Информатизация технологического оборудования судового машиностроения (290,00 руб.)

Стр.3

Стр.4

Стр.5

Стр.6

УДК 621.9.06 ББК 34.63-5 И74 Авторы: В.И. Малыгин, Ф.В. Черепенин, С.М. Сковпень, Н.В. Лобанов, Л.В. Кремлева, М.А. Бызова, Д.А. Ульяничев, В.Т. Харитоненко Рецензенты: А.С. Исхаков, доктор технических наук, профессор (ОАО «Концерн «Моринформ система Агат»); В.А. Рогов, доктор технических наук, профессор ( РУДН) Информатизация технологического оборудования судового машиностроИ74 ения: моногр. / [В.И. Малыгин и др.]; под общ. ред. В.И. Малыгина; Сев. (Арктич.) федер. ун-т. – 2-е изд. испр. и доп. – Архангельск: САФУ, 2015. – 214 с. ISBN 978-5-261-01107-1 Рассмотрены наиболее актуальные проблемы информатизации современного машиностроительного производства и предложены оптимальные методы и пути их решения в существующих экономических условиях. Предложенные технические решения по модернизации различного технологического оборудования позволяют придать морально устаревшему оборудованию новые технологические возможности, повысить класс точности технологического оборудования, расширить функциональные возможности станков и номенклатуру обрабатываемых изделий, снизить трудоёмкость обработки, повысить оперативность и точность контроля, повысить качество выполнения технологических операций. Для студентов, аспирантов, преподавателей технических вузов, научных работников и инженеров. УДК 621.9.06 ББК 34.63-5 ISBN 978-5-261-01107-1 © Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова, 2015 2

Стр.3

ОГЛАВЛЕНИЕ ПРЕДИСЛОВИЕ .................................................................................................... СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ ............................................................ 6 9 1. АВТОМАТИЗАЦИЯ ОДНОПРИВОДНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ С РАЗВЕТВЛЁННОЙ СИСТЕМОЙ КООРДИНАТ ........... 12 1.1. Особенности работы одноприводных металлообрабатывающих комплексов с автоматической коробкой управления осями ......................... 12 1.2. Основные способы создания цифровых систем управления одноприводными металлообрабатывающими комплексами ................................ 16 1.3. Методы программного управления металлообрабатывающими комплексами с одним главным приводом и автоматической коробкой скоростей ............................................................................................................ 17 1.4. Методика создания цифровых моделей профиля обрабатываемых деталей .............................................................................................................. 22 1.5. Особенности программной обработки на одноприводном ТКС ........... 24 1.6. Лабораторный стенд для исследования и отработки программного обеспечения ЦСУ одноприводных станков .............................................. 30 1.7. Цифровая система управления левым суппортом токарно-карусельного станка модели 1525 на базе УЧПУ NC-201M .................................. 35 1.7.1. Особенности ЦСУ станка 1525 ............................................................. 36 1.7.2. Особенности работы ЦСУ станка 1516. ............................................... 42 1.7.3. Система цифровой индикации перемещений вертикального и горизонтального суппортов .................................................................. 46 1.8. Программное обеспечение ЦСУ токарно-карусельного станка модели 1525 .................................................................................................. 47 2. МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ СРЕДСТВА СОПРЯЖЕНИЯ ПРОГРАММНОУПРАВЛЯЕМОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ С СОВРЕМЕННОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКОЙ ......................................... 52 2.1. Принцип построения и общая структура систем ввода-вывода управляющих программ для станков с ЧПУ ..................................................... 52 2.2. Электронный блок памяти на основе статического ОЗУ ....................... 54 2.3. Электронный блок памяти на основе энергонезависимой флэшпамяти ........................................................................................................... 58 2.4. Микропроцессорный блок памяти на основе ММС-карты с поддержкой USB-интерфейса ................................................................................ 61 2.5. Интерфейсные блоки сопряжения для связи электронных блоков памяти с ПЭВМ ............................................................................................... 64 2.5.1. Интерфейсный блок сопряжения с ПЭВМ по шине ISA ............... 64 2.5.2. Интерфейсный блок сопряжения с ПЭВМ по шине PCI ............... 66 2.5.3. Интерфейсный блок сопряжения с ПЭВМ по стыку RS 32C ....... 67 2.5.4. Интерфейсный блок сопряжения с ПЭВМ по шине USB ............. 69 2.6. Блоки сопряжения с программно-управляемыми станками ................. 71 2.7. Двухканальный блок сопряжения с винтообрабатывающим станком TDP ................................................................................................................ 73 3

