2. Питання №7. Базові поняття про чпу (основні терміни, класифікація чпу, склад чпу, режим роботи)

2.1. Основні терміни та визначення чпу

2.1.1. CNC = Computer numerical control (комп'ютерне числове управління)

2.1.2. Введення даних: програма обробки зчитується тільки один раз з носія і заноситься в програмну пам'ять. Також можливий введення повної програми обробки безпосередньо на верстаті з клавіатури в ЧПУ (цехове програмування). Програма обробки може викликатися з пам'яті необмежену кількість разів.

2.1.3. Обробка даних. Введена інформація обробляється мікрокомп'ютером, який зазвичай складається з одного або більше мікропроцесорів і різних запам'ятовуючих елементів. Введення та виведення даних виконує програма введення та виводу. Контроль парності, розпізнання коду та поділ на геометричні та технологічні дані здійснює програма розшифровки. Інтерполяція (розрахунки проміжних точок) при обробці кіл і похилих ліній проводиться спеціальною програмою інтерполяції. Керуюча програма для програмної пам'яті ставить кадр на виконання, вказує підпрограми і веде каталог програм обробки, які в цей час знаходяться в програмній пам'яті.

2.1.4. Система стеження. Система стеження це програмований блок, який з'єднаний з мікропроцесором. Завдяки цьому стає можливою обробка програмними засобами сигналів управління, які йдуть від верстата, що дозволяє, наприклад, з'ясувати причину зупинки і джерела помилок.

2.1.5. Программа редагування. Редагуванням називають виправлення, модифікування та оптимізацію закладеної в пам'яті ЕОМ управляючої програми (УП). При цьому можна вставляти, заміняти або змінювати програмні блоки (кадри). Крім того, окремі частини програми відображаються на екрані. У ЧПУ типу CNC дозволяє навіть уявити графічно траєкторію інструменту.

2.2. Класифікація систем чпу

Системи ЧПУ за ступенем досконалості, функціональним можливостям та у відповідності з міжнародною класифікацією можна розділити на наступні основні класи:

1-системи числового керування Numerical Control (NC-типу),

2-системи Stored Numerical Control (SNC-типу),

3-системи Computer Numerical Control (CNC-типу),

4-Системи Direct Numerical Control (DNC-типу),

5-системи Handled Numerical Control (HNC-типу),

6-системи Voise Numerical Control (VNC-типу).

Системи першого та другого типів в основному працюють за програмами, які записуються на перфострічки в коді IS0-7 bit.

Зовнішньою ознакою є спосіб зчитування та відпрацювання програми. У системах NC - типу прийнято покадрове читання перфострічки, а системи SNC відрізняються від перших збільшеним об'ємом пам'яті, що дозволяє прочитати всі кадри програми та помістити інформацію в запам'ятовуючому пристрої. Перфострічка читається тільки один раз перед обробкою деталей і тому мало зношується. До систем ЧПУ цих класів відносяться пристрої типів "Контур 2ПТ", Н22 - для токарних верстатів; "Контур 3П", Н33, Н55 - для фрезерних, "Розмір 2М", П32 - для координатно-розточувальних; П111М - для шліфувальних.

Системи DNC - типу призначені для управління групою верстатів та іншим обладнанням технологічної ділянки, транспортною системою, промисловими роботами від керуючої ЕОМ верхнього рівня. Такі системи будуються з використанням принципів централізованого та децентралізованого управління, а також з використанням локальних мереж.

Централізована структура характеризується паралельною передачею інформації від однієї центральної ЕОМ до окремих елементів пристрою керування. Такі системи володіють великою швидкістю передачі інформації, але у зв'язку з тим, що сигнали управління схильні затуханню та впливу перешкод централізовані системи мають обмежену довжину ліній зв'язку, вимагають використовувати дорогі лінії зв'язку та володіють низькою живучістю, так як вихід із ладу центральної ЕОМ призводить до зупинки всіх елементів об'єкта управління.

Більш перспективним є використання децентралізованих систем управління ієрархічного типу. У такій структурі окремі елементи об'єкта управління мають у своєму складі системи CNC-типу та функції управління розосереджені між ЦВМ верхнього рівня та ЦВМ нижнього рівня. В останніх вирішується завдання безпосереднього управління об'єктом, а на верхньому рівні проводиться підготовка та зберігання управляючих програм, оптимізація роботи локальних підсистем. У такій структурі легше організувати взаємодію локальних підсистем, пов'язаних через верхній рівень, може бути забезпечена більш висока живучість за рахунок можливості автономної роботи окремих підсистем об'єкта управління.

Системи HNC - типу дозволяють здійснювати ручне введення програм у пам'ять мікроЕОМ з пульта пристрою ЧПУ. Сучасні системи цього класу будуються на базі систем CNC - типу з підвищеним об'ємом пам'яті вбудованої мікроЕОМ. Подібні пристрої дозволяють вести програмування з пульта УЧПУ у режимі діалогу та при використанні архіву стандартних підпрограм. Ці підпрограми по команді з пульта викликаються на екран дисплея, на екрані висвічується як графіка (схема обробки), так і текст (перелік необхідних даних). У загальному випадку такі системи дозволяють вести підготовку управляючих програм безпосередньо біля верстата за кресленням деталі.

Подальшим розвитком систем HNC є системи - VNC, у яких керуюча інформація може вводитися безпосередньо з голосу. Прийнята інформація потім відображається на екрані дисплея, що забезпечує візуальний контроль за правильністю введення.