Электронный конспект лекций (МОСДОП)2

точно отрабатывать задаваемый путь, устанавливая заранее величину доз (дискрет) и программируя их количество. Примерами механизмов с дозированным перемещением являются: храповые механизмы с регулированием числа захватываемых собачкой зубьев, мальтийские механизмы с изменением числа срабатываний водила или угла поворота креста, кулачковые приводы с различными профилями кулачка и регулируемой величиной хода толкателя, копиры и, наконец, шаговые двигатели, отрабатывающие разное количество программируемых импульсов.

Внекоторых случаях сложного формообразования (в механических системах) контроль пути движения может происходить только для одного исполнительного устройства, совершающего простое движение, и лишь в его запрограммированном конечном положении. В замкнутых системах с ЧПУ со сложным формообразованием (с контурным управлением) датчики выдают постоянную информацию о положении всех рабочих органов, участвующих в формообразовании.

Программирование (управление) исходных положений может осуществляться переставными или постоянными жесткими упорами, положение которых обычно определяется конструкцией станка (в частности, они могут располагаться на командоаппаратах, кинематически увязанных с движением исполнительного устройства). При этом устройство поджимается к упору под действием привода (например, гидравлического) или привод каким-либо образом отключается (электродвигатель может выключаться с помощью реле максимального тока). Для этих целей можно также использовать те же конечные выключатели и датчики, что и для контроля пути.

Внекоторых случаях с помощью датчиков приходится программировать и отрабатывать несколько исходных положений для одного и того же исполнительного устройства. Так, токарные станки с ЧПУ имеют три исходных положения суппорта: положение инструмента перед обработкой конкретной заготовки, исходное промежуточное положение при смене инструмента и предельное (крайнее) положение суппорта, определяемое характеристикой станка.

Управление исходным положением по принципу действия ничем отличается от управления длиной пути при простом формообразовании или позиционировании.

Уже при использовании простейших систем управления мехаческого типа наблюдается управление с вводом коррекции. Действительно, все такие системы нуждаются в предварительной наладке, когда по результатам пробных обработок вводят поправки (коррекцию), часто отклоняясь от теоретического программирования размеров, не учитывающего особенности (точность) работы конкретного станка. При наладке автоматических станков вводят дополнительную информацию, иногда отклоняющуюся от расчетных величин. Для этого уточняют положение упоров, изменяют плечи рычагов толкателей в кулачковых механизмах или пригоняют копиры по месту. Наладка учитывает возможные отжимы и перебеги, деформацию отдельных звеньев механизмов станков под воздействием сил, возникающих в процессе обработки, и изменения температуры, износ инструмента, момент срабатывания конечных выключателей, время запаздывания работы аппаратуры управления (например, путем введения упреждающих сигналов) и другие отклонения от идеальных условий работы оборудования.

Если станок имеет предельную технически выполнимую точность, дальнейшее повышение

ееможет быть достигнуто путем использования дополнительных потоков информации, корректирующих основной поток управления (какое-либо из простых движений или программу). Например, при недостаточной точности передачи винт-гайка или значительном влиянии температуры на деформацию винта можно применить механическую систему коррекции с дополнительными доворотами гайки от рычага, перемещающегося по коррекционной линейке, располагаемой вдоль движения салазок. В более совершенных системах управления, особенно при использовании ЧПУ, вместо подачи постоянно-действующих для данной наладки станка корректирующих сигналов возможна организация изменяющегося во времени процесса корректирования (адаптивное управление). Он может распространяться как на отдельные участки программы (кадры), так и зависеть от информации, поступающей от разных датчиков (например, температуры), управляющих процессом корректировки, т. е. процесс может приспосабливаться к переменным условиям обработки по определенным критериям.

Во всех случаях управления происходит алгебраическое суммирование программируемых и корректирующих движений с помощью механических или электронных устройств. В последнем случае корректирующая информация может вводиться заранее в память или вычисляться оперативно, вызываться командами управления и суммироваться с программируемыми перемещениями; так, например, осуществляется коррекция шага ходовых винтов или автомати-гская компенсация зазора в передачах при изменении направления движения.

Тема: Эффективность использования многооперационных систем на станках с ЧПУ.

