CC BY
16МОДЕРНИЗАЦИЯ УЧПУ
ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ
Модернизация СЧПУ «Электроника НЦ31»
Г. С. МИХАШЕВ, гл. инженер НПКФ «Машсервисприбор»,
г. Новосибирск
В настоящее время на машиностроительных предпои-ятиях России в структуре парка токарных станков с ЧПУ имеется большое количество станков с системами «Электроника НЦ-31» и 2Р22. Эти станки с ЧПУ находятся в эксплуатации 15-20 лет, и доказали свою надежность и удобстзо в эксплуатации.
Вместе с тем, в настоящее время, выявился ряд важных недостатков в эксплуатации систем ЧПУ «Электоо-ника НЦ-31». И главное заключается в том, что заводы-изготовители прекратили выпуск этой системы. Если СЧПУ 2Р22, 2С42-65, а также субблоки для этих систем выпускаются ПО «Контур» (г. Томск), НПКФ «Машсервисприбор» (г. Новосибирск), то для восполнения ЗИПа и восстановления ЧПУ «Электроника НЦ-31» используются системы, снятые с выведенных из эксплуатации станков. Понятно, что этот путь тупиковый. Можно, конечно, пойти на замену системы «Электроника НЦ-31» системами NC 2С0, FMC 3000 и другими, выпускаемыми в настоящее время, что обойдется в 2-3 тысячи долларов, но нам кажется, что новые системы целесообразнее ставить на новые станки или станки, где в силу каких-то причин, отсутствуют СЧПУ «Электроника НЦ-31».
Организовывать производство плат для СЧПУ «Электроника НЦ-31» на той же элементной базе, как говорится «один в один», можно, конечно, но мы считаем, что нужно пойти по другому пути, а именно - модернизиоо-вать на современной элементной базе на первом этапе модули ПРЦ, AMT, ОЗУ, т.к. эти платы наиболее сложны в ремонте. Нужны специальные диагностические стеццы УФО, УФК и, самое главное, специалисты, которые знали бы работу этих плат и их ремонт
Современная элементная база с использованием ПЛИС позволяет значительно уменьшить количество элементов на плате, а в большинстве случаев одной пла-ой заменить несколько (cM.web-сайт www.chpu.ru), повысить надежность.
После модернизации модугь или субблок должны работать несколько лет без всяких ремонтов, а изготовитель должен гарантировать эту работу, как минимум, 3 года. Что касается модулей <ИП, КЭ и КП, то они не так сложны и вполне ре-монтноспособны, как с помощью спец. стендов УФК, УФО, так и без них.
Наша фирма приступила к решению этой задачи с модернизации платы ОЗУ. Как было сказано выше, на предприятиях имеется много модулей от СЧПУ «Электроника НЦ-31» со станков, выведенных из эксплуатации, в том числе и платы ОЗУ, имеющей обозначение в технической документации «Устройство 3500 ЩИЗ.069.044». В УЧПУ «Электроника НЦ-31» постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) конструктивно расположено на плате ОЗУ, и связь с процессором (ПРЦ) осуществляется по отдельному каналу, обособленному от магистра-
ли МНЦ. Накопитель информации ПЗУ построен на 2-х микросхемах К563РЕ1, в которых хранится постоянная часть программ работы УЧПУ «Электроника НЦ-31». Этих программ в настоящее время имеется 4 варианта (версии). Не углубляясь в различие этих версий, следует отметить только то, что для перехода от одной версии к другой нужно или переставлять микросхемы К563 РЕ1, или менять платы ОЗУ с ПЗУ соответствующей версией. В этом, как мы считаем, состоит один из недостатков эксплуатации ЧПУ «Электроника НЦ-31». Т.е. имея рабочую плату ОЗУ, например 1-ой или 2-ой версии, а схема электроавтоматики станка соответствует 3-ей или 4-ой версии, то для того, чтобы использовать в системе имеющуюся плату ОЗУ, необходимо:
- иметь комплект микросхем К563 РЕ1 нужной версии;
- перепаять, т.е. заменить микросхемы на нужную версию.
Кто это хоть раз проделал, тот знает, что это не простая задача.
Поэтому был принят следующий вариант модернизации модуля ОЗУ. Отсоединив шлейф с разъема ХТЗ платы ПРЦ, разрывается внутренний канал ПРЦ - ПЗУ. Схема ПЗУ размещается на отдельной плате, в дальнейшем «ПЗУ 3500», размером 50x100 мм с использованием современой элементной базы и подключается к разъему ХТЗ платы ПРЦ. В качестве накопителя информации ПЗУ выбрана микросхема ИС 27С512 (64Кх8), длительность цикла обращения к данным которой менее 120 не, а время выборки из ПЗУ устройства 3500 информационного слова не более 0,9 мке, т.е. можно выполнить два цикла чтения за одно обращение ПРЦ к ПЗУ.
