9.4 Системы числового программного управления

В числовых программных устройствах информация управления вводится с помощью перфоленты, магнитных дисков, либо набирается на пульте непосредственно оператором и вводится в память системы управления, либо подается от ЭВМ более высокого уровня управления.

Программа движения рабочих органов станка по координатам рассчитывается исходя из заданной формы детали с учетом эквидистанты и режимов резания.

Для работы устройств числового программного управления существенное значение имеет алгоритм интерполяции. Под интерполяцией понимают задание информации о траектории движения рабочего органа в интервале между координатами опорных точек управляющей программы. Если траектория задана прямой, то выполняется линейная интерполяция, если окружность- круговая.

Числовым программным управлением металлорежущим станком называют управление обработкой заготовки на станке по управляющей программе, в которой данные заданы в цифровой форме. Под СЧПУ понимают совокупность функционально связанных и взаимодействующих технических и программных средств, обеспечивающих ЧПУ станком.

В соответствии с поколениями СЧПУ различают три класса структур: однопроцессорные моноблочного исполнения, к которым относят СЧПУ серии 2С 2Р,2М (электроника НЦ-31, 2У32 и другие); мультипроцессорные блочного или блочно-модульного исполнения с независимыми процессорами серии 3С, (электроника МС2101, электроника НЦ80-31 и другие); локально – распределительные модульного исполнения, ориентированные на оборудование ГПС типа 3С220, 3С110 (электроника С5-12, СМ1800, миниЭВМ СМ-2, М-6000, СМ-1420). Они различаются по техническим возможностям: быстродействию, объему оперативной памяти, числом управляющих координат, количеством связей со станком, скоростями рабочих подач.

Основой СЧПУ являются УЧПУ, выдающие управляющее воздействие в реальном масштабе машинного времени станка на его исполнительные органы в соответствии с управляющей программой и информацией о состоянии объекта. УЧПУ обозначаются следующими символами, входящими в наименование модели станка:

Ф1- цифровая индикация положений, предварительный ручной набор координат;

Ф2- позиционные и прямоугольные системы управления;

Ф3- контурные системы управления;

Ф4- позиционно-контурные (универсальные) системы управления;

Ц- цикловые системы управления.

По структуре построения различают УЧПУ двух видов: аппаратные, программируемые.

Первые УЧПУ типа NC – устройства с жесткой структурой, покадровое чтение алгоритма работы которых реализуется схемным путем и не может быть изменено после изготовления устройств. Они построены по принципу модели (агрегатно-блочное построение), где все операции, составляющие алгоритм работы, выполняются параллельно с помощью отдельных блоков. Изменять структуру этих устройств ЧПУ можно только путем перепайки схем, что является их недостатком.

В программируемых УЧПУ типа HNC, CNC, DNC, PLC, LAN, AC алгоритмы работы реализуются с помощью программ, вводимых в их память, и могут быть изменены после изготовления этих устройств.

Для единичных станков применяются следующие виды систем: HNC (оперативные с ручным заданием программы на пульте управления) и CNC (с микроЭВМ или микропроцессором и программной реализацией алгоритмов). Последняя, в силу больших возможностей, нашла широкое применение.

Объем функций, характер и последовательность проводимых операций производится не специальными схемами (как в аппаратных УЧПУ), а программами, которые вводятся в блок памяти устройства, или в соответствии с программами функционирования.