Лекция 11 Числовое программное управление

Для проектирования и производства без вмешательства человека необходима компьютеризация технологической подготовки. Компьютер должен осуществлять выбор станков для производства деталей, выбор оптимальной последовательности операций на этих станках, оценку времени на настройку и изготовление, планирование производства и определение требований к оборудованию и исходным материалам. Однако одной автоматизированной технологической подготовки недостаточно для автоматизации производства, если компьютер не сможет управлять самими станками без участия человека. Это реализуется добавлением числового программного управления к обычным станочным системам.

Числовым программным управлением называют использование закодированной в числовом виде информации при автоматическом управлении позиционированием оборудования. Пошаговая программа изготовления детали сохраняется в памяти компьютера. Эта программа считывается системой управления станка, в результате чего деталь изготавливается автоматически без участия человека. Числовое управление может использоваться для задания положения резца или движения детали относительно вращающегося диска, а также для замены резцов.

Числовые данные, необходимые для изготовления детали, предоставляются станку в форме программы, называемой программой обработки деталей. Эта программа представляет собой набор операторов, которые могут интерпретироваться управляющей системой станка и преобразовываться в сигналы, перемещающие шпиндели и приводы. Программа содержит геометрическую информацию о детали и данные о перемещении резца по отношению к заготовке. В программе также указываются скорость резания, скорость подачи и дополнительные параметры, такие как состояние системы охлаждения и направление шпинделя. Готовая программа должна давать результат, отвечающий допускам и требованиям к шероховатости поверхностей.

При работе с типичными станками с ЧПУ, программа обработки деталей подготавливается программистами и вводится в контроллер станка.

Аппаратная конфигурация станка с чпу

Типичная станочная система с числовым программным управлением состоит из блока управления и собственно станка. БУ, выполняющий функции «мозга» станочной системы, считывает программу обработки деталей и управляет работой станка. Эти операции выполняются двумя отдельными модулями БУ: модулем обработки данных (МОД) и замкнутой системой автоматического регулирования (САР). Модуль МОД считывает программу обработки де­тали с ленты или иного носителя, декодирует операторы, обрабатывает декодированную информацию и передает в модуль МОД сведения о положении по каждой из Осей станка, направлении движения, подаче и дополнительных управляющих сигналах. Ось, или степень свободы станка, определяется как направление относительного движения режущего инструмента и заготовки. Осей у станка может быть несколько. Модуль САР принимает данные от МОД и преобразует их в управляющие сигналы. Он управляет приводными механизмами станка, принимает сигналы обратной связи, несущие информацию о реальном положении и скорости по каждой из осей, а также требует от МОД считать следующие инструкции из программы обработки детали, когда выполнение очеред­ной операции завершается.