Производительность станков с ЧПУ определяется числом деталей, обработанных в единицу времени, и выбирается в зависимости от требуемой ритмичности производства. Производительность станка с ЧПУ, в том числе и целевого станка, может быть подсчитана как средняя штучная производительность

где t0 – среднее штучное время; tПЗ – подготовительно-заключительное время на партию деталей (несовмещенное); т — число партий деталей в год; п – общее число деталей в год; i – число рабочих операций при обработке данной детали; k – число контрольных операций; tи – время смены инструмента (несовмещенное); t3 — время смены заготовки; tр — основное время; tк – время контрольной операции.

Производительность автоматической станочной системы, состоящей из ряда станков,

где а – среднее число одновременно обрабатываемых деталей.

Для повышения производительности станков с ЧПУ следует стремиться к сокращению подготовительно-заключительного времени на каждую партию деталей и к уменьшению общего числа партий деталей, обрабатываемых на станке. Первое условие обеспечивается за счет совершенствования приспособлений-спутников и оснастки, а также сокращения затрат времени на формирование УП. Уменьшить время на смену режущего инструмента можно (у станков с системой АСИ) за счет повышения динамических характеристик устройств АСИ и усовершенствования систем управления этими устройствами. Время смены инструмента в современных многоцелевых станках не превышает 3—5 с. Чтобы сократить время на смену инструмента в станках с ручной его заменой, необходимо использовать быстродействующие зажимные устройства.

В целях сокращения времени на смену заготовки станки с ЧПУ оборудуют многопозиционными устройствами автоматической смены обрабатываемых деталей, системой приспособле- ний-спутников.

Основное время обработки детали можно сократить за счет повышения скоростей резания

исоответствующего увеличения мощности главного привода. Это позволяет использовать прогрессивные режущие инструменты, оптимальные режимы резания, применять одновременно несколько режущих инструментов. Вспомогательное время как составляющая основного времени сокращается за счет увеличения быстродействия узлов станка, главным образом повышения средней скорости быстрых перемещений до 10—15 м/мин.

Точность станка определяется точностью исполнительных движений его рабочих органов

иих относительным расположением во время обработки. Суммарная погрешность обработки в станках с ЧПУ формируется множеством взаимосвязанных ошибок, возникающих в несущей системе станка, приводе его рабочих органов, системах управления и контроля, в инструменте и самой обрабатываемой детали. Анализ составляющих суммарной погрешности обработки на конкретных станках свидетельствует о доминирующем значении нескольких источников ошибок, которые и предопределяют общую точность станка. Важнейшими составляющими общей

погрешности станка обычно являются ошибки привода подач: ошибки позиционирования, геометрические погрешности и упругие перемещения несущей системы.

Надежность станков с ЧПУ. Станки с ЧПУ в связи с их значительной стоимостью экономичны только при интенсивном использовании во времени (двухсменном, а иногда и трехсменном) и при эксплуатации без простоев. Станки работают в напряженном режиме, так как на них выполняют разнородные работы. Возрастают требования к сохранению станками определенной точности в течение всего периода эксплуатации.

Свойство объекта выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования, называют надежностью. В свою очередь, надежность характеризуется безотказностью, долговечностью и ремонтопригодностью.

Безотказность – свойство объекта непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени (наработки).

Долговечность — свойство объекта сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонтов.

Безотказность и долговечность – свойства изделия сохранять работоспособность, различие между ними заключается в том, что безотказность охватывает ограниченное время, а долговечность распространяется на ресурс работы объекта с возможными перерывами на ремонт.

Основным показателем надежности (и в то же время безотказности) может быть принята вероятность безотказной работы в пределах заданного периода времени. Например, если вероятность безотказной работы станка Рн = 0,97 в течение 1000 ч, то это значит, что 97 % за то, что в течение 1000 ч станок будет работать безотказно. Значение Рн имеет смысл лишь при указании периода времени, в течение которого должно выполняться условие безотказности работы машины.

Свойство объекта, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения его отказов, повреждений и устранению их последствий путем проведения ремонта и технического обслуживания, называют ремонтопригодностью.

