ЛЕКЦИЯ 6

1 Станки с ПУ

1.1 Назначение ПУ

1.2 Сведения о ЧПУ

1.3 Модели УЧПУ

 

1.1 Назначение ПУ

В соответствии с международной классификацией все УЧПУ по уровню технических возможностей делятся на следующие основные классы: NC(Numerical Control); SNC (Stored Numerical Control); CNC (Computer Numerical Control); DNC (Direct Numerical Control); HNC (Handled Numerical Control); VNC (Voice Numerical Control).

1.2 Сведения о ЧПУ

Системы классов NC и SNC

Станки, оснащенные УЧПУ классов NC и SNC, в настоящее время еще имеются в практике предприятий, но выпуск систем этих классов уже прекращен. Это наиболее простые системы управления с ограниченным числом информационных каналов. В составе этих систем отсутствует оперативная ЭВМ. Внешним признаком УЧПУ классов NC и SNC является способ считывания и отработки УП.

Системы класса NC. В системах класса NC принято по кадровое чтение перфоленты на протяжении цикла обработки каждой заготовки. После включения станка и УЧПУ читаются первый и второй кадры программы. Как только заканчивается их чтение, станок начинает выполнять команды первого кадра. В это время информация второго кадра программы находится в запоминающем устройстве УЧПУ. После выполнения первого кадра станок начинает отрабатывать второй кадр, который для этого выводится из запоминающего устройства. В процессе отработки станком второго кадра система читает третий кадр программы, который вводится в освободившееся от информации второго кадра запоминающее устройство, и т.д.

Основным недостатком для обработки каждой следующей заготовки из партии системе ЧПУ приходится вновь читать все кадры перфоленты, нередко возникают сбои из-за недостаточно надежной работы считывающих устройств УЧПУ. В результате отдельные детали из партии могут оказаться бракованными.

Системы классов SNC. Эти системы сохраняют все свойства системы класса NC, но отличаются от них увеличенным объемом памяти. Системы класса SNC позволяют прочитать все кадры программы и разместить информацию в запоминающем устройстве большой емкости. Перфолента читается только один раз перед обработкой всей партии одинаковых деталей и поэтому мало изнашивается. Все заготовки обрабатываются по сигналам из запоминающего устройства.

Системы классов CNC, DNC, HNC

Совместили функции управления станком и решение почти всех задач подготовки УП.

Основу УЧПУ классов CNC составляют: ЭВМ, запрограммированная на выполнение функций числового программного управления, блоки связи с координатными проводами, блоки выдачи технологических команд в требуемой логической последовательности, системные органы управления и индикации, каналы обмена данными с центральными ЭВМ верхнего уровня. В системах класса CNC возможно изменять и корректировать в период эксплуатации УП обработки детали, программы функционирования самой системы в целях максимального учета особенностей данного станка.

Программный комплекс системы управления может быть построен по модульному принципу. Основные модули у такой системы: программа управления загрузкой УП, включая подпрограммы ввода и расшифровки кадра; программа управления станком, включающая подпрограмму управления координатными перемещениями и подпрограмму выполнения технологических команд.

Программа управления координатными перемещениями состоит из блоков интерполяции, задания скорости, управления быстрым ходом, а эти блоки, в свою очередь, включают следующие модули: программу подготовки данных; организующую программу-диспетчер; драйверы – стандартные операторы для работы с внешними устройствами.

В запоминающее устройство системы CNC УП может быть введена полностью не только с перфоленты, дискеты или по каналу внешней связи, но и отдельными кадрами – вручную с пульта УЧПУ.

Системы класса CNC позволяют достаточно просто выполнять в режиме диалога доработку и отладку УП и их редактирование, используя ручной ввод информации и вывод ее на дисплей. По одной программе можно работать в различных масштабах, в режиме “матрица-пуссон”, в режиме зеркального отображения и т. д. В процессе работы допускаются различные виды коррекций.

Обладая сравнительно низкой стоимостью, малыми габаритами и высокой надежностью, системы класса CNC позволили заложить в систему управления новые свойства. Так, многие УЧПУ этого класса имеют математическое обеспечение, с помощью которого можно учитывать и автоматически корректировать постоянные погрешности станка и тем самым влиять на совокупность причин, определяющих точность обработки. Использование систем контроля и диагностики повышает надежность и работоспособность станков с УЧПУ класса CNC. В функцию этих систем входит контроль состояния внешних по отношению к УЧПУ устройств, внутренних блоков и собственно ЧПУ.

Некоторые УЧПУ класса CNC имеют специальные тест-программы для проверки работоспособности всех структурных частей системы. Эти тест-программы отрабатываются при каждом включении устройства, и в случае исправности всех частей возникает сигнал готовности системы к работе.

УЧПУ класса CNC высокого уровня предполагает наличие двух пультов – панель оператора и станочный пульт, совмещение блоков ЧПУ с программируемым контроллером, раздельного типа системы управления приводами подач и шпинделя.

Оперативные УЧПУ класса НNC позволяют ручной ввод программ в электронную память ЭВМ УЧПУ непосредственно прямо с ее пульта. Программа, состоящая из достаточно большого числа кадров, легко набирается и исправляется с помощью клавиш или переключателей на пульте УЧПУ.

Современные УЧПУ класса НNC построены на базе лучших УЧПУ класса СNC, лишь формально отличаясь от последних отсутствием устройств для ввода УП с перфолент. Но УЧПУ класса HNC имеют входное устройство для подключения переносных ФСУ и других внешних устройств.

УЧПУ классов CNC, DNC, HNC обеспечивают также автоматический выбор инструмента из имеющихся в наличии, определяют режимы обработки выбранным инструментом для деталей из различных материалов, находят оптимальную последовательность операций и т.д. В общем случае такие системы позволяют вести подготовку УП непосредственно у станка по чертежу детали без каких-либо особых предварительных работ технологического характера. Ряд УЧПУ рассматриваемого класса позволяют вести программирование параллельно с работой станка по ранее отработанной и хранящейся в памяти УЧПУ программе, что исключает простои станков.

Математическое обеспечение может вводиться в систему через устройство ввода, как и основная УП. Тогда система ЧПУ относится к классу свободно программируемых. В иных случаях математическое обеспечение закладывается в постоянную память системы на стадии ее изготовления. Однако во всех случаях существуют возможности для изменения, дополнения, обогащения этого математического обеспечения, в силу чего подобные УЧПУ обладают большой гибкостью и способностью к функциональному наращиванию.

Возможности современных УЧПУ классов CNC, DNC, HNC безграничны и определены лишь возможностями использованных в них ЭВМ.

 

1.3 Модели УЧПУ.

Структура обозначения. Обозначение типа УЧПУ состоит из нескольких элементов. Буква означает тип системы:

П – позиционная;

Н – непрерывная(контурная):

У – универсальная или контурно-позиционная;

цифра впереди букв означает модификацию системы; первая цифра за буквой – общее число управляемых по программе координат, вторая цифра за буквой – число одновременно управляемых координат, третья цифра за буквой – тип привода: 1 – шаговый; 2 – следящий или следящее регулируемый.

 

Список используемой литературы:

1 Дерябин А.Л. Программирование технологических процессов для станков с ЧПУ. _М.: Машиностроение, 1984. -223с.

2 Шишмарев В.Ю. Автоматизация технологических процессов. –М.: Академия, 2007. -352с.