ΕΛΕΓΧΟΣ ΚΕΝΤΡΟΥ ΤΟΡΝΕΥΣΗΣ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΟ LINUXCNC:
I. Άξονες κίνησης και άτρακτος

Ζουρτσάνος, Νικόλαος

dc.contributor.author	Ζουρτσάνος, Νικόλαος	el
dc.date.accessioned	2015-07-30T10:14:57Z
dc.date.available	2015-07-30T10:14:57Z
dc.date.issued	2015-07-30
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/41070
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.3640
dc.rights	Default License
dc.subject	Εργαλειομηχανή, τόρνος, βηματικός κινητήρας, κινητήρας συνεχούς ρεύματος, άξονας κίνησης, κοχλίας μετάδοσης κίνησης, άτρακτος	el
dc.subject	CNC machine, lathe, stepper motor, dc motor, movement axis, leadscrew, tool holder, spindle, tailstock, linuxcnc, G-code.	en
dc.title	ΕΛΕΓΧΟΣ ΚΕΝΤΡΟΥ ΤΟΡΝΕΥΣΗΣ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΟ LINUXCNC: I. Άξονες κίνησης και άτρακτος	el
dc.contributor.department	Συστήματα Αυτοματισμού	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	Αυτοματισμοί	el
heal.classification	Εργαλειομηχανές	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2015-04-08
heal.abstract	Στη μεταπτυχιακή αυτή εργασία παρουσιάζεται ο εκσυγχρονισμός του συστήματος ελέγχου μίας παλιάς επιτραπέζιας εργαλειομηχανής δύο αξόνων (τόρνου). Ο έλεγχος των αξόνων ήταν μεν ψηφιακού τύπου (CNC), ωστόσο το σύστημα ήταν παλαιότερης τεχνολογίας και συνεπώς δύσχρηστο, αλλά και δύσκολο στη συντήρηση και επισκευή. Επιπλέον, το ρεπερτόριο εντολών ήταν περιορισμένο ενώ δεν υπήρχε δυνατότητα ελέγχου της ατράκτου και του εργαλείου κατεργασίας μέσω του G κώδικα. Επίσης δεν υπήρχε γραφικό περιβάλλον αναπαράστασης-προσομοίωσης της κίνησης των αξόνων. Για την δημιουργία των κατάλληλων σημάτων οδήγησης των κινητήρων των αξόνων της μηχανής, χρησιμοποιήθηκε το LinuxCNC (EMC2), ένα ελεύθερο λογισμικό, το οποίο έχει εγκαθιδρυθεί στο χώρο του αριθμητικού ελέγχου εργαλειομηχανών από χρόνια. Μέσω του λογισμικού αυτού, έγινε ο έλεγχος των αξόνων, της ατράκτου και του εργαλειοφορέα που διαθέτει η εργαλειομηχανή. Μπορεί να προσαρμοστεί σε οποιαδήποτε εργαλειομηχανή εφόσον ο χρήστης μπορεί να αποθηκεύσει σε κατάλληλες παραμέτρους τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά και τα χαρακτηριστικά των κινητήρων που διαθέτει. Για τον έλεγχο των αξόνων της εργαλειομηχανής, κατασκευάστηκε μια πλακέτα, η οποία δέχεται τα σήματα που δημιουργούνται από το λογισμικό και δημιουργεί τα κατάλληλα σήματα για το κύκλωμα ισχύος (driver) των βηματικών κινητήρων. Για την αρχικοποίηση των αξόνων (homing) και τον περιορισμό του χώρου δράσης της εργαλειομηχανής χρησιμοποιήθηκαν τερματικοί διακόπτες οι οποίοι τοποθετήθηκαν σε κατάλληλα σημεία στην εργαλειομηχανή. Επίσης χρησιμοποιήθηκε ένας μικροεπεξεργαστής και ένας αισθητήρας θέσης στο εργαλειοφορείο της μηχανής, για την αυτόματη εναλλαγή των τριών εργαλείων που διαθέτει η εργαλειομηχανή. Τέλος σχεδιάστηκε και υλοποιήθηκε κατάλληλο κύκλωμα για την οδήγηση των κινητήρων που ελέγχουν την κίνηση των εργαλείων πάνω στο εργαλειοφορείο καθώς και το κεντροφορέα (κουκουβάγια). Όπως αναφέρθηκε και στο πρόλογο παραπάνω η μεταπτυχιακή αυτή εργασία αποτελείται από δύο διαφορετικά μέρη, τα οποία θεωρούνται συμπληρωματικά και μόνο έτσι μπορούν να εννοηθούν. Στο παρόν τόμο, που αφορά και το πρώτο μέρος επικεντρώνεται το ενδιαφέρον στη μελέτη στους δύο άξονες κίνησης της 8 εργαλειομηχανής (X και Z) καθώς και στην κίνηση και έλεγχο της κίνησης της ατράκτου της εργαλειομηχανής. Στο δεύτερο μέρος γίνεται αναφορά στον έλεγχο του εργαλειοφορέα και του κεντροφορέα καθώς επίσης και σε κάποια επιπλέον βοηθητικά συστήματα της εργαλειομηχανής. Τελικά, όλα τα τμήματα της εργαλειομηχανής ελέγχονται πλέον μέσω του λογισμικού, είτε μέσω του G κώδικα, είτε μέσω κατάλληλων κουμπιών που δημιουργήθηκαν στο περιβάλλον του λογισμικού.	el
heal.abstract	In this Thesis presents the control system modernization of a two-axis turning centre. The existing control system was CNC (computer numerical control) but hardware technology was outdated, and therefore not user friendly neither easy to maintain and repair. Furthermore, the G-code instructions which were supported by the existing software were limited and there was no advanced control of spindle speed by the G-code program nor of the tool magazine. Finally, there was no graphical representation of the axis motion. In order to create the appropriate signals for the axis motors, linuxcnc (EMC2), a freely available software was used, which is well established in the CNC world for a number of years. Through this software, the axis, the spindle and the tool holder of the machine were controlled. The software may be applied to any machine as long as the user can declare in the software configuration parameters of the machine, its geometrical characteristics and the motor data. A printed circuit board (pcb) was designed and created for the control of the axis motors. This board, receives the signals from the software, and modifies them in order to match the requirements of the motor drivers. For the initialization of the machine axis (homing), and the restriction of the machine’s work space, are used terminal switches. In addition, a microcontroller and a position sensor (optointerrupter) was used, in order to control the position of the machine’s tools at the tool holder. Automatic tool changing was achieved in this way. Finally, a printed circuit board was designed and created for the motors of the tool holder and the tailstock. Ultimately, all the parts of the machine are controlled by the software, either through the G-code, or through buttons which were created in graphical user interface of the software.	en
heal.advisorName	Βοσνιάκος, Γεώργιος - Χριστόφορος	el
heal.committeeMemberName	Αντωνιάδης, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Μανωλάκος, Δημήτριος	el
heal.academicPublisher	Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	122
heal.fullTextAvailability	true