книги / Основы САПР. CAD CAM CAE

скорости используются в том случае, когда требуется регулирование скорости

подачи. Устройства контроля дополнительных функций решают такие задачи,

как включение и выключение охлаждения, смена передачи и подача бабки.

11.3. Типы систем ЧПУ

Контроллеры ЧПУ делятся на две основные категории: системы позици01тоzо

реzулироваиия (point-to-point или FГР) и устройства коитуриого управлеиия (contoиring). Контроллер типа FTP используется в том случае, когда траектория

движения инструмента относительно детали не имеет значения, например, если

инструмент не касается детали при перемещении от одной точки к другой. Чаще всего такая ситуация имеет место при сверлении, пробивании, нарезке резьбы

и установке компонентов на печатной плате. Позиционное регулирование реали­

зуется достаточно просто, а потому станок с таким контроллером стоит недоро­

го. Он может выполнять и простые фрезеровальные операции, если снабдить его

механизмом контроля скорости nодачи при перемещении от одной точки к дру­

гой. Такой станок можно использовать для фрезерования пазов.

Устройство контурного управления используется в тех случаях, когда важна траектория движения инструмента относительно детали: на фрезеровальных

и токарных станках, газовых резаках, сварочных установках и шлифовальных

станках. В таких устройствах требуется одновременное управление по двум и бо­

лее осям, причем скорость по каждой оси может задаваться независимо. Напри­

мер, инструмент может двигаться по любой траектории в плоскости ху, если сис­

тема будет управлять соотношением компонент скорости v_,. и v_". Таким образом, контроллер ЧПУ может обеспечивать, например, движение по окружности при

задании центра, радиуса и конечных точек дуги.

11.4. Системы NC, CNC, DNC

Станки с ЧПУ первого и второго поколений, работавшие на лампах и твердо­

тельных цепях, считывали программу исключительно с перфолент. В то nремя

не было возможности хранить программу в MCU, а обрабатывать команды этот

блок мог только по одной. Станки такого класса называются стаика.ми с ЧПУ

типа NC, или просто стаика.ми с ЧПУ.

Управляющие цепи станков третьего поколения собирались на интегральных схемах, к которым добавлялись блоки памяти. Технологии, широко использо­

вавшиеся в компьютерной технике, позволили в 1970 г. создать контроллер 8 его

современном виде. Станок с таким контроллером называется компьютеризоваи­ UЫ/tt (сотриtеr nитerical controlCNC). Благодаря наличию блока памяти MCU

требует лишь однократной загрузки программы. Сохраненная в компьютер~ про­

грамма может быть вызвана для дальнейшего использования без необходичости

повторного считывания для каждой детали из партии, как это было в систе~ах с

ЧПУ типа NC. Наличие компьютерного интерфейса, кроме того, позволя~т об­

мениваться данными между блоками интегрированных систем. Например, CNC может взаимодействовать с другими модулями: роботами и автоматизирОВС\нны­

ми станками.

По общему соглашению станки классифицируются в соответствии с количест­

вом координат, необходимых для задания положения и ориентации резца. На­ пример, фрезеровальный станок может иметь 2, 3 или 5 осей в соответствии с

тем, сколько координат могут одновременно задаваться контроллером. Другими

словами, если контроллер может одновременно персмещать резец лишь по двум

осям, станок называется двухосевым, или имеющим две степени свободы. В этом

случае инструмент может независимо персмещаться вдоль третьей оси. Если у

станка имеется три степени свободы, инструмент может персмещаться по произ­ вольной кривой в трехмерном пространстве, но не может изменять ориентацию.

Если же требуется изменение ориентации резца одновременно с персмещением

его в пространстве, станок должен иметь большее количество степеней свободы.

Впродаже встречаются станки, имеющие до девяти степеней свободы.

11.5.2.Синтаксис программы обработки

Для написания программ обработки деталей используются различные форматы представления информации. Сама программа обработки обычно разрабатывается

в соответствии с достаточно хорошо определенным синтаксисом, незначитель­

ные отклонения от которого могут быть связаны с особенностями конкретных контроллеров. Контроллер считывает инструкции в виде последовательности бло­

ков, содержащих команды на установку параметров, скоростей по осям, а также

на выполнение иных операций. Блоком называется строка слов программы обра­

ботки. Каждая команда обозначается буквой, за которой следует определенное число. Принято использовать следующие идентификаторы команд (коды).

ОПоследователъиый номер (N). Последовательный номер используется для обо­ значения блоков программы и позволяет быстро находить нужные команды.

ОПредварителъиая комаида (G). Предварительные команды готовят MCU к какой-либо операции, обычно связанной с персмещением резца. Поскольку движение резца во многом определяется именно G-кодом, программы на пер­

фокартах часто называли G-кодами. Описанные в стандарте EIA RS-273 G-

коды приведсны в табл. 11.1. Однако многие контроллеры не соответствуют этому стандарту, поэтому один и тот же G-код на разных контроллерах может

иметь разные значения.

О Координаты (Х, У, Z, А и В). В этих словах передаются сведения о положении

резца и его ориентации. Если число степеней свободы превышает три, ис­

пользуются дополнительные слова, например А и В. Значения координат вы­

ражаются целыми числами. Единица измерения называется базовой едииицей

длииы (basic /ength unitBLU) и определяет разрешение системы позицио­

нирования по данной оси перемещения. Необходимое количество шагов по

какой-либо оси определяется делением реального расстояния на величину

BLU. Например, чтобы персместиться на 0,5 дюйма в положительном направ­

лении оси у в системе, где BLU = 0,001 дюйма, нужно сделать 500 шагов. В программе это может быть записано следующим выраженим: У + 500. В со­

временных системах CNC достаточно просто написать УО.5, не заботясь ни

о каких базовых единицах. По наличию плавающей точки контроллер само­

стоятельно определит, в каких единицах задана длина (базовых или реаль­

ных).