Аннотация
Курсовой проект состоит из пояснительной записки и графической части. Пояснительная записка содержит требования, предъявляемые к устройствам числового программного управления металлообрабатывающим оборудованием, анализ нормативной документации по контролю заданных параметров объекта, определение требований к точности измерений и испытаний, выбор и обоснование автоматизированных средств контроля испытаний.
Пояснительная записка выполнена на 29 листах, содержит 5 таблиц, 3 рисунка.
Графическая часть состоит:
1) структурная схема УЧПУ (1 лист формата А3);
2) основные размеры УЧПУ (1 листа формата А3);
3) схема прибора ИСКРА(1 лист формата А3);
4) основные размеры КТВ-150 (1 листа формата А3).
Содержание
Введение
1. Описание объекта испытаний изделия
1.1 Назначение и область применения, наличие обязательных требований
1.2 Номенклатура контролируемых параметров
1.3 Характеристики условий испытаний
1.4 Факторы, влияющие на контролируемые параметры
2. Анализ нормативной документации по контролю заданных параметровобъекта
3. Определение требований к точности измерений и испытаний
4. Выбор и обоснование автоматизированных средств контроля испытаний
Заключение
Список использованной литературы
Введение
Автоматизация производственных процессов имеет важное значение на современном этапе развития машиностроения при становлении рыночных отношений. Основой производственных процессов являются автоматизированные технологические процессы механической обработки и сборки, которые обеспечивают высокую производительность и необходимое качество изготовляемых изделий.
Современное отечественное машиностроение должно развиваться в направлении автоматизации производства с широким использованием ЭВМ и роботов, внедрения гибких технологий, позволяющих быстро и эффективно перестраивать технологические процессы на изготовление новых изделий. Автоматизация проектирования технологии и управления производственными процессами — один из основных путей интенсификации производства, повышения его эффективности и качества продукции.
Тенденцией современного этапа автоматизации проектирования является создание комплексных систем автоматизированного проектирования и изготовления, включающих конструирование изделий, технологическое проектирование, подготовку управляющих программ для оборудования с программным управлением, изготовление деталей, сборку узлов и машин, упаковку и транспортирование готовой продукции.
Таким образом, тенденцией современного этапа автоматизации проектирования является создание комплексных систем, включающих конструирование изделий, технологическое проектирование и изготовление изделий в гибких производственных системах. Спроектированный технологический процесс должен оперативно реагировать на изменение производственных ситуаций процесса изготовления изделий.
Повышение требования конкурентоспособности продукции машиностроения требует новых производительных систем. Для этого создают виртуальные производственные системы (информация о ее структуре хранится только в памяти ЭВМ) на основе распределенных производственных систем (отдельные производственные системы, организационно не связанные между собой и имеющие технологическое оборудование). При этом решаются задачи организации и управления.
Целью данного курсового проекта является приобретение навыков в разработке требований к автоматизации процесса испытаний устройства числового программного управления.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
- описать объект испытания изделия;
- проанализировать нормативную документацию по контролю заданных параметров объекта;
- определить требования к точности средств контроля;
- выбрать и обосновать автоматизированные средства контроля (испытаний).
1 Описание объекта испытаний изделия
1.1 Назначение и область применения, наличие обязательных требований
В качестве объекта исследования было выбрано устройство числового программного управления NC-202. Устройства числового программного управления металлообрабатывающим оборудованием предназначены для работы в цеховых помещениях промышленных предприятий в условиях воздействия внешних помех, проникновение которых возможно по цепям питания и связи со станком.
Устройство числового программного управления применяется в машиностроении, станкостроении, металлообрабатывающей, деревообрабатывающей и в других отраслях промышленности.
УЧПУ NC-202 используют как комплектующее изделие при создании комплексов "устройство – объект управления", например, технологических комплексов, установок, высокоавтоматизированных станков и обрабатывающих центров таких групп, как фрезерно–сверлильно–расточные, токарно–карусельно–револьверные и т. д.
По уровню излучаемых индустриальных радиопомех УЧПУ NC-202 по СИСПР 22-97 относится к оборудованию класса А.
УЧПУ должно эксплуатироваться в закрытых помещениях с соблюдением следующих требований к условиям эксплуатации:
а) режим работы:
- температура окружающей среды от 5 до 40°С;
- относительная влажность воздуха от 40 до 80% при 25°С;
б) режим хранения:
- температура окружающей среды от 5 до 50°С;
- относительная влажность воздуха не более 80% при 25°С.
В зоне эксплуатации УЧПУ должны быть приняты меры, исключающие попадание на внешние поверхности и внутрь УЧПУ пыли, влаги, масла, стружки, охлаждающей жидкости, паров и газов в концентрациях, повреждающих металл и изоляцию, в том числе, во время технического обслуживания.
Вибрация в рабочей зоне производственного помещения, действующая на УЧПУ вдоль его вертикальной оси, не должна иметь частоту выше 25 Гц и амплитуду перемещения более 0,1 мм.
Питание УЧПУ NC-202 должно осуществляться однофазным напряжением переменного тока ~220 +22/-33 В, частотой 50+1 Гц.
Подключение УЧПУ к промышленной сети должно производиться только через развязывающий трансформатор мощностью не менее 300 ВА.
Подводка питающей сети к УЧПУ должна быть проведена с соблюдением требований МЭК 550-77 по защите её от электромагнитных помех, прерываний и провалов напряжения.
Не следует подключать к этой сети энергетические системы, работа которых может вызвать нарушения в работе данной сети по допустимым уровням значений питающего напряжения, уровню и спектру помех, длительности прерываний и провалов питающего напряжения.