Конструкция станка, технология его изготовления и методы эксплуатации определяют надежность станка в целом и все три ее основные части: безотказность, долговечность и ремонтопригодность. Для станков с ЧПУ особенно актуальны проблемы безотказности и ремонтопригодности. Это связано с большой сложностью конструкции, значительным числом элементов, взаимодействием разнородных устройств и механизмов. Для станков с ЧПУ предложен комплексный показатель надежности – удельная длительность восстановления В, характеризующаяся отношением показателей ремонтопригодности ТВ и безотказности Т станков:

где tв; – время, затрачиваемое на обнаружение причины и устранение последствий j-го отказа станка, ч; ti – суммарная наработка i-го станка за период наблюдений, ч; N – число станков, находящихся под наблюдением; m – суммарное число отказов станков с ЧПУ. Удельная длительность восстановления функционально связана с коэффициентом готовности kг – вероятностью того, что станок окажется работоспособным в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых использование станка по назначению не предусматривается:

Для станков с ЧПУ установлены следующие нормы надежности: для станков с револьверной головкой и одно-инструментальных B = 0,05-0,07, т. е. допускается 5 – 7 ч простоев для непланового ремонта на 100 ч работы по управляющим программам; для станков с ин-

струментальным магазином В = 0,07 – 0,10; для устройств ЧПУ B = 0,005 – 0,02. Эксплуатационная надежность станков связана с отказами различного характера.

Отказ — событие, заключающееся в нарушении работоспособности объекта. В течение раннего периода эксплуатации станка отказы происходят чаще, чем при дальнейшей эксплуатации.

Так называемый период приработки, когда имеется повышенное число отказов, для станков с ЧПУ продолжается в течение нескольких десятков и даже сотен часов. Потребителю следует быть готовым к тому, что на заводе-изготовителе процесс приработки станка не был завершен и будет продолжаться в период пуска его и на первой стадии эксплуатации. Это требует от обслуживающего персонала заводов-потребителей знаний устройств всех механизмов и систем станков. Наиболее сложные проблемы возникают при освоении новых моделей станков, опыта эксплуатации которых завод-потребитель не имеет.

После завершения приработки станок вступает в период нормальной эксплуатации. Этот период характерен тем, что интенсивность отказов резко снижается по сравнению с периодом приработки и остается постоянной в течение нескольких тысяч часов. В любой равный отрезок времени этого периода частота отказов практически одинакова.

Под элементами в данном случае понимается все многообразие составляющих комплекса станок – устройство ЧПУ. Рабочие нагрузки также чрезвычайно многообразны и составляют совокупность разнородных параметров. Для механических систем это статические и динамические воздействия сил резания, приводов движений, трения; вибрации, высокие температуры; для гидравлических систем – повышенные температуры и давление, механические примеси и влага в рабочей жидкости; для электрических и электронных устройств – напряжение, сила тока, частота, температура, вибрации, загрязненность воздушной среды, ускорения, влажность и др. Интенсивность отказов элементов резко снижается, если снизить нагрузку на них. Это правило чрезвычайно важно на этапе проектирования, когда выбирают соотношения между номинальными уровнями прочности и нагрузки. Но многое можно сделать и на этапе эксплуатации станка, не нагружая его сверх допустимого уровня, обеспечив необходимый тепловой режим всех устройств и систем, не допуская запыленности, загрязнения, проникновения влаги и воздействия внешних вибраций.

Для оценки влияния надежности на производительность станка или станочной системы обычно вводят коэффициент технического использования

где п – число независимых элементов, подверженных отказам; λi – интенсивность отказов i- го элемента; ti – среднее время на устранение отказа этого элемента.

Технологическая надежность станков с ЧПУ и автоматических станочных систем из этих станков – свойство сохранять во времени первоначальную точность оборудования и соответствующее качество обработки. Этот показатель играет важную роль в связи с большим сроком службы такого оборудования и интенсивной его эксплуатацией. В основе аналитических методов оценки технологической надежности станков с ЧПУ лежит разработка математической модели изменения точности обработки во времени.

