Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Омский государственный технический университет»

А.Г. КОЛЬЦОВ

Управление станками и станочными комплексами

Конспект лекций

Омск 2007

УДК 621.9:62.–5 (075)

ББК 34.63–5я73

К 62

Рецензенты:

А.А. Рауба, д-р техн. наук, профессор ОмГУПС,

И.Г. Браилов, д-р техн. наук, профессор СибАДИ

Кольцов, А.Г.

К 62 Управление станками и станочными комплексами: Конспект лекций / А.Г. Кольцов. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2007. – 56 с.

В конспекте лекций приведены основные темы лекционного курса дисциплины «Управление станками и станочными комплексами». Приведены теоретические основы систем автоматического управления, числового программного управления, представлены элементы конструкций станков с ЧПУ.

Конспект лекций предназначен для студентов специальности 151002 всех форм обучения.

Печатается по решению редакционно-издательского совета

Омского государственного технического университета.

УДК 621.9:62.–5 (075)

ББК 34.63–5я73

© А.Г. Кольцов, 2007

© Омский государственный технический университет, 2007

Оглавление

Введение 4

1. Классификация и структура систем управления станками 4

1.1. Ручное управление станками 4

1.2. Автоматическое управление станками 5

1.2.1. Системы управления с распределительными валами (РВ) 9

1.2.2. Копировальные системы управления 10

1.2.3. Системы циклового программного управления 11

1.2.4. Системы числового программного управления 13

1.2.5. Адаптивные системы управления 14

Контрольные вопросы 16

1.Индексация станков с ЧПУ 16

3. Модели УЧПУ 17

Контрольные вопросы 20

2.Задачи ЧПУ 20

4.1. Геометрическая задача 20

4.1.1. Структура кадра управляющей программы 21

4.1.2. Работа УЧПУ в автоматическом режиме 22

4.1.3. Интерполяция 23

4.2. Логическая задача 25

4.3. Технологическая задача 26

4.4. Терминальная задача 28

Контрольные вопросы 29

5. Классификация систем ЧПУ 29

5.1. Системы класса NC 29

5.2. Системы класса SNC 30

5.3. Системы класса CNC 30

5.4. Системы класса DNC 31

5.5. Система класса HNC 32

5.6. Системы класса PCNC 32

Контрольные вопросы 32

6. Структура систем ЧПУ 32

6.1. Комплекс «станок с ЧПУ» 33

Контрольные вопросы 36

7. Принцип работы станков с ЧПУ 36

7.1.Состав системы ЧПУ 37

Контрольные вопросы 41

8. Приводы подач станков с ЧПУ 41

8.1. Виды применяемых электодвигателей 41

8.2. Датчики обратной связи 45

8.3. Следящий привод станков с ЧПУ 48

Контрольные вопросы 49

9. Приводы главного движения станков с ЧПУ 49

9.1. Особенности приводов главного движения

станков с ЧПУ 49

9.2. Шпиндельные группы станков с ЧПУ 50

Контрольные вопросы 52

10. Выбор и проектирование систем ЧПУ 52

Контрольные вопросы 56

Библиографический список 56 Введение

Числовое программное управление (ЧПУ) стало универсаль­ным средством управления станками. Его применяют для всех групп и типов станков. Применение станков с ЧПУ позволило качественно изменить металлообработку, получить большой эко­номический эффект. Обработка на станках с ЧПУ характеризуется: ростом производи­тельности труда благодаря сокращению основного и вспомогательного времени (переналадки); возмож­ностью применения многостаночного обслуживания; повышенной точностью; снижением затрат на специальные приспособления; сокращением или полной ликвидацией разметочных работ.

Опыт использования станков с ЧПУ показал, что эффектив­ность их применения возрастает при повышении точности, услож­нении условий обработки (взаимное перемещение заготовки и ин­струмента по пяти-шести координатам). При многоинструментной многооперационной обработке заготовок с одного установа и т. п. Большое преимущество обработки на станках с ЧПУ заклю­чается также в том, что значительно уменьшается доля тяжелого ручного труда рабочих, сокращаются потребности в квалифици­рованных станочниках-универсалах.

Расширение области применения ЧПУ происходит одновременно с развитием и совершенствованием устройств ЧПУ и самих станков. Изменяется структура систем ЧПУ: на смену жесткой блочной пришла легко перепрограммируемая структура на базе ЭВМ.