ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОГРАММНОМ УПРАВЛЕНИИ СТАНКАМИ

Понятием программное управление станками охва­тывают обычно такие способы автоматизации станков, которые обеспечивают управление работой станка по заранее, подготовленным программам причём одну про­грамму можно легко заменять другой без трудоёмкой переналадки станка. Носителями программы в этих слу­чаях служат наборы переключателей, бумажные пер­фокарты и перфоленты, магнитные ленты и т. п.

Применение программного управления даёт значи­тельный экономический эф-фект особенно в мелко и средне серийном производстве, и позволяет высвободить большое число универсальных станков и высококвали­фицированных рабочих. На этих автоматически в нужной последовательности осуществляются поступательные и вращательные движения рабочих органов: вращение шпинделя с заданными скоростями в течение определенных интерва­лов времени, точная установка рабочих органов на заданные позиции, рабочие подачи, вспомогательные перемещения суппортов, столов, поворот на определённый угол револьверных головок и т. д.

Совокупность автоматических устройств, реализу­ющих программное управ-ление станком, называют системой программного управления (СПУ). При этом, раз-личают системы циклового и числового программного управления.

Системы циклового программного управления (СЦПУ) - это наиболее прос-тые СПУ. В таких системах для цикла обработки детали программируют последо-вательность и направления движений рабочих ор­ганов станка, т.е. ускоренных пере-мещений и движений. подачи, используемых при обработке данной детали, скорости подач и главного движения. Перемещения рабочих органов устанавливают перед-вигая вручную упоры, нажимающие на путевые переключатели. Программа в СЦПУ обычно задаётся при помощи различных устройств типа штекерных панелей, наборов переключателей или кнопок, многопозиционных барабанов и т.п. Такие системы исполь- зуют для токарно-револьверных некоторых фрезерных, токарных и других станков.

Для систем числового программного управления (СЧПУ) применяют числовое задание программы, т.е. в форме совокупности чисел, характеризующих после­дова-тельность и необходимые перемещения рабочих ор­ганов станка, а также скорости этих перемещений. Про­грамму тем или иным способом записывают на про­граммоносителе -бумажной перфорированной или магнитной ленте, перфокарте или на микросхеме. Все СЧПУ делят на три группы: позиционные, прямоугольные и контур­ные системы. Позиционные системы предназначены для установки (позиционирования) инстру-мента (или детали), в опре­деленной последовательности в заданные положения - позиций, характеризуемые их координатами на плоско­сти или в пространстве. Подобные системы используют на сверлильных, расточных и других станках.

Предположим, что на координатно-сверлильном стан­ке требуется обработать отверстия детали, показанные на рис. 15-1, а. Каждое отверстие в программе задано двумя числами – координатами его центра относительно базовых координатных осей х и у, например отвер­стие 1 - координатами х₁, у₁. Если после обработки от­верстия 1 нужно переместить инструмент в позицию 2, то программой задаются координаты х₂, у₂ или прира­щения координат Ах₂, Ау₂. Перемещения по каждой из координат могут отрабатываться одновременно или по­следовательно с одинако-выми или различными скоро­стями. Траектория движения инструмента из позиции 1 в позиции 2, 3 и т.д. может быть любой; важно, чтобы инструмент с заданной точностью был перемещён на новую позицию.

Системы с прямоугольным формообразованием (прямоугольные) используют-ся при обработке деталей ступенчатой формы, например валов на токарном станке (рис.15-1,б). Здесь также программируют отдельные заданные точки плоскости 1, 2, 3, ..., 8, но продольная и поперечная подачи разделены во времени, т.е. вклю­чаются последовательно. Такие системы обеспечивают и позиционирование как частный случай. Применяют их на расточных, токарных и фрезерных станках.

Очевидно, что системы циклового управления выполняют по существу те же функ­ции, что и прямоугольные системы числового управ­ления.

В системах с криволинейным формообразованием (контурных) программ-мируется не только перемещение по каждой координате, но и закон перемещения. Системы используют на токарных и фрезерных станках для обработки фасонных поверхностей. Например, при то­карной обработке тел вращения (рис.15-1,в) подачам резца в каждый момент времени получается сложением продольной sпр и поперечной s_ПОп подач. Контурные си­стемы выполняют, также функции прямоугольных и по­зиционных систем.

Сущность способа числового задания программы применительно к контурной сис-теме рассмотрим на про­стейшем примере обработки фрезой профиля плоского кулачка (см. рисунки в первом столбце табл.15-1). Траектория движения фрезы представляется в виде ря­да последовательных положений её (опорных точек). Каждое из этих поло-жений характеризуйся расстояни­ем между осью фрезы и осью кулачка. Сам кулачок при обработке поворачивается вокруг своей оси, В проме­жутках между опорными точками фреза может переме­щаться по траектории, несколько отличной от заданной. Однако, выбрав соответствующее число опорных точек, можно свести это отличие до минимума, обеспечиваю­щего необходимую точность.

Существует несколько способов записи программы. Самый простой из них -запись на движущемся с по­стоянной скоростью програмоносителе: в виде цепоч­ки отверстий - на перфоленте или намагниченных штри­хов - на магнитной ленте. Каждая из таких отметок на ленте соответствует определенному перемещению инструмента. Этот способ называют записью программы в унитарном коде.