Первичная настройка станка на размер Do контролируемого параметра осуществляется исходя из условия

где Dтin – минимально допустимое значение контролируемого параметра; δ13, δ14 – систематические ошибки от геометрии и деформации станка; а1 – зона рассеяния от действия случайных ошибок при установке детали (δ18), при работе привода позиционирования (δ3), при размерной установке инструмента (δ16):

По мере работы станка под воздействием возмущений, имеющих характер случайных процессов, центр зоны рассеяния размера D0, смещается на некоторую величину b(t), которую следует рассматривать как случайную функцию времени. Смещение происходит главным образом под воздействием температурных, износных и динамических факторов.

К концу наладочного периода суммарная погрешность обработки достигает предельно допустимого значения

где 2а2 – зона рассеяния случайных ошибок к концу периода настройки.

Для оценки технологической надежности станка можно пользоваться запасом по точности обработки δт или коэффициентом запаса точности k:

где δi – прочие неучтенные погрешности.

При эксплуатации станков с ЧПУ необходимо организовать наблюдение за работоспособностью станков и сбор статистической информации об отказах. Основной формой учета работы и отказов является эксплуатационный журнал – дневник, в котором фиксируют информацию о качестве выполнения отдельными системами станка требуемых функций, о всех нарушениях в нормальной работе, о проводившихся мероприятиях по восстановлению и поддержанию работоспособности с указанием времени выполнения каждого этапа эксплуатации станка. Из эксплуатационного журнала могут быть взяты все данные, необходимые для расчета удельной длительности восстановления. Наблюдения ведут за отдельными подсистемами станка и УЧПУ: механическими устройствами, гидросистемой, пневмосистемой, системой смазки и охлаждения, электрической аппаратурой, измерительными системами, устройством ввода информации, электронными блоками.

Диагностика является эффективным средством повышения надежности станков.

Универсальность и экономическая эффективность станков с ЧПУ. Универсальность

станков с ЧПУ и станочных систем определяется затратами на переход от обработки партии одних деталей к обработке партии других деталей. Для каждого вида оборудования существуют оптимальные условия эксплуатации, связанные с масштабом производства. Это относится и к отдельным станкам, и к станочным системам разной степени универсальности. В зависимости от соотношения затрат на переналадку оборудования и затрат, связанных с изготовлением «лишних» деталей, существует оптимальный размер партии деталей для каждого конкретного

оборудования (рисунок).

Выбор оптимального размера партии обрабатываемых деталей для двух видов оборудования: 1 – затраты на амортизацию и «лишние» детали; 2 – затраты на переналадку; 3, 4 – суммарные затраты

Универсальность и производительность – противоречивые требования, поэтому с уменьшением степени универсальности станков и станочных систем их производительность может быть повышена за счет концентрации технологических операций, совмещения времени рабочих и вспомогательных операций, применения многоинструментальной обработки.

Целесообразная степень универсальности оборудования в зависимости от масштаба производства для станков и станочных систем можно определить по рисунку.

Зависимость степени универсальности оборудования от масштаба производства; СО – станки общего назначения; Сп – специализированные станки; Сц — специальные

станки; АС – автоматические системы из многоцелевых станков; АСС — автоматические системы из станков со сменными рабочими узлами; I–IV – виды производства: I – мелкосерийное; II – серийное; III — крупносерийное; IV – массовое.

Раздел 2. Особенности построения и обеспечения технологических потоков с ЧПУ и их конструктивное обеспечение

Тема: Задание режимов обработки и возможности их реализации на деревообрабатывающих станках с ЧПУ.

В настоящее время диапазон изменения скоростей движения исполнительных устройств, работающих с постоянным крутящим моментом, достигает величины 1 : 30000 и будет расти. Для этого применяют электрические (тиристорные) приводы с очень широким диапазоном регулирования скорости, снабженные большим числом обратных связей. В приводах подач все

большее распространение получают высокомоментные двигатели постоянного тока, которые соединяются непосредственно с ходовыми винтами без дополнительной редукции или через одноступенчатую зубчатую передачу, повышающую равномерность вращения винта при малых частотах. Высокомоментные двигатели достаточно устойчиво могут работать при частоте вращения менее 1 мин-1 и допускать 10-кратную перегрузку по моменту при малых частотах вращения.

