Раздел 5.
Вопросы:
Особенности применения станков с ЧПУ, структура и задачи ЧПУ.
Классификация приводов исполнительных органов станков с ЧПУ, системы ЧПУ.
Структурно-компоновочные схемы станков с ЧПУ.
I. Особенности применения станков с чпу, структура и задачи чпу.
Основной особенностью станков с ЧПУ является то, что информация о заданном законе движения исполнительного органа станка представлена в виде последовательности чисел, нанесенных в закодированном виде на программо-носитель. Такая программа физически не связана с размерами обрабатываемой детали (в отличие от шаблонов при копировальной обработке) в связи с чем ее быстрее и дешевле изготовить. Процесс подготовки УП сводится к расчету и записи информации на программ-носитель и его можно полностью автоматизировать с помощью ЭВМ. При этом улучшается культура производства и повышается производительность процесса, связанного с изготовлением конкретных деталей. Применение станков с ЧПУ позволяет примерно в 2-4 раза повысить производительность труда, при этом доля машинного времени возрастает до 75% - время непрерывного контакта инструмента с заготовкой. Станки с ЧПУ обеспечивают также значительное повышение точности формы и размеров обрабатываемых заготовок, а также стабильность качества обрабатываемых поверхностей.
Резко сокращается период освоения выпуска новых изделий и появляется возможность изготовления таких сложных по форме изделий, которые физически невозможно изготовить на универсальном оборудовании.
На современных станках с ЧПУ существует возможность сохранения однажды написанных программ и их воспроизведение при изготовлении заданных изделий при необходимости.
Основные отличительные особенности станков с ЧПУ от универсальных металлорежущих станков.
Станки с ЧПУ практически не имеют люфтов в приводах подач, что достигается заменой трения скольжения в кинематических парах на трение качения, а также сокращением длины кинематических цепей.
Станки с ЧПУ имеют быстродействующие приводы.
Станки с ЧПУ имеют повышенную степень автоматизации для уменьщения потерь времени на холостом ходу.
В станках с ЧПУ имеются специальные устройства, компенсирующие тепловые деформации системы – СПИД (станок – приспособление – инструмент – деталь).
Отличаются также наличием регулирующих приводов главного движения вращения шпинделя и движения подач S, а также наличием корректоров, компенсирующих погрешности профилей обрабатываемых заготовок и инструмента.
Различают три режима работы станков с ЧПУ:
NC – numerical control – ввод должен осуществляться покадрово с перфоленты или магнитной ленты в запоминающее устройство станка.
CNC – computerized numerical control – компоненты числовой управляющей программы обработки хранятся в памяти микропроцессора станка и могут вызываться из нее неоднократное количество раз.
DNC – direct numerical control – несколько станков с ЧПУ получают программу обработки от одной центральной ЭВМ.
Задачи ЧПУ.
Основными задачами станков с ЧПУ являются:
ввод данных вручную, с перфоленты, магнитной ленты, дискеты или непосредственно с ЭВМ по сети.
хранение данных – в электронной памяти станка, где находятся программы оперативной системы (ОС), программы действий пользователя, программы-графики, программы индикации ошибок и их поиска и программы коррекции инструмента.
обработка данных и расчет прямолинейной или круговой интерполяции траектории инструмента и постоянный пересчет данных для изменения координат при регулировании положения привода подачи.
вывод данных – осуществляется с помощью системы адаптивного управления, которая устанавливает расчетные данные для управления шаговыми двигателями (управление с помощью импульса) подач, двигателем главного движения оборотов шпинделя, а также двигателя, управляющими сменой и закреплением инструмента и заготовок.
Блоки ЭВМ станков с ЧПУ работают с электрическими импульсами тока или напряжения, которые имеют два состояния 1 и 0. Элементы, у которых имеются два состояния – bit, 8bit = 1byte.
Стандартное состояние ISO – 7bit.