей, а так же кнопкой расположенной на самой фрезерной го ловке станка (рис. 53).

Рис. 53. Кнопка включения фрезерной головки, а также рукоятка изменения числа оборотов шпинделя После произведенных действий можно приступать к работе с оборудова нием.

8) После завершения работы на станке, необходимо выключить питание станка и произвести закрытие управляющей программы.

Не соблюдение перечислены операций ведет может привести к некор ректной работе системы управления станка.

Инсталляция на установленную версию операционной системы программ ис пользующих эмуляторы ключей, программ и оборудования дистанционного управления, антивирусов и т.п. может привести (в ряде случаев) к резкому замед лению работы ЭВМ и сбоям в программе управления двигателями.

7. СИСТЕМА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ УПРАВЛЯЮЩИХ ПРОГРАММ Система предназначена для проверки выполнения условий допустимости на значенных в управляющей программе режимов резания по критериям качества обработки, возможностям инструмента и станка.

Рассмотрим возможные ограничения которыми могут быть ограничены режи мы резания при обработке концевыми фрезами.

Режимами резания при фрезеровании являются глубина фрезерования, минут ная подача, частота вращения инструмента. При фрезеровании кроме минутной подачи Sм мм/мин, различают подачу на зуб Sz, подачу на один оборот фрезы S, которые находятся в следующем соотношении:

Sм = S n = Sz z n мм/мин., где n – частота вращения фрезы, мин–1;

z – число зубьев фрезы.

Значение подачи на зуб ограничивается следующими параметрами: жестко стью фрезы, прочностью зуба, размещаемостью стружки, прочностью механизма подач станка, выходной мощностью на шпинделе, шероховатость обрабатывае мой поверхности, стойкостью инструмента Подача, допустимая жесткостью фрезы Под действием силы Px фреза изгибается на некоторую величину f (рис. 54).

Величина прогиба определяется по формуле:

Рxl3µ o fo =, мм, АEJo где Px – радиальная составляющая силы резания P, Н;

o – вылет фрезы, мм;

µ – динамический коэффициент;

A – коэффициент жесткости закрепления хвостовика;

E – модуль упругости, Н/мм2;

Jo – момент инерции сечения хвостовика, мм Px f Рис. 54. Схема прогиба фрезы l Радиальная составляющая силы резания определяется в зависимости от ок ружной:

Pz = k Px H, где Pz – окружная сила резания, Н;

k – эмпирический коэффициент.

Cила Рz определяется по следующей формуле [23]:

y 10CptxSzBuz Pz = Kмp, Н, Dqnw где Cp – эмпирический коэффициент;

w, x, y, u, q – эмпирические показатели степени;

t – глубина резания, мм;

Sz – подача на зуб, мм;

B – ширина фрезерования, мм;

z – число зубьев;

D – диаметр фрезы, мм;

n – частота вращения шпинделя, мин–1;

Kмр – поправочный коэффициент, зависящий от материала детали.

Момент инерции сечения хвостовика определяется по формуле:

d Jo =, мм4, где d – диаметр хвостовика, мм.

Задаваясь допустимым прогибом, получаем выражение для определения мак симально допустимой подачи:

AEfдопd4Dqnw y Sz ж.фр., мм/зуб, (1) 10CptxzKмр 64µkl o Подача, допустимая прочностью фрезы Напряжение в хвостовике не должны превышать допустимое напряжение из гиба:

[]u Напряжение в хвостовике определяются по формуле:

M =, МПа, W где M – момент силы в опасном сечении хвостовика, Н·м;

W – момент сопротивления, мм3.

Эти составляющие определяются по формулам:

М = Ркlo, Нм, d W =, мм3.

Получаем выражение для определения максимально допустимой подачи:

Dqnwd3[] u y Szпр.фр., мм/зуб. (2) k320CptxzKмрlo Подача, допустимая по шероховатости поверхности В зависимости от требуемой шероховатости подача определяется по эмпири ческой формуле:

x СсRa Db Szшер., мм/зуб, ty где Cс – эмпирический коэффициент;

Ra – шероховатость, мкм;

x, b, y – эмпирические показатели степени.

Подача, допустимая из условия размещаемости стружки Пояснительная схема представлена на рис. 55.

З D Рис. 55. Схема размещения стружки Подача по этому условию рассчитывается по эмпирической формуле:

D Szстр, мм/зуб, (3) t z где – эмпирический коэффициент.

Подача, допустимая прочностью зуба фрезы Это условие учитывается набором эмпирических формул для различных типов фрез. Для фрез из быстрорежущей стали:

Szпр.зб.фр. 0,1аzDb, мм/зуб, где a – эмпирический коэффициент, b – эмпирический показатель степени.

Подача, допустимая мощностью привода главного движения станка Мощность привода должна быть больше мощности резания с учетом КПД:

Nш Nрез Мощность резания вычисляется по формуле:

VPz Nрез =, кВт, 102 где V – скорость резания, м/мин Dn V =, м/мин.

