Числовое программное управление. Классификация систем чпу.
Система ЧПУ (СЧПУ) - совокупность методов устройств, обеспечивающее ЧПУ станков.
Устройство ЧПУ (УЧПУ) - составная часть СЧПУ, выдающая команды на выполнение конкретного действия.
СЧПУ различают по следующим признакам:
I. По назначению
1. Прямоугольные (Ф1) - позволяют обрабатывать простые прямоугольные профили. Управление ведется поочередно по каждой координате.
2. Позиционные (Ф2) - обеспечивают точные ускоренные перемещения рабочих органов от позиции к позиции (движение позиционирования).
3. Контурные (непрерывные) (ФЗ) - обеспечивают обработку сложных профилей. Управление ведется по нескольким координатам.
4. Комбинированные (универсальные) (Ф4) - обеспечивают обработку сложных профилей деталей по нескольким координатам одновременно, точное позиционирование ускоренных перемещений.
II. По способу записи программы
1. Кодированном
2. Декодированном виде
III. По количеству одновременно управляемых координат
1. По одной
2. по двум
3. по трем и т.д.
IV. По виду применяемого привода
1. Ступенчатые
2. Бесступенчатые
3. Следящие
V. По количеству потоков информации
1. Не замкнутые (один поток информации)
2. Замкнутые (два потока информации)
3. Адаптивные (многопоточные).
Блок схема незамкнутой счпу.
Пл - перфолента с потоком информации;
СУ - считывающее устройство; УУ - устройство управления;
ИД - исполнительный двигатель;
ИМ - исполнительный механизм.
Точность детали зависит от исполнительного двигателя (ИД) и исполнительного механизма (ИМ).
Блок схема замкнутой счпу.
БС - блок сравнения
ДШ - дисшефратор
ДОС - датчик обратной связи, замеряющий истинную величину перемещения исполнительного механизма (ИМ).
Адаптивные (самоустанавливающиеся) многопоточные (много потоков информации) имеют большое количество датчиков обратной связи (ДОС), которые фиксируют переменные условия возникающие в процессе резания (износ инструмента, температурная деформация и т.д.).
Конструктивные особенности станков с чпу.
По сравнению со станками с ручным управлением станки с ЧПУ должны обладать повышенной жесткостью и точностью. Жесткость достигается за счет увеличения ребер жесткости станин, стоек и других корпусных деталей. Кроме того, станины и стойки можно изготавливать из полимерного бетона или природного гранита.
Точность увеличивается за счет увеличения точности деталей и сборки.
Шпинделя для станков с ЧПУ изготавливают из сталей типа 40Х. На них должны быть предусмотрены места для установки ДОС и другой контрольно измерительной аппаратуры.
В качестве опор шпинделей применяются подшипники более высокого класса точности. Направляющие скольжения для уменьшения силы трения напыляют фторопластом. Широко применяются направляющие качения. Каждый вид передаваемого движения имеет отдельный двигатель. Движение от двигателя передается минимальным количеством кинематических пар. Для передачи движения широко применяются беззазорные передачи, в которых можно выбирать образующийся в процессе работы зазор.
В приводах главного движения при ступенчатом регулировании применяются асинхронные двигатели в сочетании с автоматическими коробками скоростей.
Для бесступенчатого регулирования применяются двигатели с терристорным регулированием и высокомоментные двигатели. В приводах подач применяются высокомоментные двигатели постоянного тока и шаговые двигатели. Для закрепления инструментов широко применяются многопозиционные револьверные головки, а для хранения инструментов применяются инструментальные магазины. Смена инструментов производится автоматически.