Технические характеристики УЧПУ nc-202
Число управляемых координат - 4(со шпинделем)
Число каналов ЦИП - 3
Число каналов фотоэлектрического
датчика перемещений (энкодера)- 3
Число каналов ЦАП(14 разрядов)- 1
Число каналов электронного штурвала - 1
Число дискретных каналов вх./вых.- 40/24
Ёмкость памяти:
- ОЗУ - SDRAM: 16/32 МБ
- ЗУ - Flash Disk: DOM: 32/64/128 МБ
Дисплей:
- цветной, ЖК, с плоским экраном - TFT 10.4"
- разрешающая способность - 640х480
- видеопамять - SDRAM: 1/2 МБ
- интерфейс - LCD
Клавиатура:
- число клавиш – 80 клавиш
- интерфейс - EXKB
Интерфейсы внешних устройств ввода/вывода:
- интерфейс FDD- 1 канал на 2 FDD: 3,5" (1,44МБ)
- последовательный интерфейс - COM2: RS232/RS485
- интерфейс LAN- Ethernet: 10/100 Мбит/с
- интерфейс USB- 1,6 Мбит/с
Номинальное напряжение питания - ~220 В, 50 Гц
Потребляемая мощность (без периферии)- 60 ВА, не более
Потребляемый ток (без периферии)- 250 мА, не более
Степень защиты оболочкой:
- лицевая панель - IP54
- корпус - IP20
Габаритные размеры - 432´322´107 мм
Масса - 9,5 кг, не более
УЧПУ является программно управляемым устройством, имеет аппаратную и программную части. Структурная схема УЧПУ NC-202 представлена в графической части. Структура УЧПУ включает БУ, ПО и БП. Связь между структурными частями УЧПУ и сборочными единицами, а также краткая характеристика сборочных единиц представлена в таблице 1.
Конструкция УЧПУ NC-202
Конструктивно УЧПУ представляет собой моноблок встраиваемого исполнения, в котором соединены вместе ПО, БУ и БП. Корпус УЧПУ состоит из лицевой панели и кожуха. По периметру лицевой панели УЧПУ предусмотрены пазы для крепления моноблока в шкаф или в оборудование объекта управления. Основные габаритные и установочные размеры УЧПУ указаны в графической части.
Таблица 1 - Состав УЧПУ NC-202
| Структурная частьУЧПУ | Сборочные единицы | |
| наименование | краткая характеристика | |
| Блок питания (БП) | источник питания | Выходное напряжение:5В, 8А (регулируемое ±0,25 В);12В, 3А (нерегулируемое);12В, 1А (нерегулируемое). |
| Входная плата питания | Сетевой разъём "AC220V"; входное напряжение ~220В/50Гц, предохранитель - 3А. | |
| Фильтр | ~250В/3А, 50/60 Гц | |
| Плата контроля питания | Контроль питания УЧПУ. Реле готовности УЧПУ SPEPN (НРК). | |
| Блокуправления (БУ) | Плата CPU(PI-6488VN) | CPU: AMD 5´86-133; шины: ISA BUS 16bit, PC-104; интерфейсы: EXKB, LCD, FDD, RS-232/485, Ethernet. |
| Память (ЗУ) | SDRAM: 16/32 MБ. | |
| Память (ОЗУ) | Flash Disk: DOM 32/64/128 МБ. | |
| Плата разъёмовFDD/USB/LAN | Разъёмы: "232/485", "FDD", "USB", "LAN". | |
| Пультоператора(ПО) | Плата ECDP I/O | Контроллер периферии. Канал энкодера – 3;канал ЦИП - 3;канал ЦАП 14 разр. – 1;канал штурвала – 1;канал дискретных входов12мА/24В – 40;канал дискретных выходов50мА/24В – 24. |
| Плата разъёмов ECDP | Разъёмы ECDP: энкодеры - "1"-"3", штурвал - "4", ЦИП и ЦАП - "5". | |
| Плата разъёмов I/O | Разъёмы I/O: "32IN", "8IN", "24OUT"; "SPEPN KEY", "ESTOP". | |
| Плата USB | Контроллер канала USB | |
| Блок дисплеяКонвертор TFTДисплей | Преобразователь напряжение 12В/550В для катодных ламп дисплея.Цветной, жидкокристаллический с плоским экраном - TFT 10.4", 640´480. | |
| Блок клавиатурыПлата алфавитно- цифровой клавиатуры(АЦК)Плата функциональ-ной клавиатуры (ФК) | Клавиатура кнопочная герметизированная с тактильным эффектом на 80 кнопок.36 алфавитно-цифровых и 29 специальных кнопок. Контроллер клавиатуры. 13 функциональных клавиш и 2 специальные клавиши. | |
| Плата переключателей | Переключатели: "F", "S", "MDI,…, RESET"; кнопки "1" (ПУСК) и "0" (СТОП). | |
| Плата индикации | Индикаторы: сетевое питание "AC", питание УЧПУ "DC", останов по ошибке "ER". | |
| Выключатель сетевойКлюч | Выключатель сетевого питания УЧПУ (замок с ключом): ~240В/3АИспользуется в комплекте с сетевым выключателем. | |
| Выключатель аварийный | Кнопка-грибок красного цвета: ~240В/3А | |
| Вентилятор | Питание 12В | |
| Корпус | КожухПанель лицеваяПлёнка клавиатуры | Габаритные размеры: 432´322´107 ммОбеспечивает герметизацию клавиатуры ПО. |
Требования надежности.