Токарные станки с ЧПУ.

Токарные станки с ЧПУ – современные варианты стандартных станочных аналогов, оснащенные рядом дополнительных функций, одной из которых является наличие системы ЧПУ. Такие устройства предназначены для обработки металлических заготовок токарным способом, но могут быть использованы и для работы с другими материалами. Благодаря этому токарные станки превратились в универсальные приборы, используемые в различных областях. Основная область применения – в заводских условиях и в быту.
С использованием станков с ЧПУ:

· производится внешнее и внутренне вытачивание деталей;

· изготовляются конусообразные элементы, или имеющие другие сложные формы; выполняется продольная обработка заготовки;

· производится черновая и чистовая обработка;

· регулируется длина деталей;

· вытачиваются пазы, выемки, отверстия;

· нарезается резьба дюймового и метрического типа.

Этот станок способен справиться с задачей практически любого уровня сложности. Поэтому область применения станков с ЧПУ для токарных работ – на предприятиях, занимающихся серийным производством деталей. Также использование токарных станков отмечается на частом производстве в малом бизнесе.
Приборы с числовым программным управлением делятся по уровням точности, каждому из которых соответствует определенная маркировка:

Н – нормальная;

П – повышенная;

В – высокая;

А – особо-высокая;

С – особо точные устройства (только мастер-станки).

Интерполятор

ИНТЕРПОЛЯТОР – обеспечивает координацию перемещения приводов станка по различным координатам в процессе реализации заданной траектории движения.

· Линейный интерполятор - обеспечивают перемещение между соседними опорными точками, по прямой под любым углом

· Круговой интерполятор - позволяют выполнять перемещения по дуге окружности.

Код G02 используется для перемещения по дуге по часовой стрелке, a G03 – против часовой стрелки. Направление перемещения определяется, когда мы смотрим на инструмент со стороны шпинделя, в отрицательном направлении оси Z. Как и при выполнении линейной интерполяции, в кадре круговой интерполяции необходимо указать скорость рабочей подачи F.

Международная классификация систем ЧПУ

В соответствии с международной классификацией все УЧПУ по уровню технических возможностей делятся на следующие основные классы:

 NC (Numerical Control);

 SNC (Stored Numerical Control);

 CNC (Computer Numerical Control);

 DNC (Direct Numerical Control)

 HNC (Handled Numerical Control);

 VNC (Voice Numerical Control)

 PCNC (Personal Computer Numerical Control).

Системы класса NC

Особенностями данных систем являются: использование в качестве программоносителя перфоленты или магнитной ленты и как следствие этого – невозможность внесения изменения в программу, ограниченный набор функций и возможностей систем, невозможность их расширения, недостаточная надежность программоносителя и самой системы, так как все алгоритмы обработки информации реализованы аппаратно.

Системы класса SNC

Эти системы сохраняют все свойства систем класса NC, но отличаются от них увеличенным объемом памяти (ЗУ), что позволяет осуществлять хранение программ в электронном устройстве.

Рис. 5.1. Схема реализации алгоритмов УЧПУ классов NC, SNC

Системы класса CNC

Основу УЧПУ класса CNC составляет МикроЭВМ, запрограммированная на выполнение функций ЧПУ. Особенность систем данного класса заключается в возможности изменять и корректировать в период эксплуатации как УП обработки детали, так и программы функционирования самой системы в целях максимального учета особенностей конкретного станка.

Системы класса CNC позволяют выполнять в режиме диалога доработку и отладку программ, их редактирование. Кроме того, то одной программе можно работать в различных режимах: «матрица-пуансон», в режиме зеркального отображения. В процессе работы допускаются различные виды коррекций.

Многие УЧПУ данного класса имеют математическое обеспечение, с помощью которого можно учитывать и автоматически корректировать постоянные погрешности станка (люфты, зоны нечувствительности привода и др.). В функцию этих систем входит несколько внешних устройств и внутренних блоков УЧПУ.

Системы класса DNC

Предназначены для управления станками в составе ГПС, автоматизированных участков. Системами данного класса можно управлять непосредственно от ЭВМ верхнего уровня. В функции систем класса DNC входит не только управление станком, но и другим оборудованием автоматизированного участка, например, автоматизированным складом, транспортной системой, промышленными роботами; а также решение некоторых задач планирования и диспетчеризации работы участка.

Система класса HNC

Являются оперативными, т.к. позволяют вводить УП на рабочем месте с пульта оператора, имеется возможность вносить с пульта изменения в программу, изменять подачи и скорость резания в процессе обработки детали по программе. В современных системах HNC имеется большой набор стандартных подпрограмм, что значительно облегчает ввод программы.

Системы класса PCNC

Данные системы представляют собой симбиоз персонального компьютера и УЧПУ, обладают широкими возможностями и имеют открытую архитектуру. Более подробно данные системы описаны в [4].

УЧПУ классов CNC, DNC, HNC, PCNC относятся к устройствам с переменной структурой. Основные алгоритмы работы этих устройств задаются программно и могут изменяться для различных условий. УЧПУ этих классов имеют структуру, аналогичную структуре ЭВМ, и обладают ее характерными признаками:

− блоки программируемы и универсальны;

− все операции выполняются последовательно через центральное арифметическое устройство;

− в их состав входят оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) и постоянное запоминающее устройство (ПЗУ).