Get Adobe Flash player
    Принимаются SMS-пожертвования на развитие ресурса     Копирование материалов     разрешено с обязательной ссылкой     на этот сайт     Принимаются SMS-пожертвования на развитие ресурса    

УЧПУ

Измерительный инструмент и стандарты

Автоматизация — одно из направлений научно-технического прогресса (НТП), применение саморегулирующих технических средств, экономико-математических методов и систем управления, освобождающих человека от участия в процессах получения, преобразования, передачи и использования энергии, материалов или информации, существенно уменьшающих степень этого участия или трудоёмкость выполняемых операций. Требует дополнительного применения датчиков (сенсоров), устройств ввода, управляющих устройств (контроллеров), исполнительных устройств, устройств вывода, использующих электронную технику и методы вычислений, иногда копирующие нервные и мыслительные функции человека.

Числовое программное управление (ЧПУ) означает компьютеризованную систему управления, считывающую инструкции специализированного языка программирования (например, G-код) и управляющую приводами металло-, дерево- и пластмасообрабатывающих станков и станочной оснасткой.

Станки, оборудованные числовым программным управлением, называются станками с ЧПУ. Помимо металлорежущих (например, фрезерные или токарные), существует оборудование для резки листовых заготовок, для обработки давлением.

Аббревиатура ЧПУ соответствует двум англоязычным — NC и CNC, — отражающим эволюцию развития систем управления оборудованием.

  • Системы типа NC (англ. Numerical control), появившиеся первыми, предусматривали использование жестко заданных схем управления обработкой — например, задание программы с помощью штекеров или переключателей, хранение программ на внешних носителях. Каких-либо устройств оперативного хранения данных, управляющих процессоров не предусматривалось.
  • Более современные системы ЧПУ, называемые CNC (англ. Computer numerical control)

Материал Википедиии

Сегодня на просторах интернет очень много материала об изготовлении станков с ЧПУ в домашних условиях. Конечно же НТП, сегодня,  дал возможность простому обывателю приобрести не дорого довольно точные инструменты и материалы. Однако,  настоящие инструменты и материалы промышленного станкостроения никогда не будут стоить «копейки»  и продаваться  в каждом уличном ларьке.

Работа на оборудовании с УЧПУ требует от человека  обязательное знание измерительных инструментов и стандартов .

В этой таблице приведены основные классы точности ГОСТ 8026-92

Первый и главный инструмент измерений это ЛИНЕЙКА.

В свободной продаже (магазины инструментов) можно встретить, например, довольно точные и относительно не дорогие линейки фирмы KWB

Технические характеристики:

Длина: 800 мм
Ширина: 58 мм
Толщина: 10 мм

Дополнительные опции и комплектация:

Изготовленная из оксидированного алюминия прецезионная линейка LINE MASTER  с направляющими пазами образует основу системы LINE MASTER, обладающей непревзойденным разнообразием возможностей применения. Шкала в мм нанесена специальной краской на основе искусственных смол и поэтому чрезвычайно устойчива к истиранию. Прецезионные линейки LINE MASTER  удовлетворяют требованиям 2-го класса точности Федерального физико-технического института Федеративной Республики Германии.

Второму классу  точности этого инструмента соответсвует отклонение не более 16 микрон (менее 2 «соток»).

Или  можно приобрести специализированные  поверочные линейки  типа ЛТ, ЛД, ЛЧ и пр.,

Более подробно в этом файле:

gost-8026-92

Надо заметить, что стоимость и точность этих инструментов оправдывает себя только в рамках индустриального производства.

 

Другой тип главного измерительного инструмента УГОЛЬНИК

Поверочные угольники соответствуют ГОСТ 3749-77

Поверочный угольник УП

Более подробно об этих угольниках  в этом файле:

ugolniki_poverochnye_90°_tekhnicheskie_usloviya

К сожалению,  в свободной продаже таких угольников нет,  и купить их можно только в специализированных магазинах или через  интернет.

Без этих двух базовых инструментов создание сколь нибудь  точных механизмов невозможно.

Конечно же такой инструмент как штанген-циркуль, микрометр и пр., являются обязательным  дополнением.

Точная механика это в первую очередь математика и тригонометрия, а они, как известно, не терпят дилетантского отношения и подхода.

 

 

 

 

 

 

 

 

Схемотехника привода шагового двигателя

Обзор схемотехники приводов шаговых двигателей.