Получаем выражение для определения максимально допустимой подачи:

Dqnw 60 102 1000Nш Dq-1nw-1612000Nш y y Sz мощ.ст. =, мм/зуб, (4) 10CptxBuzKмрDn CptxBuzKмр где Nш – мощность на шпинделе станка, кВт.

Подача, допустимая прочностью механизма подач станка Усилие подачи Px недолжно превышать предельное усилие механизма подач:

Q Px QDqnw y Sz мех.под., мм/зуб, (5) 10CptxBuzKмрk где Q – допустимое значение механизма подач, Н.

Подача, допустимая стойкостью инструмента Для соблюдения заданного значения периода стойкости назначенная скорость резания не должна превышать расчетную:

V Vрез Расчетная скорость резания определяется по формуле:

СvDq Vрез = Kv, м/мин, y TmtxSz Buzp где Cv – эмпирический коэффициент;

Kv – поправочный коэффициент;

u, p, x, y, m, q – эмпирические показатели степени;

T – период стойкости, мин.

Получаем выражение для определения максимально допустимой подачи:

1000CvDqKv y 1000CvDq-1Kv y Sz cт.ин. =, мм/зуб. (6) TmtxBuzpDn TmtxBuzpn Подача, допустимая прочностью пластинки Экспериментальными исследованиями установлено, что максимальная нагруз ка не должна превышать величины, определяемой по следующей эмпирической формуле:

0, sin 60° Pz = 34t0,77C1,35, кг, sin где С – толщина пластинки, мм;

– главный угол в плане, град.

Учитывая, что XPz YPz Pz = CP t S KP, z z получаем 0, sin 60° 34t0,77C1, YPz sin Sп.п. =, мм/об.

CPz tXPz -0,77Kpz (7) Диагностирование ведется покадрово. Данные для расчета берутся из соответ ствующего кадра управляющей программы или по умолчанию из предыдущих кадров (глубина резания, частота вращения шпинделя, скорость подачи), а также из параметров введенных пользователем:

– диаметр фрезы Dфр, мм, – число зубьев фрезы z, – толщина припаянной или механически закрепленной пластинки С, мм;

– стойкость фрезы Т, мин;

– величина вылета фрезы из шпинделя L, мм;

– ширина фрезерования В, мм;

– обрабатываемый материал заготовки (твердость НВ);

– значение требуемой шероховатости обработанной поверхности Rz;

– допуск на размер с чертежа A, мкм;

– наибольшее усилие механизма подач станка Qмп, Н;

– мощность на шпинделе Nшп, кВт;

Исходными данными, берущимися из кадра управляющей программы или по умолчанию из предыдущего кадра, являются:

– минутная подача Sмин мм/мин;

– разность координат Хн–Хк, мм;

– частота вращения шпинделя n мин–1.

Число зубьев фрезы, исходя из условий равномерности фрезерования, опреде ляется по формуле:

2 360 z = = B B 2 arcsin arcsin D D Определение значения стойкости фрезы Т по исходным данным из кадра управляющей программы осуществляется по следующей формуле:

v 1000 Сv DQ kv Тдейств = m мин (8) v v v v D nзаданное tX SY Вu zp заданное После расчёта происходит сравнение действующего значения стойкости фрезы с требуемым, взятым из базы данных, если в базе данных нет значения стойкости в таком случае достаточно выполнения следующего неравенства:

D Tдейств 3·D В случае, если неравенство не выполняется, пользователю предлагается скор ректировать значение стойкости фрезы Т. Пользователь может ввести требуемое значение стойкости, тем самым, изменяя частоту вращения шпинделя или оста вить всё без изменений. Если же пользователь введет требуемое значение стойко сти Т, частота вращения шпинделя определится по следующей формуле:

1000 Сv DQv kv nкоррек = мин– D TmtXv SYv Вu v zpv заданное Полученное значение частоты вращения шпинделя будет использоваться при всех дальнейших расчётах.

После запуска программа диагностирования выполняет расчет подач допусти мых жесткости фрезы, прочности фрезы, шероховатостью поверхности, условия ми размещаемости стружки, прочности зуба фрезы, мощностью на шпинделе, прочности механизма подач станка, стойкостью инструмента, прочностью пла стинки.

По окончании расчета осуществляется сравнение полученных значений подач со значением из кадра управляющей программы. Должно выполнять условие:

SZначальное SZрасчётное.

В случае, если условие не выполняется, выводится предупреждение, что по данному параметру (или нескольким параметрам, перечисляются все по порядку) расчёт не прошел и приводятся рекомендуемые методы устранения.

Ниже перечислены основные методы, позволяющие устранить невыполнение условия: SZначальное SZрасчётное. Какой из методов необходимо применять в данной конкретной ситуации, на конкретном станке с заданным инструментом необходи мо решать пользователю.

