2. Система snc (Stored nc – числовое управление с памятью)
В этих устройствах была введена память, в которую заносилась программа в процессе обработки первой детали партии, для второй и последующих деталей программа считывалась из памяти. Это позволило уменьшить количество сбоев, вызванных работой фотоэлектрического устройства чтения перфоленты.
В начале 70-х годов с появлением первых микропроцессоров устройства ЧПУ стали выполнять как специализированный компьютер, что привело к появлению систем CNC.
3. Система cnc (Computer nc – компьютерное числовое управление)
Использование компьютера в качестве вычислительного устройства позволило:
-существенно сократить длину управляющей программы, это стало возможным благодаря использованию подпрограмм, хранящихся в памяти компьютера;
-появилась возможность редактирования управляющей программы непосредственно на станке;
-благодаря специальному программному обеспечению в системах CNC существенно повысилась точность обработки. Эти программы стали учитывать все погрешности станка и инструмента.
-системы CNC стали оснащать программами тестового контроля, благодаря чему появилась возможность выявления неисправностей станка перед и в процессе обработки.
Усовершенствование систем CNC связано с ростом возможностей процессора, что привело к появлению систем HNC.
4. Система hnc (Handled nc – настраиваемое числовое управление)
Эти системы выполнялись на базе лучших систем CNC, они позволяли выполнять разработку управляющей программы непосредственно на станке параллельно с работой станка по другой управляющей программе. Для этого системы оснащались специальным САПР. В последствие все системы CNC стали обладать такими возможностями и название HNC вышло из употребления.
Еще одним направлением развития систем CNC стали системы DNC.
5. Система dnc (Direct nc – прямое числовое управление)
Эти системы предназначались для управления автоматическими линиями автоматизированными участками.
Управление всем участком осуществлялось от управляющей ЭВМ в режиме прямого числового управления. На ЭВМ выполнялась разработка всего комплекта управляющих программ.
Программы по кадрам через локально-вычислительную сеть передавались на станки с ЧПУ. Кроме станков управляющая ЭВМ также управляла роботами-манипуляторами, автоматической транспортной и складской системами. В случае выхода из строя управляющей ЭВМ имелся комплект управляющих программ на перфолентах или других носителях, то есть станки использовать автономно.
Последнее направление в развитии систем CNC стали системы PCNC.
Система pcnc (числовое управление на базе персонального компьютера) Геометрическая задача чпу
Системы ЧПУ решают большой круг задач, которые можно разделить на 4 класса:
Геометрическая;
Логическая;
Терминальная;
Технологическая.
Среди этих задач геометрическая занимает центральное место, поскольку, именно она отвечает за процесс формообразования детали.
Вся геометрия детали заложена в кадрах управляющей программы, в соответствии с которыми происходит относительное перемещение режущего инструмента и заготовки. Т.е. геометрическая задача состоит в расшифровке информации, заложенной в кадрах управляющей программы и управлении процессом взаимного перемещения инструмента и заготовки, которое отрабатывают координатные приводы подачи.
Геометрическая задача исторически первая, и в станках с ЧПУ решалась только аппаратным путем. С появлением систем класса CNC, геометрическая задача усложнилась.
Структура системы CNC
Структура системы CNC показана на рисунке 29.
Рисунок 29 – Структура системы CNC
Как и всякая система на базе специализированного компьютера, система ЧПУ класса CNC содержит в себе вычислитель и набор устройств, обеспечивающих управление другими устройствами системы.
В состав вычислителя входят:
Процессор (П);
Математический процессор (МП);
ОЗУ;
ПЗУ.
Управление остальными устройствами выполняют контроллеры. Часть этих устройств унифицирована и не несет никакой специфики, связанной со станком с ЧПУ. (Это контроллеры внешних запоминающих устройств, фотосчитывающего устройства и перфоратора).
Контроллер ФСУ и перфоратора управляют устройствами для работы с перфолентой и в современных станках не используются.
Вычислитель и контроллеры внешних устройств образуют объектно-независимую часть системы ЧПУ. Остальные контроллеры несут в себе особенности, связанные с управлением станком с ЧПУ. Эти контроллеры образуют объектно-ориентированную часть системы ЧПУ.
Формообразование детали осуществляется путем управления перемещением режущего инструмента и заготовки, эти перемещения выполняются координатными приводами подач. В простейшем случае это 2 привода в токарной обработке:
диаметральное перемещение – Х;
осевое – Z.
Во фрезерном станке таких приводов 3 (как минимум):
X,Y – перемещение в плоскости;
Z – перемещение по вертикали (глубине).
Если в станке есть возможность изменять угловое положение инструмента, то появляется еще 1 или 2 координатных привода.
Фактически, на станке могут перемещаться как сам инструмент, так и заготовка (закрепленная на столе фрезерного станка и перемещающаяся вместе со столом). Однако в управляющей программе всегда кодируется перемещение инструмента, а положение заготовки считается фиксированным, независимо от того, перемещается она в реальности вместе со столом, или действительно неподвижна.
В решении геометрической задачи принимают участие контроллеры ВЗУ, ПЗУ, ОЗУ, контроллеры координатных приводов подачи и контроллер датчиков обратной связи (включение двигателя главного движения относится к другой задаче).