модернизация системы чпу сверлильного станка кд-46

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК Ордена Ленина Сибирское отделение ИНСТИТУТ ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ им. Г.И. Будкера О.В. Беликов, В.А. Журавлёв, Э.Л. Неханевич МОДЕРНИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ЧПУ СВЕРЛИЛЬНОГО СТАНКА КД-46 ИЯФ 2007-23 Новосибирск 2007 Модернизация системы ЧПУ сверлильного станка КД-46 О.В. Беликов, В.А. Журавлёв, Э.Л. Неханевич Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера 630090, Новосибирск, Россия Аннотация В работе дано описание результатов модернизации СЧПУ сверлильного станка КД-46. Реализована концепция максимального использования ресурсов персонального компьютера (ПК), что позволило существенно упростить электронику управления. Значительно переработана силовая часть – электроприводы шаговых двигателей. Расчет динамики и траектории управления приводами реализованы программно средствами ПК. Аппаратная часть обеспечивает сопряжение между компьютером и приводами и представляет собой элементарную логику в совокупности с интерфейсом связи системы ДОЗА [1]. Ресурсы ПК позволили реализовать новые возможности СЧПУ, такие как тестирование и контроль оборудования, набор статистики по сбоям и ошибкам, а также просмотр статистики в удобном графическом представлении. Контролируется ошибка вращения вала ШД с точностью 2 шага (шаг = 5 мк), точность позиционирования рабочего стола контролируется с гарантированной точностью 5 шагов или 25 мк, что в большинстве случаев достаточно для изготовления печатных плат, используемых в нашем производстве. Основные результаты модернизации – существенное повышение надежности и точности работы станков. Развитые средства тестирования и контроля позволяют предотвратить ошибки в работе, правильно настроить систему, что обеспечивает высокую эффективность эксплуатации станков. Программное обеспечение рассчитано на общепринятый формат файлов сверловки – формат Excellon II [2], который поддерживается всеми производителями САПР. Это позволяет обойтись без лишних преобразований файлов, и тем самым избежать дополнительных ошибок. © Институт ядерной физики им. Г.И.Будкера СО РАН 2 _______________________________________________________ 1. Введение Модернизация системы ЧПУ станка КД-46 выполнялась в несколько этапов. Вначале электроника станка была заменена управляющей микроЭВМ, сопряженной с крейтом КАМАК, а силовые приводы шаговых двигателей – блоками приводов (ПШД5) в конструктиве ВИШНЯ [3]. Затем управляющая микроЭВМ была подключена к локальной сети микроЭВМ и системе хранения данных, что позволило избавиться от перфоленточного оборудования. Замена управляющей микроЭВМ на персональный компьютер типа IBM PC AT (ПК) стала следующим шагом. Новый этап модернизации обусловлен двумя факторами. 1. К настоящему времени блоки ПШД5 морально и физически устарели, и создают проблемы при эксплуатации. Новый блок электропривода ЭШД5, выполненный на базе современных силовых компонентов и программируемой логики (ПЛИС), обеспечивает более высокую надежность, увеличение скорости перемещения стола и, в конечном счете, более высокие точность и производительность. 2. Применение в качестве управляющей ЭВМ современного ПК позволяет программно решать все задачи расчета