В процессе принятия решения необходимо руководствоваться следующим:

• С увеличением диаметра фрезы D, при прочих равных условиях, уменьша ется толщина срезаемого слоя, меньше число одновременно работающих зубьев, меньше суммарная площадь сечения срезаемого слоя, увеличивается масса инст румента и длительность перерывов в работе зубьев, что снижает их нагрев. Всё вместе взятое уменьшает тепловую напряженность зуба фрезы и существенно по вышает допускаемую скорость резания.

• С увеличением глубины резания t увеличивается угол контакта фрезы с за готовкой, вследствие чего толщина срезаемого слоя увеличивается и уменьшается время «отдыха» зуба фрезы. Это приводит к увеличению напряженности теплово го режима и уменьшению допускаемой скорости резания.

• С увеличением подачи на зуб SZ увеличивается толщина срезаемого слоя, возрастает работа сил деформации и трения, увеличивается тепловыделение и температура в зоне резания.

• С увеличением ширины фрезерования В возрастает суммарная длина режу щих кромок, участвующих в резании, повышается работа резания и тепловыделе ние, в силу чего допускаемая скорость резания снижается.

• С увеличением числа зубьев фрезы z увеличивается число одновременно работающих зубьев и снимаемая ими суммарная площадь среза. Это приводит к увеличению работы силы резания, уменьшению стойкости инструмента и необхо димости уменьшения скорости резания при фрезеровании.

• От числа оборотов шпинделя зависит стойкость инструмента, то есть с уве личением числа оборотов уменьшается стойкость.

• Чем выше требования к шероховатости обработанной поверхности, тем меньше должна быть глубина резания.

Рекомендуемые методы коррекции условий обработки приведены ниже.

По прочности фрезы:

– уменьшить величину подачи;

– увеличить число оборотов n;

– уменьшить глубину резания t;

– увеличить число оборотов n и уменьшить глубину резания t.

– увеличить диаметр фрезы D.

По жесткости фрезы:

– уменьшить величину подачи;

– увеличить число оборотов n;

– увеличить диаметр фрезы D.

По прочности твёрдосплавной пластинки:

– уменьшить величину подачи;

– увеличить число оборотов n;

– задать другую пластинку (большей толщины);

– увеличить диаметр фрезы D.

По шероховатости поверхности:

– уменьшить величину подачи;

– снизить требования к шероховатости (увеличить RZ);

– увеличить диаметр фрезы D.

По прочности механизма подач:

– уменьшить величину подачи;

– увеличить число оборотов n;

– выбрать другой станок, с большим значением Qм.п.;

– увеличить диаметр фрезы D.

По стойкости инструмента:

– уменьшить величину подачи;

– снизить частоту вращения шпинделя;

– уменьшить толщину среза;

– увеличить стойкость инструмента (выбрать другой);

По мощности на шпинделе:

– уменьшить величину подачи;

– снизить скорость резания пропорционально недостатку мощности по форму ле:

Nст VN = Vрасч м/мин., Ne где VN – скорость резания по станку Vрасч – расчетная скорость резания;

Nст – действующая мощность станка;

Nе – действующая мощность резания.

Значение SZmin, полученное в результате диагностирования кадра и коррекции используется для определения скорости резания, эффективной мощности резания и действительного числа оборотов.

После диагностирования и коррекции условий обработки необходимо провес ти контрольное диагностирования.

В качестве примера рассмотрим: черновое фрезерование стали с = 800 МПа двумя разными быстрорежущими концевыми фрезами. Диаметры фрез D1 = мм, D2 = 30 мм, диаметр патрона d1 = d2 = 30 мм, число зубьев z1 = 4, z2 = 3, вылет фрез о1 = 200 мм, о2 = 150 мм, ширина фрезерования В1 = 20 мм, В2 = мм, глубина фрезерования t1 = t2 = 2 мм, стойкость фрез Т1 = Т2 = 30 мин, шеро ховатость Ra1 = 20 мкм, Rz2 = 80 мкм.

Станок вертикально-фрезерный, мощность на шпинделе N = 7,5 кВт, допусти мое усилие механизма подач Q = 1600 Н. В управляющей программе задано: S1 = 118 мм/мин, n1 = 118 мин–1;

S2 = 300 мм/мин, n1 = 190 мин–1.

Пересчитаем S1 и S2 из минутной подачи в подачу на зуб:

S1мин Sz1 = = = 0,25,мм / зуб;

nz 118 S2мин Sz 2 = = = 0,53,мм / зуб.

nz 190 Найдем допустимое число оборотов при данных условиях для двух фрез:

46, 300,33 = 120,964, об/мин, n1 = 46, 300,33 = 161,286, об/мин, n2 = Теперь, зная частоту вращения, задавая необходимые данные, найдем допус тимые подачи по всем критериям для двух фрез.

