6.8.1. Числовое управление
Эксплуатация рабочих станков посредством числового управления производится на основании программы, которую можно представить в цифровом (числовом) виде. Рабочие станки с числовым (программным) управлением также назы-
Ввод программы:
• с помощью клавиатуры панели управления ЧПУ
• посредством присоединения к сети управляющего
компьютера ♦ с помощью носителя информации
вают станками с ЧПУ (CN-станка — ми). Сокращение ЧПУ означает «числовое (программное) управление» (numerical control, NC).
6.8.1.1. Числовое
Команды позиционирования: Команды включения: например, процесса движения например, включение инструментального суппорта рабочего шпинделя Интерпретирующая программа: Преобразует программный код в считываемые станком команды |
программное
управление
Регулятор положения: равнение фактической |
Адаптивное управление: |
Рис. 6.185. Структура числового программного управления |
Станок для серийного производства |
Если мебельная деталь производится обычным способом, то каждая рабочая операция на станке настраивается и проводится по отдельности. В этих рабочих операциях необходима постоянная подстройка рабочего технологического процесса.
Станки с числовым управлением производят эти рабочие операции самостоятельно, если рабочий технологический процесс разработан заранее и с помощью команд управления сообщен станку. Поэтому станки с ЧПУ не имеют регулирующего оборудования, но оснащены панелью управления, с
помощью которой в станок вводятся команды управления. Эти команды управления действуют так, что, например, закрепление изделия на столе станка производится автоматически, а также четко указывается направление и длина пути, который должен пройти инструмент. Кроме этого, с помощью команд управления можно включать рабочий шпиндель и приводить его в движение с определенной частотой. Команды управления могут зашифровываться (кодироваться) в форме букв или цифр и вводиться в блок управления в виде программы. Введенные данные сохраняются и преобразовываются в код, который может понимать станок. Поэтому ЧПУ управляет в том числе процессом движения инструмента, направлением и частотой его вращения, а также общими условиями работы типа отсасывания пыли и зажимания изделия. Далее ЧПУ контролирует действительное положение инструмента посредством обратных сигналов и при необходимости корректирует его (рис. 6.185).
Преимуществами станков с ЧПУ являются: • постоянное качество обработки • малые затраты на сортировку и контроль • более короткое время подготовки • возможности расширения для дальнейшей автоматизации, например для самостоятельной замены инструмента |
• производство сложных контуров |
• сохранение ранее разработанной программы |
6.8.1.2. Компьютерное числовое программное управление Сокращение КЧПУ (CNC-управление) расшифровывается как «компьютерное числовое программное управление» (computerized numerical control) и обозначает такое управление, которое наряду с указаниями для станка рассчитывает геометрические данные для изделия и преобразует их в машинный код.
DNC — это сокращение от direct numerical control — прямое числовое программное управление — обозначает режим работы, при котором несколько станков с ЧПУ получают свои управляющие программы для обработки деталей напрямую от одного центрального компьютера (рис. 6.186).
Компьютерное ЧПУ состоит из нескольких микропроцессоров, электронного запоминающего устройства, блоков ввода-вывода данных и системы шин. Важнейшими задачами ЧПУ являются ввод, сохранение, обработка и вывод данных, а также постоянный контроль регулировочных процессов.
ВВОД ДАННЫХ
Ввод данных осуществляется с помощью клавиатуры, магнитного носителя, дискеты или посредством присоединенного компьютера. С помощью панели управления с графическим экраном программу можно вводить заново, изменять и выводить на экран. На экране можно представлять контуры обрабатываемого изделия, а также моделировать выполнение программы (рис. 6.187).
]
Панель управления Компьютер прямого ЧПУ |
Сетевое соединение |
Рис. 6.187. Структура и задачи ЧПУ |
Ввод-вывод |
Вакуумный Поперечная Подача зажим подача изделия инструмента ‘ 1 Подача Замена инструмента инструмента |
СОХРАНЕНИЕ ДАННЫХ
Для сохранения данных в КЧПУ служат электронные запоминающие устройства, которые сохраняют данные и программы:
• для рабочей программы управления,
• управления действиями оператора со стороны системы и графикой,
• указания и поиска ошибки,
• сохранения нескольких управляющих программ обработки детали,
• корректировки движения инструмента и сдвига нулевой точки, а также
• рабочего цикла и движения инструмента.
ОБРАБОТКА ДАННЫХ
Для обработки информации в КЧПУ имеется несколько микропроцессоров. Вместе с операционной системой они обеспечивают правильность процесса обработки данных. К обработке данных относятся, например, расчет прямолинейной или круговой траектории движения инструмента, а также постоянный расчет измерений для регулирования положения привода подачи.
ВЫВОД ДАННЫХ
Для вывода данных служит адаптивное управление, которое усиливает и адаптирует рассчитанные данные таким образом, что появляется возможность использовать их для управления двигателем подачи и задач включения, например частоты вращения шпинделя, зажима инструмента и т. д. Расчеты, необходимые для определения управляющих данных для приводов подачи и механизмов обработки, а также для контроля и корректировки фактически осуществляемого движения станка,
[^Видами-
www. hundegger. ru
производятся с помощью поддерживаемого компьютером управления станка (см. 6.8.5.1).
Рис. 6.188. Станок с КЧПУ и подвижным порталом |
В станках с КЧПУ обработка изделия производится с помощью программируемых движений инструмента. Величина точности изготовления, высокая скорость производства, а также гибкие возможности применения — это особые признаки таких станков. В деревообработке на станках с КЧПУ в основном обрабатываются изделия из массивной древесины, древесных материалов, пластиков и цветных металлов. Возможно проведение следующих операций: фрезерование, сверление, распиливание, шлифование и частично сборочные работы.