Стр.4

3. ВЫСОКОТОЧНЫЕ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ ЛИНЕЙНЫХ И УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ МЕХАНИЗМОВ МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩИХ КОМПЛЕКСОВ .................................................................................................. 80 3.1. Общая структура микропроцессорных систем контроля угловых и линейных перемещений ............................................................................. 80 3.2. Система измерения и цифровой индикации угловых и линейных перемещений рабочих органов фрезерного станка модели 2Е470А ......... 81 3.2.1. Система измерения и цифровой индикации угловых перемещений двух съёмных столов и линейного перемещения рабочего стола.................................................................................................... 82 3.2.2. Четырёхкоординатная система измерения и цифровой индикации линейных перемещений вертикального и горизонтального шпинделей ..................................................................................... 84 3.3. Устройство цифровой индикации углового положения рабочего стола расточного станка модели 2Н637ГФ1 ................................................... 86 3.4. Система измерений и цифровой индикации линейных и угловых перемещений рабочих органов станка модели W100 по четырем координатам ............................................................................................................. 88 3.5. Система цифровой индикации линейных и угловых перемещений рабочих органов расточного станка BFT-90 по четырем координатам .... 94 3.6. Оборудование металлообрабатывающих станков высокоточными системами контроля перемещений рабочих механизмов ........................... 101 4. МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩИМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ОБОРУДОВАНИЕМ ..... 105 4.1. Микропроцессорное устройство индикации и управления режимом позиционирования по трём координатам станка модели 2А656РФ11 ... 105 4.2. Микропроцессорная система управления трубогибочным станком СТГ-3А в полуавтоматическом режиме «Эскиз» ..................................... 110 4.3. Цифровая система программно-позиционного управления станка модели 2А656РФ11 ........................................................................................... 116 4.4. Система адаптивного управления токарной обработкой валов ............ 121 5. ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ РАЗМЕРОВ И ФОРМЫ ПОВЕРХНОСТИ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ МАШИНОСТРОЕНИЯ ...................................................................... 125 5.1. Методы и технические средства контроля размеров и формы изделий машиностроения.......................................................................................... 125 5.2. Контроль формы поверхности изделий с помощью координатно-измерительных машин .................................................................................. 127 5.3. Контроль формы поверхности изделий с помощью лазерной системы сканирования ............................................................................................... 131 5.4. Обзор фотограмметрических измерительных систем ........................... 134 5.5. Фотограмметрическая измерительная система V-STARS/D5 ............... 137 5.6. Особенности использования стереофотограмметрического метода контроля формы крупногабаритных корпусных конструкций ............... 143 4

Стр.5

5.7. Получение координат контролируемой поверхности с использованием фотограмметрии ..................................................................................... 146 5.7.1. Определение двухмерных координат точек стереопар .................. 148 5.7.2. Определение трёхмерных координат контролируемой поверхности ................................................................................................... 154 5.8. Совмещение координат реальной и теоретической поверхностей сложнопрофильных машиностроительных изделий ........................... 158 5.9. Методика вписывания теоретической (эталонной) 3D-модели в цифровую 3D-модель заготовки ..................................................................... 164 5.10. Управление технологическим процессом распределения припусков . 170 5.11. Определение оптимальной технологической базы длинномерных заготовок тел вращения ............................................................................... 174 5.12. Экспериментальные исследования и отработка технологии использования стереофотограмметрической системы V-STARS на основных технологических операциях изготовления и ремонта гребных винтов ......................................................................................................... 181 5.12.1. Общая характеристика стереофотограмметрической системы V-STARS.......................................................................................... 181 5.12.2. Создание размеченного и масштабированного измерительного пространства .............................................................................. 181 5.12.3. Измерение 3D-координат точек объекта ..................................... 184 5.12.4. Вписывание теоретической 3D-модели лопасти в исходную (полученную) 3D-модель заготовки ............................................. 188 5.12.5. Оценка точности и качества изготовления судовых конструкций ................................................................................................... 190 5.13. Результаты практического применения современных бесконтактных технологий измерения для контроля заготовок лопастей гребных винтов ................................................................................................. 193 5.13.1. Особенности традиционной технологии контроля заготовок лопастей гребных винтов. ............................................................. 194 5.13.2. Технология контроля заготовок лопастей с использованием бесконтактных систем измерения. ............................................... 196 5.13.3. Влияние технологии контроля заготовок лопастей на технологию обработки базовых поверхностей. ..................................... 201 5.13.4. Выводы. ............................................................................................. 203 5.14. Краткие выводы и рекомендации по использованию бесконтактных методов контроля формы и геометрии объёмных судовых конструкций ............................................................................................................... 204 ЗАКЛЮЧЕНИЕ ..................................................................................................... 206 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ...................................................................................... 208 5

Стр.6