Подача по жесткости фрезы Для консольного закрепления хвостовика коэффициент жесткости А = 39. Мо дуль упругости для стали Е = 200000 МПа. Допустимый прогиб для черновой об работки fдоп = 0,1 мм, динамический коэффициент µ = 1,5, коэффициент способа фрезерования k = 1, коэффициенты CР = 68,2;

КМР = 1, показатели степени x = 0,86;

y = 0,72;

u =1;

w =0;

q =0,86.

Подставим значения в формулу (1):

39 200000 0,1 304 400, 0, S1z ж.фр. = = 0,518, мм/зуб, 10 68,2 20,86 201 4 1 64 1,5 4 39 200000 0,1 304 300, 0, S2z ж.фр. = = 0,539, мм/зуб.

10 68,2 20,86 121 31 64 1,5 4 Условие в обоих вариантах выполняется, так как SZ1 = 0,25 < SZ1получ = 0,518 и SZ2 = 0,53 < SZ2получ = 0,539. соответственно по этим параметрам подачи удовле творяют условиям.

Подача по прочности фрезы Расчет ведется по формуле (2):

400,86 303 0, S1z пр.фр. = = 0,537, мм/зуб, 1320 68,2 20,86 201 4 1 300,86 303 0, S2z пр.фр. = = 11,8, мм/зуб, 1320 68,2 20,86 121 Условие в обоих вариантах выполняется, так как SZ1 = 0,25 < SZ1получ = 0,537 и SZ2 = 0,53 < SZ2получ = 11,8. соответственно по этим параметрам подачи удовлетво ряют условиям.

Подача по шероховатости поверхности Коэффициент СС = 0,0048, показатели степени x = 0,7;

y = 0,06;

b = 0,64.

Подставим значения в формулу (3):

0,0048 200,7 400, S1z шер. = = 0,398, мм/зуб, 20, 0,0048 800,7 300, S2z шер. = = 0,872, мм/зуб.

20, Условие в обоих вариантах выполняется, так как SZ1 = 0,25 < SZ1получ = 0,398 и SZ2 = 0,53 < SZ2получ = 0,872. соответственно по этим параметрам подачи удовле творяют условиям.

Подача по условию размещаемости стружки Коэффициент = 0,04.

Подставим значения в формулу (4):

0,04 S1z стр. = = 8 мм/зуб, 2 0,04 S2z стр. = = 6 мм/зуб.

2 Условие в обоих вариантах выполняется, так как SZ1 = 0,25 < SZ1получ = 8 и SZ2 = 0,53 < SZ2получ = 6. соответственно по этим параметрам подачи удовлетво ряют условиям.

Подача по прочности зуба фрезы Коэффициент a = 0,05, показатель степени b = 1,004. /4/ Расчет ведется по формуле (5):

S1z пр. зб. фр. = 0,1 0,05 4 401,004 = 0,812 мм/зуб, S1z пр. зб. фр. = 0,1 0,053301,004 = 0,456 мм/зуб.

Условие в выполняется только в первом варианте так как SZ1 = 0,25 < SZ1получ = 0,812 и SZ2 = 0,53 > SZ2получ = 0,456. соответственно по этому параметру удовле творяет условиям только первый вариант, а второй необходимо корректировать. В нашем случае проведем расчет по всем остальным ограничениям.

Подача по мощности станка Необходимые значения подставим в формулу (6):

40-0,14 118-1 60 102 1000 7, 0, S1z мощ.ст. = = 0,666, мм/зуб, 68,2 20,86 201 4 30-0,14 150-1 60 102 1000 7, 0, S2z мощ.ст. = = 1,529, мм/зуб.

68,2 20,86 121 Условие в обоих вариантах выполняется, так как SZ1 = 0,25 < SZ1получ = 0,666 и SZ2 = 0,53 < SZ2получ = 1,529. соответственно по этим параметрам подачи удовле творяют условиям.

Подача по прочности механизма подач станка Расчет ведется по формуле (7):

1600 400, 0, S1z мех.под. = = 0,266мм/зуб, 10 68,2 20,86 201 4 11, 1600 300, 0, S2z мех.под. = = 0,326 мм/зуб.

10 68,2 20,86 121 311, Условие в выполняется только в первом варианте так как SZ1 = 0,25 < SZ1получ = 0,266 и SZ2 = 0,53 > SZ2получ = 0,326. соответственно по этому параметру удовле творяет условиям только первый вариант, а второй необходимо корректировать. В нашем случае проведем расчет по всем остальным ограничениям.

Подача исходя из стойкости инструмента Коэффициенты CV = 46,7;

KMV = 1, показатели степени x = 0,5;

y = 0,5;

u = 0,2;

m = 0,33;

p = 0,1;

q = 0,45.