Управление направлением и последовательностью движений, самостоятельными циклами и вспомогательными командами. Направление и последовательность движений относятся к цикловым командам. В системах управления механического типа с контролем по пути направление и последовательность движений программируются как неизменяемая часть информации при разработке и монтаже собственно схемы автоматики (электро-, гидроили пневмоавтоматики), определяются профилем и направлением движения кулачка или копира. Всякие изменения цикловых команд связаны с переделкой схемы управления или изготовлением новых кулачков или копиров.

При числовом управлении программа зависит от вводимой в символическом виде информации и поэтому может легко и быстро изменяться. В таких системах достаточно просто автоматизируются отдельные элементы цикла, например, поиск кратчайшего расстояния до сменяемого инструмента, находящегося в инструментальном магазине (выбор направления его поворота), автоматический выбор направления движения при позиционировании в зависимости от информации, поступающей от программы и датчика пути.

Системы числового управления могут фиксировать (запоминать) цикловые команды с соответствующими алгоритмами управления, которые в некоторых случаях можно перепрограммировать с помощью изменения программного (математического) обеспечения, применяемого в системах с мини-ЭВМ.

ПРОГРАММОНОСИТЕЛИ. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ И КОДИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ С достаточно большой уверенностью можно полагать, что с развитием систем автоматиче-

ского проектирования (САПР) в машиностроении источником информации об обработке для систем числового управления станет не только графическое изображение изделия, но и различные формы сообщений (записи) параметров детали с помощью символов.

При ручном управлении рабочий, пользуясь исходной информацией, по чертежу создает программу обработки и передает информацию о необходимых действиях на соответствующие органы управления станка.

В станках с автоматическим управлением механического типа на стадиях подготовки производства (в инструментальных цехах) и при наладке оборудования исходная информация преобразуется в новый вид, пригодный для ее непосредственного восприятия станками. Программоносителями такой информации становятся различные аналоги перемещений: упоры и конечные выключатели, расставленные на расстояниях, соответствующих размерам обработки, кулачки, устанавливаемые на распределительный вал, или копиры с профилями, обеспечивающими перемещения на точные величины, т. е. информация о размерах обработки преобразуется в физическую модель (аналог), которая копируется в процессе работы станка. Такого рода программоносители называют механическими или аналоговыми.

Программоносителями могут являться различные по своей конструкции командоаппараты. Для программирования пути перемещения их необходимо кинематически связывать с устройствами станка, путь которых программируется. В тех случаях, когда командоаппарат выполнен в виде коммутаторного пульта, он, снабженный специальной схемой управления, может быть использован для ввода цикловой информации.

Своеобразно выглядит программоноситель в механических системах, когда программирование сложного формообразования осуществляется в результате установления передаточного отношения кинематических связей между рабочими органами станка. Информация о передаточных отношениях (программа) вводится с помощью настраиваемых гитар.

Другим способом преобразования исходной информации в вид, доступный для управления станком, является перевод ее в символы (кодирование) и создание при этом числовой модели обработки.

При использовании современных электронных систем управления оператор может вводить исходную информацию непосредственно в память запоминающего устройства. В этом случае память становится программоносителем. Программа также может быть записана на внешнем программоносителе заранее. Такая информация считывается и затем преобразуется в управляющие команды, воздействующие в заключение на различные исполнительные приводы объектов управления.

Сопоставим информацию о перемещениях, извлекаемую из первоисточника (например, чертежа) об обработке или считываемую с программоносителя, с информацией, поступающей от датчиков о фактических действиях (перемещениях), а в итоге о косвенных результатах обработки готового изделия. В идеальном случае указанные два потока информации (прямой и обратный) должны полностью совпадать. В действительности этого не бывает, но величина рассогласования, от которой управляется следящий привод, при пересчете на перемещение должна укладываться в допуск, задаваемый на обработку.

В электронных системах имеется устройство управления, назначение которого кроме интерполяции (если система контурная) работать с сигналами прямого и обратного потоков информации, а именно заниматься чтением, запоминанием, передачей информации, различными вычислениями и управлением приводами. В незамкнутых системах назначение устройства управления ограничивается переработкой прямого потока информации и выработкой сигналов, управляющих приводами дозированных перемещений (с априорной информацией о величине перемещения, связанной с подаваемым числом импульсов); обычно это шаговые двигатели.

Можно указать и другие потоки информации, перерабатываемые устройством управления, например, связанные с цикловыми командами, коррекцией и адаптивным управлением, цифровой индикацией перемещений и др. В системах управления могут быть также потоки информации локального значения, не влияющие на общую структуру управления, как, например, местная обратная связь в различных усилителях приводов исполнительных устройств.

При использовании перфолент в качестве программоносителей и выборе кодов для записи информации об обработке применяют восьмидорожковую ленту шириной 25,4 мм (1 дюйм) и код ISO-7 bit, в основу которого положена двоичная система счисления (1 бит соответствует одной единице информации). В некоторых случаях программоносителями могут быть магнитные ленты, гибкие магнитные диски или блоки памяти с клавишным вводом информации Наличие сигнала записывается на программоносителе пробивкой отверстия, магнитным «штрихом» или состоянием ячейки памяти и соответствует единице кодовой информации. Пропуск записи соответствует нулю кодовой комбинации или отсутствию сигнала.

Минимальный объем информации, занимающий несколько поперечных строк на ленте (например, скорость, номер кадра или информация, определяющая одно перемещение), составляет слово. Несколько слов, содержащих полную информацию любого законченного технологического перехода (например, обработка участка детали каким-либо инструментом с определенными режимами резания), обозначается кадром. Условная запись структуры (длины слов) и расположения слов в кадре управляющей программы с максимальным числом слов устанавливается форматом кадра.

Для кодирования цифр, знаков и заглавных букв всего латинского алфавита, а также признаков всех составляющих частей кода ISO-7 bit использованы семь двоичных разрядов (7 бит). Запись числовой части информации производится в двоично-десятичной системе счисления (каждый разряд десятичного числа представлен двоичным числом). Признаками записи чисел или букв являются пробивки отверстий на 5, 6 и 7-й дорожках. При записи информации на ленту применяется адресный способ и запись производится участками переменной длины вдоль ленты

– кадрами, при котором меловому значению информации предшествует знак адреса, определя-

ющий принадлежность этой информации, соответствующей команде отправления. В каждом кадре программы записывается только та информация, которая изменяется по отношению к предыдущему

Для проверки правильности информации каждая строка ленты (одна кодовая комбинация, располагаемая поперек ленты) автоматически и на многих стадиях передачи информации контролируется на четность числа единиц (пробивок на ленте). Для контроля четности используется восьмая дорожка ленты, на которой в случае «нечетной» кодовой комбинации автоматически пробивается дополнительное отверстие. Между третьей и четвертой дорожками при перфорировании ленты пробиваются отверстия меньшего диаметра. Эту дорожку называют транспортной или дорожкой синхросигнала (тактирующей), обеспечивающего более четкое чтение информации.

В коде ISO даны следующие рекомендации по применению букв, сокращенных слов и знаков: А, В или С – вращение вокруг осей X, Y или Z или осей, параллельных им;

F – подача;

G – подготовительная функция, определяющая режимы работы устройства ЧПУ;

I, J, K – начальные координаты (соответственно по осям X, Y, Z) дуги окружности относительно ее центра;

М – вспомогательная функция, осуществляющая специальные технологические команды; N – номер кадра;

Р, Q или R – функции перемещения (третичного) или ускоренный ход параллельно осям X, Y или Z; S – скорость главного движения;

Т – номер инструмента;

U, V или W – функции перемещения (вторичного) параллельно осям X, Y или Z; X, Y или Z – перемещения по осям X, V или Z;

–/+ – направление перемещения; % – начало программы; (– отключение управления (информация на ленте не воспринимает-

ся устройством ЧПУ) – включение управления);

Международная организация ISO также рекомендует выбор направлений осей координат и поворотов вокруг них (рисунок). Соответствующие движения инструмента на станке обозначают буквами X, Y, Z, А, В, С. При перемещении заготовки направления изменяют на противоположные и обозначают буквами X’, Y’, Z’, А', В', С'. Ось X располагают всегда горизонтально, а ось Z сов вмещают с осью шпинделя.

Направления движений инструмента и заготовки Считанная с первоисточника информация по мере ее продвижения по каналам связи и бло-

кам устройства управления претерпевает ряд превращений: считывание информации с чертежа и ввод ее оператором в блок записи программы; при оперативных системах управления ввод непосредственно в устройство управления осуществляется в привычной для человека десятичной системе счисления. Далее используется чаще всего двоичная система счисления, как наиболее экономичная для записи в память и удобная при различных действиях с числами. Затем информация преобразуется в унитарный код, как наиболее простой для управления двигателями.

Унитарный код представляет собой единичную систему счисления. Он удобен тем, что любому числу, характеризующему перемещение, соответствует эквивалентное число единичных

сигналов (импульсных посылок). Преобразование кодированной информации в унитарный код обычно осуществляется интерполяторами.

Если управление приводами ведется непрерывным (аналоговым) сигналом, например, напряжением, то дискретная (числовая) информация преобразуется в соответствующую форму сигнала, необходимую для управления. В зависимости от вида применяемого датчика пути (дискретного или аналогового) форма информации, поступающей от него, изменяется так, чтобы ее можно было сравнивать с сигналами, поступающими от программы, или наоборот. Для этого предназначены блоки-преобразователи «цифра–аналог» и «аналог– цифра». Вся перекодировка сигналов совершается автоматически на разных стадиях движения потоков информации управления.

ОСОБЕННОСТИ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОГО ТИПА Наиболее распространенными системами такого класса являются рефлексные системы, ра-

ботающие с контролем по пути (или с активным контролем) или другими меняющимися параметрами (по скорости, времени, току, давлению, мощности), т. е. действующие в функции технологической готовности. Это замкнутые системы с потоком информации о фактическом состоянии исполнительных устройств. Также большое распространение, но для сравнительно мелких деталей типа тел вращения имеют кулачковые (незамкнутые системы) с распределительным валом, синхронизирующим (суммирующим) движения узлов.

Кулачковые системы с распределительным валом являются самыми надежными из систем механического типа. Копировальные системы получили распространение для обработки средних по размеру деталей с плоским и объемным криволинейным профилем с управлением по одной (вторая независимая), двум или трем координатам. Системы применяют при автоматизации серийного производства. Для повышения производительности иногда изготовляют станки, обрабатывающие параллельно несколько одинаковых деталей от общего программоносителя. Для сложных копировальных систем наиболее важным звеном является усилитель сигнала управления, от которого во многом зависит точность обработки. Недостатками таких систем являются невысокая надежность, сложность и большая трудоемкость изготовления программоносителя (копира).

Системы с контролем по пути имеют развитую автоматику, выполняющую цикловые команды. Такие системы широко распространены среди агрегатных станков и автоматических механизмов с неизменяемым циклом работы (например, манипулирующие устройства). При разработке цикла пользуются циклограммой, являющейся частью программы, на которой указывают во времени все моменты изменения состояния системы управления и проставляют индексы участвующих в работе аппаратов. Управление циклом кроме исполнения со стационарной схемой может быть построено как универсальное цикловое управление.

Системы управления с контролем по пути конструктивно достаточно просты, обеспечивают дистанционное управление и сравнительно простую переналадку станка, могут иметь неограниченные по расстоянию перемещения. Однако время переналадки значительное, значит, и стоимость ее высока, усложнен контроль ввода информации о величине перемещения (необходимы пробные обработки), а главное, невозможно получение сложного формообразования. Обработка криволинейных поверхностей невозможна, так как система управления позиционная. (Отсутствие управления исполнительными устройствами непосредственно в процессе их движения затрудняет синхронизацию их работы.) Два потока информации увеличивают количество управляющей аппаратуры, что может снизить надежность, а иногда и точность. На точность обработки может влиять время срабатывания управляющей аппаратуры и свободный выбег исполнительного устройства.

Для повышения точности практикуют снижение скорости исполнительного узла при его подходе к запрограммированной точке останова (обычно применяют при позиционировании, т. е. при установочных перемещениях). Применяют также снижение кинетической энергии движущихся масс и сокращение пути перемещения по инерции исполнительных узлов, это достига-