1. Rodzaje ruchów stosowanych w MT i R. Co to są linie charakterystyczne. I)podstawowe: -skrawania (główny, posuwowy); -kształtowania (proste. złożone), II)przestawne -pozycjonowania; -przesuwne; -podziałowe, III)pomocnicze -zaciskania i zwalniania; -wymiany narządzi; -wymiany przedmiotu; -manipulacji ||| Linie charakterystyczne są to takie linie po których przemieszcza się narzędzie skrawające wykonując ruchy kształtowe. 2. Zjawisko wyścigu i hazardu w układach logicznych . metody zapobiegania Zjawisko hazardu- jest to związane z rzeczywistymi charakterystykami układów logicznych wykorzystywanych w syntezie ukł. przełączających. Układ poprawnie zaprojektowany może źle działać, przez niepożądane, krótkotrwałe sygnały wyjściowe. Jest to konsekwencją różnego czasu propagacji sygnału przez poszczególne elementy logiczne(ukł bezstykowe) lub niejednoczesną zmianę położenia zestyków przekaźnika(ukł stykowe) Zabezpieczamy się przed nim stosując układały antyhazardowe. Zjawisko wyścigu konsekwencja różnych czasów zadziałania elementów pamięci: -obydwa el. pamięci zmieniły stan jednocześnie; -pierwszy el. pamięci zmienił swój stan wcześniej; -drugi el.pamięci zmienił swój stan wcześnej. 3 przypadki wyścigu: a) pojawiają się jednocześnie 2 syg. b) 2 syg jednocześnie zanikają. c)jednocześnie wyłączenie i załączenie syg. Wyścig niekrytyczny- układ po przejściu różnych dróg dochodzi do stanu tego samego stanu stabilnego, Wyścig krytyczny- układ po przejściu różnych dróg dochodzi do różnych stanów stabilnych (w każdym przypadku do innego), Zamknięty cykl drgań- w układzie sekwencyjnym występuję wtedy gdy grupa elementów pamięci przełączana jest cyklicznie do momentu pojawienia się zewnętrznego sygnału wejściowego. Odpowiada to sytuacji gdy układ sekwencyjny przechodzi wielokrotnie te same stany niestabilne dążąc do osiągnięcia stanu stab. 3. Metody programowania robotów przemysłowych a) Play-back- ręczne przemieszczenie narzędzia zamocowanego na robocie po przewidzianym torze ruchu i zapamiętanie współrzędnych kolejnych punktów toru wszystkich osi ruchu robota z określonym czasem próbkowania. Po przejściu w tryb normalnej pracy robot odtworzy zaprogramowany tor ruchu. b) Teach-in- polega na ustawieniu robota w kolejnych pozycjach, zapamiętaniu współrzędnych punktów toru ruchu z wybranych faz pracy robota, a następnie odtwarzaniu ich w zadanej kolejności z parametrami ruchu takimi jak v (prędkość) czy rodzaj interpolacji ruchu. c) Programowanie w językach wyższego rzędu lub za pomocą specjalizowanych programów z makrami jest bardziej zróżnicowane niż programowanie obrabiarek sterowanych numerycznie i zależy od producenta robota d) interaktywne programowanie graficzne polega na wykorzystaniu wirtualnej rzeczywistości, w której zamodelowane jest całe zrobotyzowane stanowisko robocze z poruszającym się robotem. e) programowanie CAM, w którym opracowanie programu sterującego robota w postaci zapisu w językach wyższego rzędu powstaje w taki sam sposób jak programuje się CNC 4. Rodzaje ruchów, interpolacja, oznaczeni osi, punkty bazowe, dokładność, powtarzalność, rozdzielczość. Rodzaje interpolacji: -Liniowa, -kołowa, -splain, -paraboliczna, -heliksowa. Oznaczenie osi: - W tokarce: X-średnia(do góry); Z-długość(w bok) - W frezarce: Y góra; X bok, Z Dokładność- zgodność wymiarów uzyskanych z wymiarami założonymi Powtarzalność- zgodność wymiarów serii produktów z założonymi w programie. Rozdzielczość-precyzja z jaką jest wykonywany np. ruch, wartość najmniejszej jednostki z jaką jest w stanie przesunąć się serwonapęd 5. Opisz przykłady czujników stosowanych w MT i R 1. Sensory położenia - liniały, enkodery 2. Obecności - styczniki drogowe, -czujniki indukcyjne, pojemnościowe, piezoelektryczne, optyczne, ultradźwiękowe, tensometry, 3. Prędkości -prądnice tachometryczne 4. Temperatury Termopary, termistory, pirometry 5. Przyspieszenia Akcelerometry. 6. Metody opisu zadania stawianego układom przełączających. Metody projektowania układów logicznych. -opis słowny -tablice zależności | kolejności łączeń | czasowe | Karnaugh'a -kod Gray`a. Można je realizować poprzez: bramki logiczne i układy pamięciowe (przerzutniki) -bloki funkcyjne: sumatory, liczniki, rejestr. Układ przełączający – urządzenie sterujące, ktore może znajdować się w dwoch stanach: spoczynkowy i wzbudzony. Funkcja przełączająca f(x1,x2...xn) – odwzorowanie, ktore dla kombinacji arg. X1,x2.. przyjmuje wartość 0 lub 1, ze zbioru {0,1} czynnik 1 (mi) – f. Przełączająca, ktora przyjmuje wartość 1 tylko dla jednej kombinacji wartości zmiennych, wyrażonych w postaci iloczynu, czynnik 0 (Mi) – przyjmuje 0 tylko dla jednej kombinacji zmiennych, wyr. W postaci sumy