Подставим значения в формулу (8):

1000 46,7 40-0,55 0, S1z cт.ин. = = 3,323 мм/зуб, 300,33 20,5 200,2 40,1 1000 46,7 30-0,55 0, S2z cт.ин. = = 3,667 мм/зуб.

300,33 20,5 120,2 30,1 Условие в обоих вариантах выполняется, так как SZ1 = 0,25 < SZ1получ = 3,323 и SZ2 = 0,53 < SZ2получ = 3,667. соответственно по этим параметрам подачи удовле творяют условиям.

Подача по прочности пластинки Данный вид ограничения здесь не учитывается, так как расчет производится для фрез из быстрорежущей стали.

Теперь необходимо найти наименьшее значение из всех полученных величин для каждой фрезы. Получим что: S1min = S1мех.под. = 0,266 мм/зуб, S2min = S1пр.зб.фр. = 0,456 мм/зуб.

Определим минутную подачу: S1 = SZ·n·z = 0,266·4·118 = 125,552 мм/мин;

S2 = SZ·n·z =0,456·3·150 = 205 мм/мин.

Таким образом, получим: для первого случая: S1 = 118 мм/мин, n1 = 118 мин– ;

для второго случая: S2 = 205 мм/мин, n1 = 150 мин–1.

Сравнивая рассчитанные данные и данные управляющей программы видим, что для первого случая режимы резания выбраны допустимые, а во втором случае они завышены по двум показателям. Для второго варианта необходимо провести корректировку значений подачи в управляющей программе, либо же прибегнуть к использованию другого инструмента, другого оборудования.

Для снижения режимов резания необходимо снизить подачу и частоту враще ния шпинделя, так как снижать глубину резания не всегда выгодно, это повлечет за собой появления еще одного прохода, что увеличит время обработки, и повы сит себе стоимость изготавливаемой детали.

Модуль диагностики во фрезерной программе расположен в меню «Коман ды» – «Диагностика» (рис.56).

Выполняем следующие действия:

– загружаем модуль диагностики (рис.57), – вводим данные для диагностирования управляющей программы, Рис. 56. Включение окна “Диагностика” Рис. Рис. Рис. 57. Окно “Диагностика” – запускаем управляющую программу;

для того чтоб велось слежения диа гностики необходимо чтобы фреза касалась заготовки и вела обработку. В про тивном случае слежения не осуществляется;

необходимо также проверить уста новлены ли подача и частота вращения фрезы, – запускаем модуль диагностики, если все параметры заданы правильно, то надо включить слежение, после этого будет идти процесс отслеживания управ ляющей программы и, если расчетные данные не превысят требуемые параметры, то эта программа может считаться пригодной к использованию на станке. Если расчетные данные превысят требуемые параметры резания, то приостановится выполнения программы, появится окно с предупреждением «Подача превысила максимально допустимую!» (рис. 58) и выполнение программы остановится.

После этого необходимо проанализировать ошибку и внести корректировку в условия обработки, после чего повторить диагностику.

Диагностирование обеспечивается как для концевых, так и для торцевых фрез.

Завершения модуля диагностики осуществляется в следующем порядке:

– остановить управляющею программу.

– закрыть окно модуля диагностики.

– закрыть программу.

Рис.58. Окно с диагностическим сообщением При выключении программы все настройки модуля сбрасываются.

Рассмотрим Пример Открываем программу управления фрезерным станком и загружаем управ ляющую программу:

N01 M03 S N02 G01 Z-15. F N03 G01 X-30. F N04 G01 Y-30. F N05 G01 X0. F N06 G01 Y0. F N07 M N08 M Открываем модуль диагностики и вводим исходные данные (рис. 59):

– выбираем расчет подачи исходя из условия размещаемости стружки, – вводим диаметр фрезы, D = 6мм, – глубина фрезерования, t = 30 мм, – число зубьев, z = 4, – эмпирический коэффициент, а = 0,2.

Рис. 59. Окно с диагностическим сообщением Запускаем программу и слежение в диагностике (рис.60). После обработки данных программа закончила выполнение и остановилась без сообщения об ошибках. Это означает, что управляющую программу можно запускать на станке.

Рис.60. Окно с диагностическим сообщением Пример Изменим глубину фрезерования в исходных данных на t = 40мм.

Запускаем управляющею программу и включаем слежение, на рис. 61 показан получающийся при этом вид экрана диагностирования.

Рис. 61. Окно с диагностическим сообщением При выполнение команды N06 G01 Y0. F300 модуль диагностики покажет ошибку «Подача превысила максимально допустимую!» (рис. 62), выполнение программы остановится.

Технолог может принять решение:

– продолжить выполнение программы;

– уменьшить величину подачи;

– изменить другой параметр режима резания или инструмента;

– изменить несколько параметров.

Далее следует вновь запустить программу диагностирования, пока не будут выполняться все заданные ограничения по условиям чертежа, возможностям ин струмента и станка.

