3.1. Общие сведения о станках с чпу

Одним из основных направлений автоматизации серийного и мелкосерийного производства является применение станков с числовым программным управлением (ЧПУ). Металлорежущие станки с ЧПУ сочетают в себе высокую производительность и точность специальных автоматов с универсальностью неавтоматизированных станков общего назначения. Их можно легко и быстро переналаживать, они не требуют сложного инструмента и дорогой оснастки.

Возникнув на основе новейших достижений вычислительной техники, электроники и автоматики, системы числового программного управления открывают большие возможности перед машиностроительным производством.

Для станков с ЧПУ технологическая подготовка производства содержит новый очень важный элемент – подготовку для станка управляющей программы. Без эффективного программирования не может быть организована успешная эксплуатация станков с ЧПУ. Инженер должен иметь ясное представление о сущности и основных этапах программирования, о применяемом при этом оборудовании, о языках программирования и его значении для эффективного использования станка.

При работе металлорежущего станка заготовка и инструмент совершают относительные перемещения (ходы). Совокупность перемещений, повторяющихся при обработке каждой детали, называют циклом обработки. Каждый цикл характеризуется величиной ходов и их последовательностью. Для того чтобы задать цикл, нужно задать величину каждого хода и определить их порядок. Первую часть информации называют размерной или геометрической, а вторую – командами. Следовательно, программ работы любого автомата в общем случае должна содержать информацию двух видов: размерную – о величине ходов цикла и команды, определяющие последовательность ходов во времени.

Управление станком осуществляется с помощью системы команд, которые задают станку определенный порядок работы или определенный алгоритм функционирования. Система команд фиксируется на материальном носителе информации. Программа должна быть записана на определенном языке, называемом языком программирования. Процесс составления программы носит название программирования обработки.

Исходными данными для программирования являются: чертеж детали, чертеж заготовки, технологическая документация. На чертеже указаны размеры и форма детали, допуски, материал, термообработка, шероховатость поверхности и др. Государственные стандарты регламентируют те правила, при помощи которых вся информация заносится на чертеж. Тот особый язык, который используют при этом, будет считать языком технической документации.

Каждый станок имеет свой собственный язык: определенный способ кодирования размерной информации, свою систему команд и способ кодирования каждой команды. В набор команд станка входят: перемещения по осям X, Y, Z, поворот вокруг осей, определенный набор частот вращения

шпинделя и подач, выбор требуемого инструмента из магазина или револьверной головки, введение необходимых коррекций траектории, работа с охлаждением или без охлаждения.

3.2. Этапы машинного программирования:

1. Технологическое программирование;

2. Составление программ для ЭВМ на языке САП;

3. Расчет программ на ЭВМ;

4. Контроль программ;

5. Отладка и внедрение программ.

Первое поколение пультов управления с ЧПУ не имело встроенных интерполяторов. Станок управлялся в этом случае с помощью магнитной ленты (пульты «Контур 4МИ», «Контру ЗМИ», ПРС-3К). Управляющее устройство довольно простое и дешевое, но имеет два существенных недостатка: весьма ограниченный набор технологических команд, ибо для каждой команды требуется на ленте отдельная кодовая дорожка; ограниченную длительность цикла.

Пульты второго поколения («Контур 5П», 3П-68) и особенно пульты третьего поколения на интегральных схемах (Н552, У522, Н532, Н531, У521, Н221М, Н551, Н332М, Н331М и др.) имеют встроенный интерполятор. Система управления в этом случае значительно сложнее и дороже, но она не имеет недостатков, о которых сказано выше.

Способ составления программы для токарных станков с 9-ти скоростной АКС (автоматической коробкой скоростей) и 6-ти или 8-ми позиционной резцедержкой с устройством числового программного управления Н22-1М.