2.4 Управление движением рабочих органов в станках с чпу.

Интерполяторы

При обработке детали на станке с ЧПУ инструмент должен описать вполне определенную траекторию, которая в управляющей программе задается координатами точек. Число этих точек сравнительно невелико, и поэтому возникает необходимость в получении информации о перемещениях инструмента от одной точки к другой. Эта информация поступает к исполнительным механизмам систем ЧПУ от интерполяторов.

Таким образом, интерполятор представляет собой вычислительное устройство, преобразующее кодовую запись программы в командные импульсы для двигателей подач.

Характер движения инструмента между соседними точками траектории определяется видом интерполяции, которую выполняет интерполятор.

Существуют интерполяторы трех основных типов:

1.Линейные, осуществляющие перемещение инструмента между точками по прямым линиям.

2.Линейно-параболические, осуществляющие перемещение по прямым и параболам.

3.Линейно-круговые, осуществляющие перемещение между точками не только по прямым, но и по дугам окружностей.

В современных системах ЧПУ применяются в основном линейные и линейно-круговые интерполяторы (рис. 2.4. и 2.5.).

Информация о перемещении рабочих органов обычно поступает из системы ЧПУ дискретно в виде импульсов, которые отрабатываются механизмами подачи так же дискретно, т.е. скачками то по одной, то по другой координате. В результате фактическое движение инструмента оказывается ступенчатым.

Величины скачков ступенчатой траектории незначительны. Они равны или кратны цене одного импульса. Цена одного импульса или дискретность системы отражает ее разрешающую способность. Под ней понимается то минимальное перемещение, которое может быть отработано рабочим органом и соответственно задано в программе.

В современных станках с ЧПУ используются значения дискрет, составляющие 0,005мм и 0,01мм на каждый импульс. В результате значения скачков настолько малы , что перемещение между соседними точками траектории можно рассматривать как плавное.

Интерполяторы работают либо по методу оценочной функции, либо с использованием цифрового дифференциального анализатора.

Интерполяторы кроме блоков интерполирования имеют устройства, задающие необходимые технологические команды разгонов и торможений, контурных подач, коррекции по скорости, на смещение нуля и т.д.

Интерполятор может быть встроен непосредственно в систему ЧПУ станка, например, он использует в качестве программоносителя перфоленту. При использовании магнитной ленты интерполятор располагается в устройстве записи программ. Он может быть применен для подготовки программ нескольких станков.

Несмотря на большую сложность и увеличение стоимости, станки со встроенными интерполяторами доминируют среди станков с контурными системами ЧПУ. Это объясняется тем, что такие станки имеют автоматическое регулирование скорости подачи, а также допускают возможность вручную с пульта управления корректировать режимы резания. Регулирование ведется за счет изменения частоты поступления импульсов.