Массив 8Кх16-ти разрядных двоичных слов был разбит на две части по 8Кх8-ми разрядных двоичных слов и размещён в смежных областях с выбором старшего и младшего байта 13-м разрядом адреса. Информационная емкость ИС 27512 позволяет разместить все четыре версии программного обеспечения (ПО), а выбирать нужную версию - при
Рис 1
№ 3 (20) 2003 27
ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ
Рис.2
помощи перемычек -джамперов (см. рис. 1) по 14-му и 15-му разрядам. Применив в модуле «ПЗУ 3500» ПЛИС фирмы Altera (рис. 1), мы значительно упростили схему ПЗУ и уменьшили количество элементов. Теперь перед установкой модуля ПЗУ 3500 в УЧПУ «Электроника НЦ-31» необходимо на плате ПРЦ соединить контакт А12 разъема ХТЗ с шиной питания + 5В. В схеме ПРЦ, как и в модуле ОЗУ (3500), этот контакт не используется. Затем в разъем ХТЗ вставить модуль ПЗУ 3500 и джампером установить необходимую версию ПО. Других доработок УЧПУ не требует.
ТЕХНОЛОГИЯ
Рис. 3
С начала года НПКФ «Машсервисприбор» реализовала несколько десятков модулей ПЗУ 3500, которые эксплуатируются на различных предприятиях. Отказов и замечаний нет. Модуль ПЗУ 3500 (рис.2). УЧПУ «Электроника-НЦ31» после модернизации с модулем ПЗУ 3500 (рис.3).
Подробная информация по модернизации систем ЧПУ размещена на нашем \л/еЬ-сайте: www.chpu.ru.
Газодинамическое напыление. Новые технологии и оборудование
В. Ф. КОСАРЕВ, канд. физ. мат. наук, зав. лабораторией, А. П. АЛХИМОВ, доктор техн. наук, г. н. е., ИТПМ СО РАН, г. Новосибирск
В ИТПМ СО РАН в 80-х годах было открыто явление формирования покрытий из частиц в твердом состоянии при комнатной температуре, которое в дальнейшем было названо «холодным газодинамическим напылением» (ХГН). В этом направлении был проведен цикл фундаментальных исследований, позволивший понять механизм явления, определить условия формирования таких покрытий и перейти на этой основе от традиционно используемых высокотемпературных процессов (плазменных, газопламенных, детонационных и т.д.) к высокоскоростным (высокий уровень кинетической энергии) низкотемпературным способам нанесения покрытий, пленок, компактирования новых материалов (в том числе композитных).
На основе ХГН в ИТПМ разработан ряд принципиально новых технологий мирового уровня, защищенных патентами России, США, Европы.
Сущность технологии ХГН. По технологиям ХГН покрытия формируются из нерасплавленных высокоскоростных частиц размером 50 - 0,01 мкм, ускоряемых в сверхзвуковых аэродинамических установках до скорости ~ 1000 м/с и более, при температуре рабочего газа существенно ниже температуры плавления материала частиц.
Следовательно, отличительная особенность -ехноло-гии ХГН (в сравнении с плазменной, газопламенной, детонационной и т.д.) состоит в том, что основным энергетическим источником формирования покрытий является кинетическая энергия напыляемых частиц, сообщаемая им сверхзвуковым потоком рабочего газа, что обеспечивает получение покрытий с минимальными температурными напряжениями без сквозных пор и микротрещин и обуслав-
ливает высокие электропроводящие, антикоррозионные и прочностные (адгезионно-когезионные) свойства.
Завершенные научно-технологические разработки ХГН.
1. Техншклии ироизводс1ьа элем ропроводных защитных покрытий кабельных наконечников и переходных пластин (по патенту РФ № 2096877, 1997, Электротехническое соединительное изделие), в соответствии с ГОСТ 9581-80 и изменением № 4, по пункту 2, дополненного словами: «Кабельные наконечники могут изготавливаться с защитным металлическим покрытием Н6 или Ц6 или с покрытием контактной поверхности зажимной части наконечника медью, никелем или цинком, нанесенным способом газодинамического напыления».
Технология включает в себя:
• подготовку поверхности КН (удаление загрязнений, механическая активация);
• подготовку расходуемых материалов (в частности, напыляемых порошков);
• процесс напыления;
• контроль и упаковка.
Для реализации этой технологии в ИТПМ разработаны и созданы стационарные установки кассетного и карусельного типа, позволяющие наносить покрытия Си, N'1, Zг\ на все типы размеров КН с производи-ельностью 500 - 1000 шт/час в зависимости от типоразмера, а также вспомогательное оборудование (для активации КН, мойки, сушки КН, утилизации и повторного использования порошка).
2. Технология антикоррозионной защиты стальных изделий.
(Окончание на 30 стр.)
28 № 3 (20) 2003