Рис. Рис. 62. Окно с диагностическим сообщением 8. СИСТЕМА ТЕСТИРОВАНИЯ ЗНАНИЙ Перед началом работы необходимо узнать у администратора компьютерной аудитории URL системы тестирования, открыть броузер (IE 5.0 или выше), и вве сти URL в строке адреса. Примерный вид адреса: http://LAN_server_name/TLS Регистрация и вход в систему После появления страницы входа в систему (рис. 63), необходимо ввести “ло гин” и пароль, если вы уже зарегистрированный пользователь, или же зарегистри роваться.

Для этого нужно кликнуть на ссылку [зарегистрироваться], после чего от кроется окно регистрации (рис.64), где нужно ввести свое имя, а также “логин” и пароль, которые будут использоваться для работы с системой в будущем.

Рис.63. Окно ввода пароля Рис. 64. Окно регистрации Кроме того, нужно выбрать из выпадающего списка свою группу, после чего нажать на кнопку. При успешно выполненной регистрации появиться сообщение:

“Вы успешно зарегистрированы”. Если введенный вами “логин” уже используется кем-то, вы увидите соответствующее сообщение, после чего нужно будет приду мать другой “логин”. После завершения процедуры регистрации закройте это ок но и введите свой “логин” и пароль в форме входа (рис. 65):

Рис. 65. Окно входа Если вы введете неправильные данные, появиться сообщение “Неправильные регистрационные данные!”.

При успешном входе в систему вы увидите стартовую страничку (рис. 66):

Рис. 66. Стартовая станица Вверху страницы расположено главное меню (рис. 67), которое продублирова но в центральной зоне с краткими пояснениями.

Рис. 67. Главное меню Тестирование После входа в раздел тестирования появится список тестов доступных на дан ный момент (рис. 68):

Рис. 68. Список тестов Кликнув на любой из доступных тестов, вы попадете на экран с более полной информацией о тесте и кнопкой, нажав на которую, вы сможете начать тестиро вание (рис. 69):

Рис. 69. Вход в тестирование После этого сразу начнется тестирование, и появится первая задача теста (рис.

70). Наверху экрана находятся кнопки перехода между задачами, поле ввода отве та, и индикатор времени, оставшегося до конца тестирования, в минутах и секун дах. Если задача предполагает выбор ответа из списка, то в поле ввода ответа сле дует вводить номер ответа, показавшегося вам правильным. Если же задача пред полагает числовой ответ, следует проконсультироваться у преподавателя, каким знаком нужно разделять дробную и целую часть числа (это зависит от того, как этот знак был задан при занесении задачи в базу данных), а также до скольких знаков после запятой производить округление, если это не указано в тексте зада чи. После окончания теста выдается соответствующее сообщение. Результаты тес тирования можно будет узнать у преподавателя.

Рис. 70 Окно с тестом Пример сеанса тестирования 1. Перед началом работы открыть браузер (Internet Explorer 5.0 или выше), и ввести требуемый URL в строке адреса (необходимо вводить все указанные сим волы без исключения) (рис. 71). Кликнуть левой клавишей мыши на кнопке «ПЕ РЕХОД» Рис. 71. Адрес программы После чего появится окно входа в систему тестирования (рис. 72).

Рис. 72. Вход в регистрацию 2. Теперь выполним вход в систему тестирования (рис. 73).

Рис. 73. Регистрация Для этого необходимо в соответствующие поля ввести логин и пароль (только для зарегистрированных пользователей). Кликнуть левой клавишей мыши на кнопке «ВОЙТИ».

2.1. Если же вы, не зарегистрированный пользователь, то необходимо зареги стрироваться (рис. 74). Для этого кликните левой клавишей мыши на ссылке «ЗА РЕГИСТРИРОВАТЬСЯ».

Рис. 74. Окна для регистрации Появится окно (рис. 75), в котором будет предложено ввести ФИО (фами лию имя отчество) – данная информация необходима для преподавателя, логин – здесь нужно указать ваше любое имя которое задаете сами, либо его вам выдаст администратор компьютерной аудитории, с помощью логина система тестирова ния будет вас отличать от других пользователей, пароль – некоторое количество знаков (буквы, цифры) которые также как и логин можете задать сами, либо его вам выдаст администратор компьютерной аудитории (желательно чтобы пароль не совпадал с логином, имел более четырех знаков и был запоминаем вами). В строке группа вам следует указать вашу группу (левой клавишей мыши кликните на кнопке расположенной напротив строки группа, также как на рисунке).

Рис. 75. Ввод данных пользователя Появится выпадающее меню (рис. 76), где и выберите вашу группу, кликнув левой клавишей мыши на названии вашей группы.

Рис.76. Ввод группы Проверьте все введенные данные (обязательно все поля должны быть заполне ны, иначе регистрация не произойдет), после чего можете кликнуть левой кноп кой мыши на кнопке «ЗАРЕГИСТРИРОВАТЬСЯ» (рис. 77).

