Управление станками, при котором команды о размерах деталей и режимах обработки записываются условным кодом, вводимым в автоматические системы перемещения механизмов станка с ЧПУ, называется программным. При этом достигается частичная или полная автоматизация сложнейших процессов управления. Станки с программным управлением в результате быстрой переналадки с успехом используются в серийном производстве; они имеют высокую производительность и отличаются точностью обработки. При автоматическом программном управлении станками вся информация, содержащаяся в технической документации, должна преобразовываться в форму, понятную для системы управления. Этот процесс преобразования называется программированием. Результаты программирования об обработке деталей фиксируются на программоносителях.
В зависимости от степени автоматизации управления и от вида программоносителя различают следующие системы программного управления: электрическое копирование, фотоэлектронное, цикловое, числовое управление.
В станках с электрическим копированием информация о размерах и форме детали заключается в заранее изготовленном шаблоне, который и является в данном случае программоносителем. Шаблоны изготовляют из легкообрабатываемых материалов, вплоть до дерева и картона, это упрощает их изготовление и повышает точность обработки деталей с пространственно сложными поверхностями. В процессе электрического копирования осуществляется ведущая подача стола и следящая подача копировальной и режущей головок. Погрешность копирования 0,05—0,1 мм. Электрическое копирование чаще всего применяется в фрезерных и токарных станках с ЧПУ. Оно может использоваться при обработке деталей по заложенному в станок ЧПУ чертежу.
В фотоэлектронной системе управления информация сохраняется в виде геометрического образа траектории движения и графических символов вспомогательных команд. Программоносителем такой системы управления является чертеж детали. Получение необходимых данных для автоматического прослеживания линий и передача информации с чертежа в устройство управления подачей режущего инструмента производятся с помощью фотоголовок — фотоэлектрических преобразователей геометрической информации в электрический сигнал. Недостатком фотоэлектронной системы управления является необходимость изготовления чертежа с очень высокой точностью, что ограничивает точность обработки деталей. Более высокую точность и производительность имеют станки с цикловым и числовым программным управлением (ЦПУ и ЧПУ).
В цикловой системе управления в заданной последовательности запрограммированы все виды перемещений и других действий, необходимых для технологического цикла обработки деталей. Циклом работы станка с ЧПУ в этом случае называется совокупность всех движений, необходимых для обработки деталей, выполняемых в определенной последовательности. Величины перемещений при этом не программируют, а устанавливают вручную посредством передвижения различных упоров. Программоносителями в таких системах управления являются штепсельные, кнопочные и прочие коммутаторы, в которых программа действия станка задается набором переключений в соответствии с технологическим циклом обработки, а также кулачковые командоаппараты и программные контроллеры. Для цикловых систем управления «не требуется квалифицированного обслуживающего персонала, но переналадка упоров занимает довольно продолжительное время, поэтому такие системы выгодно использовать в средне- и крупносерийном производстве, где сравнительно редко производят переналадку.
В числовой системе управления применяют программоносители, рассчитанные на долговременное хранение записанной на них информации. К ним относятся перфоленты, магнитные ленты и диски, на которых в закодированном виде записана вся программа обработки изделий, задающая станку геометрическую (перемещения по всем координатам) и технологическую (режимы обработки, выбор инструмента и др.) информацию. Информация может быть сохранена и затем повторена независимо от срока ее хранения. Имея набор (библиотеку) таких программ, можно обрабатывать большую номенклатуру изделий при незначительном времени переналадки станка.
