Классификация систем и устройств ЧПУ

Системы ЧПУ по своему назначению подразделяют на позиционные, прямоугольные, контурные и комбинированные.

В позиционных -рабочие органы автомати­чески устанавливаются в позицию, определенную программой управ­ления, без обработки в процессе их перемещения. Так как траекто­рия обработки при перемещении с одной позиции на другую не зада­ется, время перемещения должно быть минимальным. Такие системы применяют в основном при управлении сверлильными и расточными станками.

В прямоугольных -рабочие органы переме­щаются по программе поочередно вдоль осей координат на заданные расстояния. В большинстве станков применяют прямоугольные коор­динаты, поэтому она и носит название прямоугольной. Эти сис­темы применяют в фрезерных, токарных и шлифовальных станках.

В контурных -для получения необходимого контура обработки рабочий орган автоматически перемещается по произвольной траектории со скоростью, заданной программой управ­ления. Эти системы также применяют в токарных и фрезерных станках.

Для удобства распознавания систем программного управления были приняты обозначения станков с ЧПУ с добавлением следующих индексов: Ф1 — станки которые  имеют  цифровую индикацию положения рабочих органов, а также ручной ввод данных; Ф2 — позиционные системы ЧПУ, ФЗ — контурные;  Ф4 —смешанные системы про­граммного управления.

В зависимости от числа потоков информации , системы ЧПУ подразделяются на незамкнутые, замкнутые и адаптивные.

Незамкнутые — характеризуются одним пото­ком информации, направленным от блока управления к исполнитель­ному механизму. В них отсутствует информация о факти­ческом положении механизма, что снижает точность управления, станком.

Замкнутые- работают по двум потокам инфор­мации — задающей и информации обратной связи, содержащей дан­ные о фактической скорости перемещения узлов, их положения и другие сведения о протекании процесса обработки.

Наиболее сложной и точной системой числового управления стан­ками является адаптивная, при которой процесс обработки автоматически приспосабливается к изменяющимся условиям. Такие системы часто называют самонастраивающимися, или само­приспосабливающимися. В них так же, как и в замкнутых, используются два потока информации плюс еще один поток о воз­можных изменениях, возникающих в процессе обработки; к числу такой информации относятся износ инструмента, изменение сил ре­зания, трения и т. д.

Устройство ЧПУ состоит из электронного блока и электрического канала связи с механизмами управляемого станка. Оно имеет панель управления, с которой осуществляются выбор режима управления, корректировка и отладка программы, контроль и другие операции. Устройство пульта зависит от системы программирования. В соответ­ствии с международной классификацией системы ЧПУ по уровню своих технических возможностей делятся на следующие классы:

NС — обладает покадровым чтением программоносителя на про­тяжении цикла обработки заготовки;

SNС —производит однократное чтение с программоносителя перед началом обработки партии одинаковых деталей;

CNС —с встроенной мини-ЭВМ (в том числе и микропро­цессором) ;

DNС —прямо управляющая  группами станков от одной ЭВМ;

HNС —имеющая  ручной набор данных с пульта управления.

В настоящее время наиболее широко распространены станки, оснащенные системами ЧПУ классов NC и SNC, имеющие ограниченное число информационных каналов.

В группе NС после включения станка читается первый и второй кадры программы. Затем станок начинает выполнять команды пер­вого кадра, а информация второго остается в запоминающем уст­ройстве. После выполнения команд первого кадра станок выполняет команды второго кадра, а третий кадр в этот момент считывается и запоминается и т. д. Недостатком такой системы является необходи­мость для обработки каждой заготовки читать все кадры программы, что в условиях частых сбоев при считывании сможет привести к браку продукции.

Рис. 1.1. Структурная схема системы ЧПУ класса СNС
Рис. 1.1. Структурная схема системы ЧПУ класса СNС

Устройство SNС отличается от предыдущей увеличенным объемом памяти. В ней прочитываются и запоминаются все кадры программы и информация считывается только один раз перед обра­боткой партии заготовок. В результате резко снижается вероятность сбоев, а следовательно, сокращается и брак. К числу систем классов NС и SNС принадлежат отечественные устройства ЧПУ «Контур-2ПТ» и Н-22, применяемые для токарных станков, НЗЗ — для фрезерных станков, «Размер 2М», H-ЗЗ — для координатно-расточных станков.

Устройства числового управления классов СNС, DNС и HNС с встроенными мини- и микроЭВМ обладают большими возможнос­тями, в частности в них сочетаются функции управления станком и решение задач подготовки управляющих программ; они могут из­менять и корректировать не только управляющие программы на изде­лия, но и программы функционирования самих систем с учетом осо­бенностей данного станка. На рис. 1.1 показана схема системы ЧПУ

класса СNС. С помощью такой си­стемы можно в режиме диалога редактировать программы и выводить нужную информацию на экран дис­плея. Устройства ЧПУ с мини-ЭВМ «Электроника НЦ-31» («Электрони­ка НЦ-80») (рис. 1.2) применяются для управления различными метал­лорежущими станками. На базе вы­числительной машины «Электроника- 60» созданы устройства ЧПУ типа 2М43, 2С85, 2С42, 2Р22, 2Р32.

В функции систем класса Б1ЧС входит управление от центральной ЭВМ гибкой производственной си­стемой, включающей автоматизиро­ванный склад, транспорт, промыш­ленные роботы и станки.

В ЧПУ класса НNС с ручным вводом программ в элек­тронную память программа легко и быстро набирается с помощью клавиш на пульте. В такой системе отсутствует ряд блоков, на­пример вводное устройство передачи данных с перфоленты и др., что снижает ее стоимость по сравнению с системами класса CNС в 2—3 раза.

Общий вид дисплейного блока УЧПУ «Электроника НЦ-80»
Рис. 1.2. Общий вид дисплейного блока УЧПУ «Электроника НЦ-80»

(исполнение I), где: 1 — кассета внешней памяти, 2 — экран дисплея, 3 — кнопки «меню», 4 — кноп­ка режимов, 5 — цифровая клавиатура

 

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Подтвердите, что Вы не бот — выберите человечка с поднятой рукой: