Оглавление

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

2. Индексация станков с ЧПУ 16

3. Модели УЧПУ 17

4. 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

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

6. Структура систем ЧПУ 32

6.1. Комплекс «станок с ЧПУ» 33

7. Принцип работы станков с ЧПУ 36

7.1.Состав системы ЧПУ 37

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

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

10. Выбор и проектирование систем ЧПУ 52

1. Классификация и структура систем управления станками

Управление металлорежущими станками – это воздействие на его механизмы и устройства для выполнения требуемого технологического процесса обработки заготовки с заданными точностью, производительностью и себестои­мостью обработки.

Управление станком состоит из получения информации о цели управления, о результатах управления (перемещениях рабочих органов, срабатывании различных механизмов), анализа полученной информации, выработки решения и исполнения принятого решения.

Управление станком может выполняться оператором (вручную) или без его непосредст­венного участия системой автоматического управления.

1. Ручное управление станками

Управление станком упрощается при применении устройств цифровой индикации и управления (УЦИУ). Схема самого простого УЦИУ пока­зана на рис. 1.1. При перемещении рабочего органа станка (стола, суппорта, шпиндель­ной бабки) подвижная часть 5 измерительного преобразователя (ИП), связанная с рабочим ор­ганом, проходя относительно неподвижной час­ти 4 ИП, преобразует перемещение в пропор­циональное ему число импульсов, которые поступают в счетчик 2 и индицируются на цифровом табло 3.

Начало отсчета может быть совмещено с любой точкой контролируемого перемещения путем установки счетчика на нуль. В качестве ИП в УЦИУ применяются импульсные фото­электрические ИП со штриховыми шкалами, а также фазовые ИП (сельсины и индуктосины).

Рис. 1.1. Схема устройства цифровой индикации

УЦИУ классифицируют по следующим уров­ням автоматизации станков:

а) измерительный уровень, когда УЦИУ выполняет только функции отсчета перемеще­ний;

б) уровень выдачи рекомендаций оператору станка, когда УЦИУ осуществляет функцию предварительного набора перемещений. В этом случае оператор набирает требуемые величины перемещений рабочих органов, а затем переме­щает их вручную до достижения нулевых показаний на цифровом табло УЦИУ;

в) уровень выдачи оператору рекомендаций, записанных в рабочей программе, когда на цифровом табло по программе высвечи­ваются требуемые значения и направления перемещения и оператор вручную их отраба­тывает;

г) управляющий уровень, когда УЦИУ выполняет функции предварительного набора перемещений и их автоматической отработки. Оператор в этом случае только нажимает на кнопку, а станок отрабатывает заданные пере­мещения. При этом команды позиционирования выдает УЦИУ;

д) управляющий программный уровень, когда УЦИУ работает автоматически по прог­рамме, т. е. выполняет функции, аналогичные функциям устройства числового программного управления.

Кроме режимов работы, отвечающих разным уровням автоматизации, УЦИУ может иметь также и другие режимы, например записи программы, самодиагностирования и т. д.

По функциональным возможностям УЦИУ разделяют на две группы:

а) УЦИУ общего назна­чения без ориентации их технологических функ­ций на определенную группу станков, выпол­няющие только простейшие функции цифрово­го отсчета величин перемещений;

б) УЦИУ, функционально ориентированные на определен­ный тип станков.