Рис. 77. Регистрация Если какие-то поля не заполнены, то появится окно с соответствующим сооб щением:

– не введены данные в строке ФИО (рис. 78) Рис. 78. Ответ системы – не введены данные в строке логин (рис. 79) Рис. 79. Ответ системы – не введены данные в строке пароль (рис. 80) Рис. 80. Ответ системы В том случае, если введенный логин уже существует, появится окно с сообще нием о соответствующей ошибке (рис. 81). Необходимо заново ввести все данные и изменить логин на другой, отличный от предыдущего. После чего заново клик нуть на кнопке «ЗАРЕГИСТРИРОВАТЬСЯ».

Рис. 81. Ответ системы Если все данные введены, верно, появится окно с сообщением об успешной регистрации (рис. 82). В этом окне кликните левой клавишей мыши на кнопке «ЗАКРЫТЬ».

Рис. 82. Окончание регистрации После того как вы зарегистрировались, для входа в систему тестирования не обходимо произвести те действия, которые указаны в пункте 2 (см. рис. 73).

3. После нажатия левой клавишей мыши кнопки «ВОЙТИ» произойдет вход в систему тестирования, появится стартовая страничка (рис. 83).

Вверху страницы расположено главное меню (рис. 84).

Главное меню продублировано в центральной зоне с краткими пояснениями (рис. 85).

Рис. 83. Главное окно программы Рис. 84. Главное меню Рис. 85. Входное меню Выполним вход в раздел тесты, кликнув левой клавишей мыши на соответст вующем разделе «ТЕСТЫ» (рис. 86).

Рис. 86. Вход в “Тесты” После этого будет отображаться раздел «ТЕСТЫ» в окне, которого будут предложены на выбор тесты, доступные для выполнения на данный момент (рис.

87).

Рис. 87. Выбор теста Для того чтобы выполнить нужный тест, необходимо кликнуть левой клави шей мыши на соответствующее название теста (рис. 88).

4. Далее появится подробное описание выполняемого теста: название теста, продолжительность теста, количество задач в тесте (рис.89).

Для того чтобы перейти к тестированию необходимо кликнуть левой клави шей мыши на кнопе «НАЧАТЬ ТЕСТИРОВАНИЕ».

5. Окно тестирования имеет несколько областей (рис. 90).

Вопрос теста и варианты ответа отображаются в области 1. В области 3 необ ходимо ввести вариант ответа и для продолжения нажать кнопку «ДАЛЕЕ». Если задача предполагает выбор ответа из списка, то в поле ввода ответа следует вво дить номер ответа, показавшегося вам правильным. Если же задача предполагает числовой ответ, следует проконсультироваться у преподавателя, каким знаком нужно разделять дробную и целую часть числа (это зависит от того, как этот знак был задан при занесении задачи в базу данных), Рис. 88. Выбор номера теста Рис.89. Начало тестирования а также до скольких знаков после запятой производить округление, если это не указано в тексте задачи. В тексте задачи могут присутствовать пояснительные ри сунки и формулы. В области 2 расположена кнопка «НАЗАД» для возврата к пре дыдущему вопросу теста. Таким образом, если затруднительно сразу ответить на вопрос, то к нему можно вернуться позже. Но, необходимо помнить, что на вы полнение всего теста отведено ограниченное количество времени, оставшееся время отображается в области 4 (в минутах и секундах).

6. Теперь можно начать отвечать на вопросы теста. Выбрав вариант ответа, вводим его в поле «ОТВЕТ» и кликнем левой клавишей мыши на кнопке «ДА ЛЕЕ» (рис.91).

Появится окно со следующей задачей (рис.92). Также в поле «ОТВЕТ» вводим один из вариантов ответа. И кликнем левой клавишей мыши на кнопке «ДАЛЕЕ».

Снова появится окно с новой задачей (рис. 93). Новые вопросы будут появ ляться до тех пор, пока все не закончатся.

Рис. 90. Тестовая задача Рис. 91. Вопросы теста Рис. 92. Вопросы теста Рис. 93. Вопросы теста 7. Когда все вопросы закончатся или закончится отведенное время, появится сообщение об окончании тестирования (рис. 94).

Рис. 94. Окончание тестирования Все результаты тестирования можно узнать у администратора тестирования. У администратора тестирования имеется полная статистика пройденного теста, на какие вопрос даны верные ответы, на какие не верные ответы, количество верных ответов, количество не верных ответов.

8. После того как все тесты будут выполнены, необходимо выйти из системы тестирования. Для этого левой клавишей мыши кликните на кнопке «ВЫХОД» (рис. 95).

Рис. 95. Выход из программы 9. После чего произойдет переход к окну входа в систему тестирования (рис.96).

