Резьборез

Рассказать в:

Принцип действия резьбонарезного устройства основан на быстром изменении направления вращения режущего инструмента в пределах одного оборота. В результате, при достаточно большой скорости нарезания резьбы, метчик никогда не заклинивает и он не ломается. Это особенно актуально при нарезании мелких резьб, диаметром 1 - 3 мм, в вязких металлах типа титана, нержавеющих сталей и т. п. Практика промышленной эксплуатации данного устройства показала его высокую эффективность и практическую ценность.

Для описанного способа управления режущим инструментом оптимальным явилось применение шагового электродвигателя достаточной мощности, т. к. в режиме постоянного реверсирования редукторные приводы не обеспечивают приемлемого ресурса и весьма дорогостоящи.

 Технические характеристики.

Тип шагового электродвигателяДШИ -200.
Напряжение питающей сети, В220 +10%.
Потребляемая мощность, не более, Вт100
Габаритные размеры, мм160х160х80
Масса, не более, кг2
Максимальный диаметр резьбы, мм3
Максимальное выходное напряжение, В18
Максимальный выходной ток, А3
Скорость вращения, об/мин5 - 60
Прямой ход, 1/оборот0 - 1
Обратный ход, 1/оборот0 - 1

Конструктивно блок управления выполнен из двух модулей: управления и периферии

Резьборез

Модуль управления реализован на базе pic - контроллера, работающего по программе, написанной на языке С. Контроллер [ 1 ] управляет обмотками шагового двигателя [ 5 ] через выходы porta ra0 - ra3, по алгоритму, обеспечивающему максимальный вращающий момент на его валу. Скорость вращения двигателя, величина прямого и обратного хода задается аналоговым способом, потенциометрами r22 - r24. Такой вариант управления выбран с целью обеспечения оперативности регулировок. Кнопками sb1 - sb3 устанавливаются режимы работы устройства: включение - выключение вращения двигателя, выбор направления нарезаемой резьбы, реверсирование двигателя для выворачивания метчика из нарезанного резьбового отверстия. Узел, собранный на компараторе da2, обеспечивает ограничение максимального тока через обмотки двигателя методом аппаратной ШИМ. При увеличении тока через обмотки двигателя сверх допустимого, напряжение на датчике тока r14 (см. периферия) превышает порог срабатывания компаратора и он закрывает транзистор vt5, снимая напряжение питания с ключей на транзисторах vt1 - vt4. Обмотки шагового двигателя отключаются. При снижении тока процесс коммутации обмоток возобновляется. 

Модуль периферии включает в себя импульсный сетевой источник питания, собранный на полумостовом драйвере ШИМ со встроенным генератором dd1 и транзисторах vt4, vt5, и силовые ключи на транзисторах vt1 - vt3, vt6 для коммутации обмоток шагового двигателя. Источник питания вырабатывает напряжение +18 В при токе до 6 А для питания обмоток двигателя и +8 В, 0,4 А для модуля управления. Силовые ключи имеют в цепях стоков высоковольтные стабилитроны vd3, vd5,vd8, vd10, служащие для ограничения индуктивных выбросов напряжения с обмоток двигателя на возможно более высоком уровне, лишь бы не были пробиты силовые транзисторы. Это обеспечивает наилучшую динамику работы шагового двигателя, как индуктивной системы.

Фото готового устройства.

Резьборез

Управляющая программа обеспечивает все вышеописанные взаимодействия в схеме. Она реализована в среде программирования mplab ide версии 6.5 [ 3 ], укомплектованной компилятором picc версии 9.01pl1 фирмы hi tech [ 4 ]. Этот компилятор отличается весьма высокой эффективностью. Он формирует такой быстрый и компактный код, какой не всегда посильно сделать и на assemberе.

