- •Лекция № 1 назначение станков с чпу, их место в производстве
- •1История возникновения и развития программного управления станками
- •2Место станков с чпу в производстве
- •И ерархия уровней и средств автоматизации в различных видах производства
- •Эффективность использования различных видов оборудования в зависимости от серийности производства
- •3Системы программного управления станками
- •3.1Системы циклового программного управления станками
- •Функциональная схема системы цпу
- •Система цпу:
- •К улачковая панель: 1 — плита; 2— кулачки; 3— пазы; 4— путевые переключатели
- •С хемы конструкций командоаппаратов: о — барабанного типа; б — дискового типа; в — со сменным перфорированным диском (1 — электромагнит; 2 — храповый механизм; 3 — диск)
- •3.2Числовое управление станками
- •3.3Преобразование информации в станках с различных типом управления
- •П роцесс превращения информации в станке-автомате и станке с чпу
- •С труктурная схема станка:
- •4Критерии целесообразности использования станков с чпу
- •5Этапы развития станков с чпу
- •Этапы развития числового программного управления станками
- •6Классификация станков с чпу
Лекция № 1 назначение станков с чпу, их место в производстве
1История возникновения и развития программного управления станками
Анализируя современное состояние этой отрасли можно констатировать, что программное управление станками уже имеет свою собственную историю развития. В этой истории можно выделить отдельные этапы, связанные с появлением очередного поколения систем программного управления. Некоторые исследователи насчитывают до 10 поколений различных систем программного управления.
По мере развития промышленности и совершенствования процессов обработки различных материалов человек стремился переложить часть монотонного труда на какие-то устройства, которые могли бы без его участия выполнять определённые операции. Однако те примитивные механизмы ещё нельзя назвать программным управлением, так как они не обладали одним важным свойством – а именно: они не могли перестраиваться на выполнение других действий, так как в них не был заложен алгоритм управления.
С некоторой долей допущения появление программного управления в примитивном варианте можно датировать второй половиной восемнадцатого века. В этот период интенсивно начало развиваться мануфактурное производство и появились механизированные ткацкие станки. Некоторые виды ткацкого производства предусматривали создание рисунка на ткани не за счёт окраски, а за счёт вплетения цветных нитей в основу в определённой последовательности. При этом качество и повторяемость рисунка во многом определялось мастерством человека, управляющего машиной, но в то же время не было застраховано от ошибок.
Именно в этот период появляются устройства, которые взяли на себя функции управления по включению в работу в нужное время нужного элемента, другими словами, запускали в основу нить нужного цвета.
Для управления такими устройствами использовались специальные карты из плотной бумаги, на которой в определённом порядке пробивались отверстия. По мере передвижения карты в отверстия выдвигаются штырьки, связанные с соответствующими рычагами и происходит замена нити.
Следует отметить, что в несколько видоизменённом виде такие карты применялись и в наше время для управления электронно-вычислительными машинами и системами программного управления станками.
Появившиеся на определённом этапе развития металлорежущие станки-автоматы и полуавтоматы с кулачковыми и копирными системами управления так же можно отнести к группе станков с программным управлением. Программа для обработки на таких станках фиксировалась на так называемых жёстких программоносителях, в качестве которых использовались кулачки и копирные линейки. Но использование их в единичном и мелкосерийном производстве было нерентабельным из-за больших затрат на изготовление управляющих устройств в виде кулачков и копирных линеек. При изменении номенклатуры обрабатываемых изделий необходимо было изготавливать новые копиры и затрачивать значительное время на переналадку станка для их обработки. Точность обработки в значительной степени определялась точностью изготовления копиров и кулачков, что требовало применения труда высококвалифицированных рабочих–лекальщиков.
Для настройки станка и подналадки инструмента в процессе работы так же использовался труд высококвалифицированных наладчиков.
Возрастающие задачи повышения производительности обработки за счёт совершенствования технологии и расширения возможностей оборудования привели к появлению других систем управления металлорежущими станками. Более широко стали применяться раздельные приводы различных узлов станка. Для этого использовались электромагнитные муфты, электрогидравлические золотники и пневмоклапаны с электромагнитами, которые позволяли дистанционно включать и выключать отдельные агрегаты. На некоторых станках стали устанавливать самостоятельные электроприводы на каждый подвижный узел.
Это позволило создавать более гибкие системы управления с большими технологическими возможностями.