Дипломный проект - Разработка и внедрение цифровой системы контроля линейных и угловых перемещений механизмов станка W100

Основной целью данного дипломного проекта являлась разработка и внедрение цифровой системы контроля линейных и угловых перемещений механизмов станка W100. В связи с тем, что разработка микропроцессорной системы контроля по пяти координатам не рентабельна, так как контроль пятой координаты осуществляется совместно с контролем продольной координаты Х, перемещения рабочих салазок, было принято решение разработать систему контроля перемещений рабочих механизмов станка по четырем координатам. Работа выполнялась в рамках хоздоговорной работы, проводимой СЕВМАШВТУЗом по заказу ФГУП «МП «Звёздочка».

СОДЕРЖАНИЕ:
ВВЕДЕНИЕ 9
1 АНАЛИЗ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ МЕХАНИЗМОВ РАСТОЧНОГО СТАНКА W100 11
1.1 Технические данные станка 11
1.1.1 Ориентировочные данные станка 11
1.1.2 Привод станка 12
1.2 Кинематическая схема станка 13
1.2.1 Виды подач и выполняемые работы 13
1.2.2 Рабочее положение стола и его закрепление 15
1.3 Принцип работы станка и описание главных узлов 17
1.4 Электрооборудование станка 18
1.5 Оптическое измерительное устройство для перестановки шпиндельной бабки 19
1.6 Оптическое измерительное устройство для измерения продольного и поперечного перемещения рабочего стола станка W100 24
2 РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ШПИНДЕЛЯ И РАБОЧЕГО СТОЛА ПО КООРДИНАТАМ X,Y,Z И УГЛА ПОВОРОТА СТОЛА φ РАСТОЧНОГО СТАНКА W100 27
2.1 Принцип построения системы и ее структурная схема 27
2.2 Выбор цифровых датчиков 28
2.3 Принцип действия линейных преобразователей Spherosyn 29
2.4 Схема подключения датчиков линейных перемещений Spherosyn. 30
2.5 Исполнение и принцип работы датчика ЛИР-158А 32
2.6 Рекомендуемые схемы подключения и обработка выходных сигналов линейных и углового преобразователей 36
2.7 Основные характеристики линейных преобразователей Spherosyn 38
2.8 Основные характеристики углового преобразователя ЛИР-158А 39
2.9 Основные параметры выбранных преобразователей 40
2.10 Выбор устройств цифровой индикации 41
2.11 Выбор системы отсчета и задание параметров для ЛИР-511 и Topaz Digital 44
2.12 Компенсация систематической погрешности 49
2.13 Режим позиционирования и режим измерения радиус/диаметр 50
2.14 Основные технические характеристики УЦИ 51
2.15 Комплектность поставки оборудования для системы контроля линейных и угловых перемещений механизмов станка W100 52
2.16 Особенности и принцип работы системы контроля перемещений рабочих органов расточного станка W100 53
3 ОСОБЕННОСТИ МОНТАЖА ЦИФРОВОЙ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ 56
3.1 Рекомендации по установке 56
3.2 Порядок монтажа (демонтажа) датчика Spherosyn 58
3.2.1 Монтаж декодера 58
3.2.2 Монтаж линейки Spherosyn 59
3.3 Последовательность монтажа (демонтажа) датчика угловых перемещений стола (ЛИР-158А) 61
3.3.1 Инструкция по монтажу (демонтажу) узла крепления датчика 62
3.4 Протяжка информационных кабельных трасс 63
3.5 Юстировка измерительной системы 64
3.5.1 Юстировка продольного перемещения стола (координата X) 64
3.5.2 Юстировка перемещений по координатам Y,Z,и φ 65
4 РАСЧЕТ ЗАТРАТ НА РАЗРАБОТКУ СИСТЕМЫ ЦИФРОВОЙ ИНДИКАЦИИ 66
5 ОХРАНА ТРУДА И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 69
5.1. Техника безопасности при работе с электрооборудованием 69
5.2. Техника безопасности при выполнении паяльных работ 70
5.2.1 Действие вредных веществ на организм человека 70
5.2.2 Действие электрического тока на организм человека 71
5.3. Защита окружающей среды 73
5.4. Пожарная безопасность 75
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 78
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 79
Приложение А 80
Приложение Б 81
Приложение В 82
Приложение Г 83
Приложение Д 85

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
При выполнении дипломного проекта получены следующие результаты:
- выполнен анализ используемой системы контроля линейных и угловых перемещений рабочих органов горизонтально-расточного станка W100;
- систематизирован весь материал, связанный с созданием цифровой системы контроля;
- разработана четырёхкоординатная высокоточная оптическая система контроля перемещений рабочих органов станка и ее техническое описание.
Данная система контроля обеспечивает точность измерения линейных перемещений не хуже ±2.5мкм, что позволяет существенно уменьшить трудоемкость и затраты на изготовление сложнопрофильных машиностроительных деталей, автоматизировать процесс контроля изготовления конструкций за счет возможности вынесения результатов в ПЭВМ, их обработки и коррекции.
Все поставленные задачи выполнены. Изготовлены, смонтированы и отлажены все необходимые узлы системы. Разработана вся необходимая техническая документация на систему измерения. В настоящее время система контроля находится в стадии монтажа.