Теперь, если необходимо закройте браузер (Internet Explorer), кликнув левой клавишей мыши кнопку.

Рис. 97. Выход из системы БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Станки с компьютерным управлением: Учебное пособие/ П.Г. Мазеин, В.С.

Столяров, С.В. Шереметьев и др. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2005. – Ч.1.

- 100 с.

2. Мазеин П.Г. Концепция современного учебного оборудования с компью терным управлением/Вестник ЮУрГУ. Серия “Машиностроение”. – Вып.1. – N (2), 2003. – C. 13 – 19.

3. Мазеин П.Г., Лецковска С.А. Многофункциональни учебни комплекси (стендове) на базе стругови и фрезово-пробивни машини/ Годишник на БСУ.

Юбилейно издание, Т.1. - Бургас: “ИРИТА” ЕООД, 2001. - С. 84 – 90.

4. Сверлильно-фрезерный станок с компьютерной СЧПУ: Учебное пособие/ П.Г. Мазеин, В.С. Столяров, С.В. Шереметьев и др. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2001. - 80 с.

5. Компьютерный обучающий лабораторно-лекционный стенд “ Станок с ЧПУ”/ П.Г. Мазеин, А.В. Кастерин, Е.А. Рыжов, С.В. Шереметьев. – Челябинск:

ЧГТУ, 1996. – 135 с.

6. Патент N35457 на полезную модель. Учебный сверлильно-фрезерный ста нок с компьютерной системой ЧПУ/ П.Г.Мазеин, В.С. Столяров, С.А. Псарев, Ю.

С. Песоцкий, 2004.

7. Программа диагностирования управляющих программ для станков с ком пьютерными системами ЧПУ: Свидетельство N 50200300367 о госрегистрации в отраслевом фонде алгоритмов и программ РФ/ С.А. Псарев, П.Г. Мазеин, В.А.

Пермяков, 2003.

8. Рабочее место оператора и наладчика сверлильно-фрезерного станка с ЧПУ:

Свидетельство N 2003612177 об официальной регистрации программы для ЭВМ/ С.В. Шереметьев, П.Г. Мазеин, С.А. Псарев, С.К. Сергеев, 2003.

9. Рабочее место оператора и наладчика токарного станка с ЧПУ: Свидетель ство N 2003612178 об официальной регистрации программы для ЭВМ/ С.В. Ше реметьев, П.Г. Мазеин, С.А. Псарев и др., 2003.

10. Патент N35456 на полезную модель. Учебный токарный станок с компью терной системой ЧПУ/ П.Г.Мазеин, В.С. Столяров, С.В.Шереметьев, С.К.Сергеев, 2004.

11. Патент N49640 на полезную модель. Учебный фрезерный станок с ком пьютерной системой ЧПУ/ П.Г.Мазеин, C.С. Панов, 2005.

12. Патент N50030 на полезную модель. Учебный сверлильно-фрезерный ста нок с компьютерной системой ЧПУ/ П.Г.Мазеин, Щербаков, Столяров и др., 2005.

13. Патент N 50329 на полезную модель. Учебный сверлильно-фрезерный станок с компьютерной системой ЧПУ/ П.Г.Мазеин, Щербаков К. М., В.А. Смир нов и др., 2005.

14. Учебный настольный фрезерный станок с компьютерной системой ЧПУ.

Технические условия ТУ 9666–002–34566285–2005.

15. Чернов Е.А. Электропривод и электрооборудование в автоматизированном производстве. – М.: Машиностроение, 1992. – 304 с.

16. Электротехника: Учебное пособие для вузов. – В 3-х книгах. Книга II.

Электрические машины. Промышленная электроника. Теория автоматического управления/Под ред. П.А. Бутырина, Р.Х. Гафиятуллина, А.Л. Шестакова. – Челя бинск: Изд-во ЮУрГУ, 2004. – 711 с.

17. Проектирование металлорежущих станков и станочных систем: В 3-х т.

Т.1: Проектирование станков. – М.: Машиностроение, 1994. – 444 с.

18. Гжиров Р.И., Серебреницкий П.П. Программирование обработки на стан ках с ЧПУ.– Л.: Машиностроение, 1990. – 588 с.

19. http:/ LabVIEW_ru.htm. Шаговые двигатели.

20. Сосонкин В.Л. Программное управление технологическим оборудовани ем. – М.: Машиностроение, 1991. – 512 с.

21. Серебреницкий П.П., Схиртладзе А.Г. Программирование для автоматизи рованного оборудования. – М.: Высшая школа, 2002. – 592 с.

22. Мазеин П.Г. Оборудование автоматизированных производств: Учебное пособие.– Челябинск: ЮУрГУ, 2000. – 151 с.

23. Справочник технолога-машиностроителя: В 2 т./ А.М. Дальский, А.Г. Су слов, А.Г. Косилова и др., – 2003. – Т.1. – 913 с.




© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.