Схемы блоков 
Печатные платы 
Исходный код программы на С

ЛИТЕРАТУРА 

1. microchip technology inc. ds35007a. pic16f84a. data sheet. 18 - pin enhanced flash/eeprom 8-bit microcontroller. - <http://www.microchip.com>.
2. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники. - М.: Мир, 2001.
3. microchip tecnology inc. ds1281c. mplab ide v6xx. quic start guide.<http://www.microchip.com>.
4. hi - tech software. picc manual. - <http://www.htsoft.com>.
5. Электродвигатели шаговые. ДШИ - 200. Паспорт. Я2М0. 359. 047 ПС.

Автор проекта: Топников Александр Сергеевич. e-mail Офф. сайт автора.

Обсудить статью на форуме
Раздел: [Устройства на микроконтроллерах]

Сохрани статью в:

Оставь свой комментарий или вопрос:


Наше сообщество в VK, а ты с нами? Присоединяйся!!!
Тясячи схем в категориях:
-> Прочее
-> Измерительная техника
-> Приборы
-> Схемыэлектрооборудования
-> Источники питания (прочие полезные конструкции)
-> Теоретические материалы
-> Справочные материалы
-> Устройства на микроконтроллерах
-> Зарядные устройства (для батареек)
-> Зарядные устройства (для авто)
-> Преобразователи напряжения (инверторы)
-> Все для кулера (Вентилятора)
-> Радиомикрофоны, жучки
-> Металоискатели
-> Регуляторы мощности
-> Охрана (Сигнализация)
-> Управление освещением
-> Таймеры (влажность, давление)
-> Трансиверы и радиостанции
-> Конструкции для дома
-> Конструкции простой сложности
-> Конкурс на лучшую конструкцию на микроконтроллерах
-> Конструкции средней сложности
-> Стабилизаторы
-> Усилители мощности низкой частоты (на транзисторах)
-> Блоки питания (импульсные)
-> Усилители мощности высокой частоты
-> Приспособления для пайки и конструирования плат
-> Термометры
-> Борт. сеть
-> Измерительные приборы (тахометр, вольтметр итд)
-> Железо
-> Паяльники ипаяльные станции
-> Радиопередатчики
-> Вспомогательные устройства
-> Телевизионная техника
-> Регуляторы тембра, громкости
-> Блоки питания (лабораторные)
-> Усилители мощности низкой частоты (на микросхемах)
-> Другие устройства для усилителей
-> Cветовое оформление новогодней ёлки или праздничного зала
-> Глушилки
-> Телефонные жуки
-> Инфракрасная техника
-> Медицинская техника
-> Телефония
-> Для животного мира
-> Конструируем усилители
-> Антенны и усилители к ним
-> Звонки
-> Электронные игрушки
-> Усилители мощности низкой частоты (ламповые)
-> Управление двигателями (питание от однофазной сети)
-> Программаторы микроконтроллеров
-> Сверлилки
-> Изучаем микроконтроллеры
-> Радиоприемники
-> Сигнализации
-> Сотовая связь
-> USB-устройства
-> Блоки питания (трансформаторные)
-> Радиостанции простые в изготовлении
-> Источники питания (для усилителей)
-> Прочеее
-> защита от короткого замыкания (электронные предохранители)
-> Зарядные устройства (для радиостанций)
-> Мигалки
-> Cварочное оборудование
-> Кодовые электронные замки
-> Блоки питания (бестрансформаторные)
-> Часы
-> Управление поворотниками
-> Зажигание
-> Управление водой (насосы для скважин или колодцев, полив растений)
-> Моделирование
-> Блоки управления стеклоочистителями
-> Предварительные усилители
-> Защита от перегрузки и перегрева
-> Динамики
-> Ремонт бытовой техники
-> Дистанционное управление компьютером
-> Акустические микрофоны и преобразователи
-> Спутниковое ТВ
-> Gsm антенны, примочки, усилители, ретрансляторы.
-> Пищалки
-> Роботы
-> Ретрансляторы
-> Паяльники и паяльные станции
-> Звуковые сигнализаторы
-> Рули и джойстики
-> Схемы электрооборудования
-> Все для "кулера" (Вентилятора)
-> Работа с BGA микросхемами
-> Фильтры
-> Сабвуферы
Рейтинг@Mail.ru