Системы числового програмного управления станками. Сущность числового управления.

Программа работы любого автомата в самом общем случае должна содержать систему управления станками двух видов:

1. Командную (информирует наблюдателя о размерности ходов во времени).

2. Размерную (информирует наблюдателя о величине ходов цикла);

В зависимости от способа задания информации, системы управления делят на 3 класса:

1. нечисловые(кулачковые, копировальные, путевые),

2. числовые,

3. временные.

В кулачковых системах величина хода исполнительного органа определяется подъёмом профиля кулачка.

В путевых системах величину хода исполнительного органа ограничивают 2 конечных переключателя и переставные упоры.

Во временных системах исполнительным органом управляют при помощи командо- аппарата, который имеет независимый привод или электронное управление.

Цикловая система управления– объединяет признаки путевой и временной систем: последовательность команд определяется контроллерами, а величину хода задают так же, как и в путевых системах (конечными выключателями и упорами).

Нечисловые системыможно отнести к классунепрерывных, а числовые системы к классудискретных.

Числовые системы управленияназываются так потому, что величина каждого хода задается при помощи чисел; каждой единице информации соответствует дискретное перемещение исполнительного органа на определенную величину. Эта величина носит названиеразрешающей способности системыилицены импульса.

Исполнительный орган можно переместить на любую величину кратную единице импульса:

где q– цена импульса, аN– число импульсов подаваемых на вход привода.

Число N, записанное на носителе информации (перфолента, магнитная лента, магнитный диск, и др.) являетсяпрограммой. Программа записывается определенной системой кодирования.

Рис. Структурная схема системы ЧПУ

Рис. Структурная схема целевого механизма (ЦМ)

Блок программ (программа)– считывает информацию с носителя информации (программоносителя);

Блок управления (БУ) – управляет всей системой, состоит из многих блоков;

Целевые механизмы (ЦМ) – осуществляют основные и вспомогательные движения;

Блоки обратной связи (БОС) – контролируют величины перемещений;

Двигательпостоянного тока с фазным ротором, асинхронный, шаговый, гидро и пневмо- двигатели.

Передача– производит преобразование энергии, использует безлюфтовые передаточные механизмы, зубчатые передачи, волновые редукторы, шарико-винтовые передачи.

Исполнительный механизм – стол, салазки, пиноль, каретка, шпиндель.

В зависимости от наличия цепи обратной связи различают:

1. разомкнутые СЧПУ,

2. замкнутые СЧПУ.

В зависимости от технологических возможностей различают:

1. позиционные;

2. контурные;

3. универсальные системы.

Впозиционныхсистемах по каждой оси координат программируется только величина перемещения, это обеспечивает перемещение исполнительного механизма из одной позиции в другую с высокой точностью. При этом траектория перемещения может быть произвольной. Такие системы применяют в сверлильных и координатно-расточных станках.

Рис.

В контурныхсистемах по каждой оси координат программируется закон перемещения и величина хода. При сложении перемещений по отдельным осям координат обрабатываются сложные криволинейные поверхности. Эти системы применяют во фрезерных и токарных станках.

Универсальныесистемы – системы, обладающие свойствами контурных и позиционных систем. Такие системы обычно применяют в многоцелевых станках.

Число управляемых координат задают дробью: 2/1, 3/2, 4/4. Числитель– число управляемых координат,знаменатель– число одновременно управляемых координат.