faktoryzacja – dąży do zmniejszenia złożoności układu. Rezygnuje się z postaci normalnej f. Prawa rozdzielności i de
Morgana. 7. Metody opisu zadania stawianego układom przełączających. Metody projektowania układów logicznych. -opis słowny, -tablice zależności, -tablice czasowe, -tablica Karnough`a, -kod Gray`a. Można je realizować poprzez: -bramki logiczne i układy pamięciowe (przerzutniki), -bloi funkcyjne: sumatory, liczniki, rejestr. 8. Opisz zadania stawiane układom przełączających. Metody projektowania układów logicznych. ukł. przełączającym nazywamy urządzenie sterujące zbudowane z elementów, które mogą znajdować się w dwóch różnych stanach określonych jako stan spoczynkowy i stan wzbudzony. funkcją przełączającą nazywamy takie odwzorowanie, które dla kombinacji argumentów x1,xn, przyjmujących wartości 0 lub 1 przyporządkowuje rozwiązanie ze zbioru {0;1} zadania: -łączenie lub przerywanie przepływu energii w obwodzie (przekaźniki,przełączniki elek);-zmiana kierunku przepływu powietrza/cieczy hydraulicznej(rozdzielacze pneum/hydro); projektowanie: opis słowny, tablice zależności, tablice czasowe, tablica Karnough`a, kod Gray`a, transformacja formuły Można je realizować poprzez: -bramki logiczne i układy pamięciowe (przerzutniki), -bloki funkcyjne: sumatory, liczniki, rejestr 9. Klasyfikacja silników elektrycznych napędu głównego Wymagania które muszą spełnić silniki napędowe: -duży zakres prędkości, -dostarczanie wysoki moment obrotowy, -niezawodność, -sztywność charakterystyki, -duży zakres zamian obrotów. Rodzaje stosowanych: -silniki asynchroniczne trójfazowe (klatkowe, pierścieniowe) -silniki prądu stałego (samowzbudne magnesy trwałe, obcowzbudne rdzenie z nawiniętym, uzwojeniem zasilanym prądem stałym). 10. Źródła błędów w pracy MT i R oraz możliwości ich zmniejszania Błędy które się pojawiają w pracy MT i R wynikają z zróżnicowania właściwości dynamicznych poszczególnych serwonapędów. Nawet jeżeli były by takie same to błędy wynikły by z interpolacji torów krzywoliniowych(różnica pomiędzy zaprogramowanym a uzyskanym): -wynikające z układu mechanicznego (luzy, nie prostoliniowość prowadnic), -wynikające z procesu skrawania(odkształcenia z sił skrawania, zużycia ostrza), -Wynikające z właściwości statycznych i dynamicznych sterowania i napędów.||| Pierwsza i druga grupa może być minimalizowana poprzez doskonalenie w technologii konstrukcji obrabiarki. Aby poprawić trzecią grupę należało by poprawić właściwości dynamiczne serw, oraz różnych algorytmów sterowania. 11. Przebieg informacji w US. Czytnik → Dekoder → Pamięć pośrednia (czyn. Pomocnicze) PLC lub UDS → Sumator(wchodzi) pamięć trwała → Interpolator: Serwo Y (zespoł roboczy Y), Serwo X (ZR X), Serwo Z (ZR Z). ||| Po wprowadzeniu kodu ISO: Wprowadzenie info → interpolacja danych (generowanie wartości zadanej) → Interpolator → Serwonapędy (realizacja przemieszczeń w osiach) → złożenie dwoch ruchow w jeden tor → tor ruchu. 12. Wymagania i tendencje w budowie serwomechanizmów MT i R. odmiany przykłady, problemy Wymagania: -Ogólne dotyczą wszystkich napędów: niski koszt, niezawodność, małe gabaryty, duża sprawność. -Szczegółowe - zapewniające tor ruchu narzędzia który będzie się w jak najmniejszym stopniu różnił od tego zaprogramowanego. Pomimo zakłóceń: sił skrawni, drgań, temperatury, luzów, histerezy, -Statyczne -szeroki zakres bezstopniowej zmiany prędkości obrotowej zarówno dla posuwu roboczego jak i szybkiego., -duży moment napędowy do pokonywania opór tarcia sił skrawania, i innych pobiążeń, -sztywna charakterystyka dynamiczna- odporność na spadki prędkości obrotowej przy wzroście obciążenia, -wysoka równomierność ruchu dla małych prędkości posuwu, -jak najmniejszy krok elementarny, -Dynamiczne Odnoszą się do stanów przejściowych przyspieszeń i hamowań oraz do ruchów złożonych interpolowych -szybki rozruch i hamowanie czyli zdolność silnika do jak najszybszego osiągnięcia nominalnej prędkości obrotowej, często przy zwiększeniu momentu obrotowego znamionowego o kilka razy(4-6). Praca tylko przez bardzo krótki czas ok 200ms. Jak je realizować: -zmniejszenie masy, -jak największą sztywność, -minimalizację nieliniowości( histerezy, luzów), -optymalne tłumienie. 