Подключение маломощных шаговых двигателей (ШД) обычно осуществляется по типовым схемам включения.  Силовая часть привода (драйвер) представляет собой набор коммутирующих мощных биполярных или полевых транзисторов. Современная база элементов предлагает использовать транзисторные сборки в виде интегральных микросхем (ИМС).

Типы ШД делятся на несколько групп:

  • биполярные
  • униполярные
  • многофазные

ШД могут быть разной мощности и иметь разный угловой шаг

В промышленности используются готовые модульные блоки для ШД. Управление ШД имеет целый ряд особенностей, таких как контроль фаз, контроль тока в обмотках, нелинейное токоограничение, режимы — шаг, полушаг,  микрошаг и др.

Функционально привод ШД представляет собой блок формирования фазовых сигналов и блок коммутирующих ключей.

В радиолюбительской практике использование дефицитных и/или дорогих специализированных ИМС не всегда целесообразно, поэтому проще рассматривать схемотехнику на обычной элементной базе.  Как правило речь идет об использовании маломощных ШД для малогабаритных станков и робототехники.

 

На изображении ниже наглядно продемонстрированны режимы управления  ШД.

 

 

Функционально схема управления ШД  выглядит так

 

Варианты схем драйверов ШД

Схема подключения униполярного ШД

Драйвер на ИМС

 

Из схем подключения униполярных ШД видно что коммутирующих фазы сигналя четыре. Блок формирования этих сигналов может быть реализован на микроконтроллерах или на ИМС обычной  ТТЛ или КМОП логики, и естесственно на специализированных ИМС.

Простейший тип формирователя

 

Схема КМОП

 

Схема ТТЛ

Авторская статья

 

Автор

Учитывая необходимость подачи управления от компьютера через LPT порт, применение микроконтроллеров ATMEGA и PIC в формирователях сигналов более актуально (снижение габаритов, ШИМ  токоограничение и т.д.)

Автор

 

Авторская статья

 

Применение ШД в различных областях промышленности, измерительной и бытовой технике на сегодняшний день стандарт де-факто, перспективы развития технологий определят в будущем новую нишу, такую как например робототехника.

 

По материалам:

www.globalspec.com

www.radioelectronika.ru

www.radiokot.ru

robozone.su

Контроллер для проверки униполярных шаговых двигателей

Смотреть ВИДЕО этого контроллера

Функционально устройство состоит из двух частей: «Контроллера» и «Драйвера». «Контроллер» собран на популярном МК Attiny2313, работающим на частоте 1 мГц от внутреннего генератора. «Драйвер» представляет собой набор из 4-х ключей, на транзисторах КТ972.

Конструктивно и «Контроллер» и «Драйвер» собраны на одной печатной плате, но разводка сделана так, что можно собрать на двух отдельных платах, соединив их между собой плоским шлейфом (для этого на плате предусмотрены разъемы) и подав на плату «Контроллера» +5В через разъем Х1, а на плату «Драйвера» от +12 до +35В через разъем Х4 (выв.1).

В одноплатном варианте, как на фото, контроллер может использоваться для проверки любого 12-ти вольтового двигателя с питанием от компьютерного блока питания

Возможности контролера:

  1. управление шаговым двигателем в 2 стороны (реверсивное вращение).
  2. 9 скоростей вращения двигателя.
  3. вход для проверки контролера, работающий с программой VRI-CNC.
  4. вход для проверки контролера с управляющими сигналами СТЕП-ДИР
  5. Инверсия сигнала СТЕП
  6. Пошаговый режим работы.
  7. Полушаговый режим для всех кроме режима СТЕП-ДИР.

При включении питания, устройство через 2 секунды стартует в обычном режиме (светодиоды VD1-VD3 не светятся): Крутит двигатель влево (кнопка 1), вправо (кнопка 2), можно изменять скорость (кнопка 3), переключать в режим «ШАГ-ПОЛУШАГ» (кнопка 4), инвертировать сигнал. Если 3-4 секунды удерживать кнопку 3, то по отпускании ее включится максимальная скорость вращения. СТЕП.

Если в момент включения питания удерживать 3 секунды любую кнопку, то устройство стартует в ПОШАГОВОМ режиме (должны зажечься светодиоды VD1-VD3). Далее, нажимая любую кнопку, будет происходить режим пошаговой работы, вал двигателя будет проворачиваться на 1 шаг. Никакие другие режимы в пошаговом режиме не работают и двигатель вращается только в одну сторону. Переход в обычный режим можно осуществить либо отключением и включением питания или джампером «Reset».

Вместо транзистрово КТ972 можно использовать КТ829 или импортные аналоги

 

Авторская статья ( схема, плата и прошивка)