Система управления станками

В решении задачки ускорения социально-экономического развития страны на базе научно-технического прогресса главенствующая роль принадлежит машиностроению, продукция которого должна обеспе­чить неоднократное повышение производительности труда во всех областях производственной деятельности человека при автоматиза­ции всех ее стадий.

Управление станком именуют ручным, если выполнение операции осуществляется конкретно человеком на базе начальной инфы в форме чертежа, технологической документации и текущей инфы по результатам наблюдений за работой станка, инструмента, измерительных и регистрирующих устройств и другого оборудования.

При ручном управлении циклом работы станка рабочий должен владеть познаниями, умением и опытом, наличие которых позволяет делать технологическую операцию с данной производительностью, обеспечивая при всем этом требуемое качество изделия. При всем этом управлении способности увеличения производительности ограничены возможностями человека, качество же изделий возможно окажется нестабильным, а время от времени и низким.

Управление станком именуют автоматическим, если выполнение операциями обеспечивается комплексом устройств и средств связи, обеспечивающим требуемое согласованное взаимодействие испол­нительных устройств станка, заготовки, инструмента и т. п.

Управление движением станка, его устройств и тс, режимов работы машины, конфигурацией физических и хими­ческих характеристик технологического процесса по заблаговременно данной программке именуется программным управлением (ПУ).

Метод заслуги цели с конкретным описанием операций и процедуры их выполнения в данной форме именуется програм­мой.

Система программного управления состоит из ряда устройств, созданных для выполнения определенных функций: програм­моноситель, на котором записана программка работы исполнительных органов станка; устройства ввода программки; считывающего устрой­ства, способного принимать знаки программки и преобразовы­вать их в электронные сигналы управления; модифицирующего устройства, отрабатывающего рабочие команды для движения исполнитель­ных органов станка; привода исполнительных органов станка; системы оборотной связи, осуществляющей контроль соответствия выпол­няемого движения исполнительных органов запрограммированным характеристикам.

Станки, также другое легкопереналаживаемое оборудование, снабженные системами автоматического управления, являются осно­вой для сотворения гибких производственных систем (ГПС).

Программное управление работой частей станка делят на цикловое и числовое программное управление.

Цикловое программное управление (ЦПУ) основано на исполь­зовании простых программ, содержащих только информацию о цикле и режимах обработки, обеспечиваемых регулируемыми электроприводами головного движения и подачи. Простым устрой­ством ЦПУ является кулачковый командоаппарат (программатор), который выдает команды на путные тумблеры, обеспечива­ющие начало движения либо прекращение движения соответственных рабочих органов станка по данной программке от путных переклю­чателей. Путные тумблеры имеют довольно высшую точ­ность срабатывания и достаточную долговечность.

Системы ЦПУ могут быть с аппаратным управлением (электри­ческие, гидравлические либо пневматические). Программку в таких устройствах нередко вводят с панели нажатием кнопки с обозначением логического элемента.

Станки с ЦПУ отличаются простотой конструкции, низкой ценой, но их переналадка просит значимого времени. Потому станки с ЦПУ отлично употребляются для обработки заготовок огромных партий деталей обычный формы. Они находят применение в крупносерийном и массовом производствах и автома­тических линиях для этих производств,

Развитие электроники и вычислительной техники, внедрение ЭВМ в создание привели к применению в станкостроении систем числового программного управления (ЧПУ). Числовое прог­раммное управление основано на программках, содержащих инфор­мацию чертежа детали, о цикле и режимах обработки, о перемещении заготовки и информацию об инструменте, записанную в виде опре­деленной последовательности чисел, представляющую собой язык программирования.

В системах ЧПУ на всем пути подготовки про­граммы управления прямо до ее передачи рабочим органам станка мы имеем дело только с информацией в цифровой форме.

Системы ЧПУ можно систематизировать по разных признакам: перемещению рабочих органов (позиционные, контурные, ком­бинированные либо универсальные системы), наличию оборотной связи (разомкнутые, замкнутые системы) и др.

В позиционных системах ЧПУ обработка осуществляется в про­цессе последовательного либо одновременного перемещения рабочих органов станка по разным координатам (X, Y, Z).

В контурных системах управление обеспечивается перемещением рабочих органов станка по линии движения (обычно криволинейной) и с контурной скоростью, данными программкой. Контурной скоростью является результирующая скорость подачи рабочих органов станка, направление которой совпадает с касательной в каждой точке данного контура обработки.

В универсальных системах ЧПУ употребляют комбинированные позиционно-контурные системы управления.

В разомкнутых системах ЧПУ действительное положение рабочих органов станка не контролируется, а определяется точностью пере­даточных устройств и точностью выполнения данных программ, вводимых программоносителем по исходной инфы.

В замкнутых системах имеется оборотная связь и осуществляется сравнение инфы о контролируемом выполнении перемеще­ний и команд с данными параметрами в программке. В замкнутых системах управления выделяют три подгруппы: 1) системы управле­ния с оборотной связью по положению рабочих органов станка; 2) системы управления с оборотной связью по положению рабочих органов и с компенсацией погрешностей станка из-за термических деформаций, износа инструмента, вибраций и т.п.; 3) адаптивные (самоприспособляющиеся, в том числе самонастраивающиеся, само­организующиеся, самообучающиеся) системы управления, в каких при неожиданных конфигурациях в технологической системе обеспечивается высочайшая точность обработки, лучшая произво­дительность и малая се­бестоимость обработки за счет использования инфы о различных параметрах процесса об­работки, размерах заготовок, на­грузках и температурах в зоне резания и т. п. Заглавие системы происходит от термина «адапта­ция», под которым понимают приспособление организмов к изменяющимся наружным ус­ловиям.

Работа станка с ЧПУ и про­граммирование плотно сплетены с системами координат. Оси коор­динат нужны для определе­ния перемещений рабочих орга­нов по направлению и величине. Для всех станков с ЧПУ принята правая система координат X, Y, Z. Оси координат располагают па­раллельно направляющим станка. Поворот вокруг осей X, Y, Z обо­значают знаками А, В, С

Для заточки осевого цилиндрического лезвийного инстру­мента по фронтальной и задней поверхностям довольно 2-ух переме­щений, для инструмента с цилиндрическими и кони­ческими участками лезвия употребляют станки с 3-мя перемещения­ми , для инструмента с наклонным либо винтообразным зубом употребляют станки с 4-мя либо более перемещениями. При обозначении моделей станков с ЧПУ употребляют индексы: Ф2 —для позиционной; ФЗ —для контурной; Ф4 —для позиционно-контурной систем ЧПУ; Ф1 —для цифровой индикации положения при ручном вводе данных.

С.А.Попов