Назначение и область применения станков с программным управлением.

Общие сведения о системах программного управления

Повышение производительности и качества работ на токарных станках связано с механизацией и автоматизацией цикла обработки. Циклом обработки называют совокупность перемещения рабочих органов, повторяющихся при обработке каждой заготовки. Простейшим примером автоматизации цикла является использование кулачка 3 и конечного выключателя 4, которые размыкают цепь электродвигателя 1 и останавливают перемещение суппорта 2 (18.1).

Комлекс перемещений рабочих органов в цикле работы станка осуществляется в определенной последовательности, т. е. по программе. Управляющая программа — это совокупность команд, соответствующая заданному алгоритму функционирования станка по обработке конкретной заготовки. А л г о р и т-м о м называют способ достижения цели (решение задачи) с однозначным описанием процедуры его выполнения. Программа работы исполнительных органов станка задается с помощью программоносителя. Программоноситель — это носитель данных, на которых записана управляющая программа. В качестве программоносителя используют перфоленту, магнитную ленту, магнитный диск. На программоносителе может быть представлена геометрическая и технологическая информация.

Технологическая информация содержит данные о последовательности ввода в работу различных инструментов, об изменении режима резания и включении смазочно-охлаждающей жидкости и т. д. Геометрическая информация характеризует форму и размеры элементов детали и инструмента и их взаимное положение в пространстве.

При ручном управлении станком программу обработки задает рабочий после изучения чертежа детали. Он определяет порядок переходов при обработке различных поверхностей, число рабочих ходов, необходимый инструмент в его смену, режим резания и т. д.

В программном управлении станками широко применяют системы, которые значительно сокращают время переналадки станка, обеспечивают высокую точность и стабильность обработки. Программное управление станком — это автоматическое управление его работой по программе, заданной в виде чисел или символов, определяющих величины и характер перемещений его исполнительных органов.

В программном управлении наиболее распространены системы числового программного управления (СЧПУ), основанные на использовании чисел для задания программы перемещения исполнительных органов станка в процессе обработки. Функции, выполняемые СЧПУ, можно разделить на основные и дополнительные. Основной функцией СЧПУ является управление приводами подач станков в соответствии с заданной программой. Дополнительные функции предусматривают изменение частоты вращения шпинделя, вида инструмента и т. д.

Обобщенная структурная схема СЧПУ представлена на 18.2. Устройство / ввода программы считывает программу, т. е. преобразовывает ее в электрические сигналы и направляет в устройство 4 отработки программы, которое через устройство 5 управления приводом воздействует на объект регулирования — привод 6 подач. Перемещение подвижной части станка, связанной с приводом 6 подач, контролирует датчик 8, включенный в цепь главной обратной связи. Информация с датчика 8 через устройство 7 обратной связи поступает в устройство 4 отработки программы, где происходит сравнение фактического перемещения с заданным по программе для внесения соответствующих коррективов в произведенные перемещения. Для исполнения дополнительных функций с устройства / ввода программы электрические сигналы поступают в устройство 2 технологических команд, которое воздействует на исполнительные элементы 3 технологических команд (двигатели, электромагниты, электромагнитные муфты и др.); при этом исполнительные элементы включаются или выключаются.

Станки с ЧПУ быстро переналаживаются без смены или перестановки механических элементов. Достаточно изменить вводимую в станок информацию и он начнет работать по другой программе, т. е. обрабатывать другую заготовку (деталь). Это определяет высокую универсальность станков с ЧПУ. Применение станков с ЧПУ удобно в тех случаях, когда требуется быстрый переход на изготовление другой детали, обработка которой на обычных станках требует использования специальной оснастки.

На станках с ЧПУ точность размеров и формы обрабатываемой детали, а также требуемая шероховатость поверхности обеспечиваются жесткостью и точностью станка, дискретностью и стабильностью позиционирования и ввода коррекции, а также качеством СЧПУ.

Автоматическая (по программе) обработка на станках с ЧПУ обеспечивает стабильность качества и идентичность изготовленных деталей всей партии, так как при этом исключаются негативные факторы, имеющие место при ручном управлении (усталость рабочего, отвлечение его внимания внешними воздействиями, отрицательные и положительные эмоции, погрешности отсчета текущего размера при обработке, временное нарушение координации движения рук и др.), а также исключает погрешности в работе, связанные с обеспечением точности размеров при переходе от одной обрабатываемой поверхности к другой на станках с ручным управлением.

Применение станков с ЧПУ позволяет создавать новые прогрессивные формы организации производства с использованием вычислительной техники и значительно сократить сроки освоения выпуска новых изделий. При использовании станков

с ЧПУ появляется возможность централизованной подготовки программ с применением современных средств вычислительной техники, обеспечивается возможность дистанционного управления станками и одновременного управления несколькими станками.

Дата добавления: 2015-07-07