13. PLC Zasada działania, podstawowe struktury sterowników, języki i metody programowania. Warianty usytułowania w CNC-PlC Programowalne sterowniki logiczne będące współczesną realizacją sterowania sekwencyjnego, są głównie przeznaczone do sterowania dwu położeniowych urządzeń wykonawczych, których stan jest opisany przez funkcje logiczne zmiennych procesowych, sygnalizowanych przez łączniki drogowe lub inne czujniki. Struktura sterowników PLC umożliwia połączenie ich z systemem sterowania stanowiska pracy, a programowalność łatwe przystosowanie do każdego nowego zadania. Sterowanie takie w zastosowaniu do obrabiarek, robotów oraz maszyn i urządzeń technologicznych zapewnia właściwy przebieg ruchów i czynności odpowiadający sterowaniu odcinkowemu lub punktowemu przez wł/wył działania el. wykonawczych. Układy te sterując wł/wył poszczególnych członów wykonawczych rozwiązują odpowiednie równania logiczne wprowadzone do ich pamięci za pomocą programu. PLC pracuje w czasie rzeczywistym. Sterowniki zwykle mają budowę modułową. Układ PLC zawiera: a) jednostkę centralną (procesor) b) centralną pamięć programu c)moduły wejściowe i wyjściowe d) moduły funkcji dodatkowych; opisu programu PLC: lista instrukcji, tekst strukturalny, schemat drabinkowy, funkcjonalny schemat blokowy, schemat sekwencji funkcji. Warianty usytuowania PLC –CNC a) synchronizacja procesów przez funkcje pomocnicze b) czytanie i zapisywanie z PLC zmiennych systemowych CNC c) czytanie i zapisywanie z PLC zmiennych programowych CNC, Cechy PLC: -instrukcje wykonywane w pętli(2000instr/2ms), -budowa modułowa(można łączyć sterowniki), -wykonują działania arytmetyczne, logiczne, PD i sterowanie silnikiem skokowym), Zalety PLC: -niezależność budowy i połączeń sprzętowych od programowania, -znacznie krótszy czas montażu i uruchomienia programu sterującego, -możliwość symulacji pracy off-line, -korekcja istniejącego programu, -możliwość automatycznego dokumentowania i kopiowania programów, -duża niezawodność działania, gdyż sterowanie i programy fizycznie się nie zużywają, -prosta i szybka instalacja, niewielkie wymiary gabarytowe. Wady PLC: -duży koszt programatora, -brak uniwersalności programatorów. Cechy eksploatacyjne: -przetwarzanie jedno- lub wielo- bitowe, -maksymalna liczba wejść i wyjść, -czas trwania cyklu, -liczba pamięci wew. Przeznaczonych do zapamiętywania np. wymiarów pośrednich -pojemność pamięci (max liczba kroków programowych)
14. Przyczyny błędów geometrycznych PO : a)CAD: niedokładność modelu; błędy modelowania; błędy importu/eksportu danych b)CAM: tolerancja ścieżki narzędzia; tolerancja interpolacji ścieżki narzędzia; obliczenia c)Wykonanie: dokładność, powtarzalność obrabiarki; sztywność statyczna obrabiarki; sztywność dynamiczna obrabiarki; błędy geometryczne obrabiarki, błędy konturu; serwonapędu; drgania; odkształcenia termiczne, sprężyste PO i N; błędy mocowania, bazowania, obsługi. 15. Sterowanie adaptacyjne - Układ sterowania adaptacyjnego AC: jest układem sterująco nadzorującym, którego działanie, polega na przystosowaniu parametrów pracy obrabiarki do rzeczywistych warunków istniejących podczas obróbki. Celem stosowania układów AC jest uzyskanie założonej dokładności wykonania przedmiotu lub maksymalnych wskaźników jakości procesu przez wyeliminowanie lub zmniejszenie wpływu niepożądanych czynników na efekt obróbki. Głównymi czynnikami są: zmienny naddatek obróbkowy, zmienna twardość materiału obrabianego, zużywanie się ostrza narzędzia, odkształcenie układu OUPN pod działaniem siły skrawania, odkształcenia cieplne, niejednakowa efektywność chłodzenia. Wielkości mierzone to wielkości określające charakterystyczne cechy procesu obróbki. Stanowią one sygnały sprzężenia zwrotnego w zamknięty układzie sterowania adaptacyjnego AC obrabiarek. ...
bobex10