Станки с программным управлением.
Основные понятия.
В области числового программного управления металлорежущими станками, в науке, технике, производстве применяются ряд терминов, и основных понятий, знание и умение оперировать которыми необходимо любому специалисту, работающему в указанной области. Рассмотрим некоторые из них.
На любом металлорежущем станке, при изготовлении некой детали предполагается определенная последовательность относительных перемещений заготовки и инструмента. Совокупность таких перемещений называют циклом обработки. Каждый цикл характеризуется величинами ходов (размерностью перемещений) и их последовательностью. В общем случае программа управления станком – это последовательность команд, обеспечивающих заданное функционирование рабочих органов станка. Применительно к числовому программному управлению управляющая программа (УП) – это совокупность команд на языке программирования, соответствующая заданному алгоритму функционирования станка для обработки конкретной заготовки.
Все системы управления технологическим оборудованием, в зависимости от способа задания размерной информации разделяют на числовые и нечисловые. Нечисловые или аналоговые системы управления в качестве программоносителя используют механические элементы. Например, копиры, упоры, расположенные на станке определенным образом, кулачки и распределительные валы. Такие системы позволяют увеличить производительность механической обработки, однако не обладают достаточной гибкостью. Требуют специальной подготовки производства, при этом существенно возрастает стоимость наладки оборудования.
Современное производство немыслимо без оснащения металлорежущими станками с системами числового программного управления. Числовое программное управление (ЧПУ) – управление обработкой заготовки на станке по УП, в которой данные заданы в цифровой форме.
Система ЧПУ – совокупность функционально взаимосвязанных и взаимодействующих технических и программных средств, обеспечивающих ЧПУ станком.
Система ЧПУ позволяет осуществить перемещение рабочего органа станка на величину кратную разрешающей способности станка. Под разрешающей способностью станка понимают дискретность отработки перемещения – минимальное перемещение или угол поворота рабочего органа станка, контролируемые в процессе управления. Кроме того, существует понятие дискретности задания перемещения – минимальное перемещение или угол поворота рабочего органа станка, которые могут быть заданы в УП.
Рассмотрим структурную схему системы ЧПУ:
Начальным звеном является чертеж детали (ЧД), подлежащей изготовлению на станке с ЧПУ, который поступает одновременно в систему подготовки программы и систему технологической подготовки. В процессе деятельности этих систем создается управляющая программа, которая поступает в банк УП и на считывающее устройство. Наладчик осуществляет установку приспособлений и инструмента на основании техпроцесса (ТП).
Считывающее устройство (СУ) передает информацию в УЧПУ, которое выдает управляющие команды на целевые механизмы (ЦМ) станка. Датчики обратной связи (ДОС) фиксируют фактическую информацию о местоположении рабочих органов, скорости перемещения узлов станка, тепловых и силовых параметрах технологической системы и передают ее в УЧПУ. УЧПУ вносит соответствующие коррективы в управляющие команды.
Применение станков с ЧПУ взамен универсального оборудования имеет существенные особенности и создает определенные преимущества. Сокращение сроков подготовки производства на 50-75%. Сокращение общей продолжительности цикла изготовления продукции на 50-60%. Экономию средств на проектирование и изготовление оснастки на 30-85%. Повышение производительности труда за счет сокращения вспомогательного и основного времени обработки на станке.