Файл: Маталин, А. А. Многооперационные станки.pdf

§ 5. УНИВЕРСАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ЧИСЛОВОГО ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

Универсальные системы ЧПУ предназначены в основном для многооперационных станков и вобрали в себя все функции как позиционных, так и непрерывных систем ЧПУ, а по своему по­ строению ближе к непрерывным системам ЧПУ.

Особенности универсальных систем ЧПУ наиболее четко вид­ ны при составлении программы. При обработке детали и опре­ деленных ее поверхностей появляется необходимость выполнения различных видов работ: расфрезерования отверстий, для испол­ нения которого необходимо контурное устройство ЧПУ, и раста­ чивания нескольких отверстий с точными межосевыми расстоя­ ниями, для которого необходимо позиционное устройство ЧПУ. Позиционное устройство ЧПУ, в отличие от контурного, требует более тщательного регулирования режима работы при оконча­ тельном наборе координаты, т. е. окончательной остановке стола.

скорости, на котором скорость не зависит от остатка пути, и в заданной координате скорость релейно, мгновенно снимают. Кроме того, при остановке стола или салазок в требуемой коор­ динате необходимо запрограммировать команды на наложение усилий в механизмах зажимов рабочих органов станка. Эти функции контурные устройства ЧПУ выполнять не могут.

При работе универсального устройства ЧПУ в режиме пози­ ционирования происходит разблокировка аналого-цифровых пре­ образователей и линейных интерполяторов со счетчиками и блоками управления приводами в системе замкнутого регули­ рования.

§ 6. ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМ ЧИСЛОВОГО ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

Устройства ввода информации. Информация о детали и ее обработке, содержащаяся в чертеже и технологической карте, должна быть преобразована в ряд команд, обеспечивающих нужные для выполнения данной работы действия механизмов станка в требуемой последовательности. Запись этих команд на соответствующем программоносителе представляет внешнюю память системы программного управления. В настоящее время общепринятым программоносителем становится восьмидорожеч­ ная перфолента шириной 25,4 мм.

Считывающие устройства перфорированных лент предназна­ чены для чтения программ и преобразования перфораций в элек­ трические сигналы. Для этого лента пропускается через считы­ вающую головку периодически. Чтение программы вызывает появление на выходе считывающего устройства соответствующих

199

В современных устройствах ЧПУ наибольшее распростране­ ние получили панели цифровой индикации, выполненные в виде набора ламп или светящихся экранов, и цифровая индикация, выведенная на экран электроннолучевой трубки. В качестве примера первого варианта исполнения можно рассмотреть циф­ ровую индикацию устройств серии РА фирмы Alcatel. Цифровая индикация системы РА 321 состоит из трехразрядного светяще­ гося табло номера кадра и десятиразрядного светящегося табло, на которое при помощи четырехпозиционного переключателя рода информации может быть подана любая информация в объ­ еме кадра.

На десятиразрядном табло информация располагается сле­ дующим образом: первой идет буква, определяющая либо координату, либо одну из технологических команд, либо инстру­ мент; затем знак (если он необходим); затем число, последняя цифра которого (если это координата) равна цене отсчетно-из- мерительной системы.

Переключатель рода информации определяет следующие ре­ жимы цифровой индикации: проверочный, позволяющий контро­ лировать содержимое регистра запоминающего устройства; последовательную визуализацию, позволяющую индикатировать различные текущие координаты и технологические команды в по­ следовательности формата кадра с частотой, определяемой спе­ циальным потенциометром; последовательную визуализацию по осям, позволяющую индикатировать текущие значения коорди­ натных перемещений; переменный, позволяющий индикатировать любую, выбранную с помощью кнопочной клавиатуры системы полуавтоматического управления информацию. Кроме этого, имеется несколько световых табло, зажигающихся при выполне­ нии строго определенных функций, например: считывание вперед, считывание назад, останов и т. д.

Примером выполнения цифровой индикации на электронно­ лучевой трубке может служить цифровая индикация устройства ЧПУ типа «Размер-2М» (рис. 75).

На экране цифровой индикации одновременно светится вся информация о работе станка в объеме формата кадра в коде ISO. Слева на экране светятся текущие значения координат ра­ бочих органов по осям, а справа — значения координат, запро­ граммированные на перфоленте или набранные при помощи кла­ виатуры с пульта управления устройства. Число, стоящее за буквой Т слева на экране, соответствует номеру инструмента, находящегося в магазине инструментов, напротив манипулято­ ра, а числа после буквы Т справа на экране определяют соот­ ветственно номер инструмента в манипуляторе, номер инстру­ мента в шпинделе и номер инструмента, заданного программой. Кроме этого, на экране цифровой индикации, при возникновении неисправности в устройстве, появляются сигнал X — ошибка, и цифра, определяющая место неисправности.

201

Если длина инструмента и радиус уже учтены при програм­ мировании, то может быть внесена коррекция, связанная с воз­ можным несоответствием запрограммированных и действитель­ ных размеров инструмента. В этом случае необходимо на пере­ ключателях набирать знак коррекции, так как возможны любые отклонения размеров от записанных в технологической карте.

Пульты ручного управления. Устройства ЧПУ, кроме работы по программе, записанной на перфоленте, предусматривают воз­ можность выполнения операций при ручном управлении. Объем этих операций в настоящее время можно считать сложившимися, н для примера можно рассмотреть оборудование, устанавливае­ мое на пульте устройства ЧПУ «Размер-2М» (рис. 76). Функци­ онально аппаратура управления разбита на несколько блоков: аппаратура, определяющая режимы работы ЧПУ; аппаратура управления считывателем; аппаратура ручного ввода информа­ ции в систему в полном объеме кадра в коде ISO.

В устройствах ЧПУ предусматриваются, как правило, следу­ ющие режимы: а) ручная работа с управлением станком с пуль­ та управления; б) полуавтоматическая работа с покадровой от­

программы, записанной на перфоленте. К этой же функциональ­ ной группе можно отнести кнопки «Пуск программы», «Стоп программы с доработкой». «Немедленный стоп». Специальный переключатель определяет зеркальную обработку по той или другой оси.

Аппаратура управления считывателем программы преду­ сматривает автоматическую установку заданного кадра и воз­ можность повторного чтения ленты непрерывно и по кадрам. Аппаратура ввода информации с помощью клавиатуры с полным набором адресов и цифр дает возможность ввести в систему лю­ бую информацию в объеме кадра. Вводимая информация выво­ дится на цифровую индикацию. Эта аппаратура позволяет станку работать с цифровым преднабором, что может быть применено при изготовлении единичных деталей, для которых изготовление ленты нецелесообразно.

Стандартные циклы и подпрограммы используются для умень­ шения количества информации, записываемой на программоно­ сителе. Стандартные циклы хранятся в памяти ЧПУ и по коман­ де от перфоленты вызываются из памяти в блоки управления рабочими органами. Примером могут служить стандартные цик­ лы по адресу в устройстве ЧПУ типа «Размер-2М»: точное пози­ ционирование с одной и двух сторон, грубое позиционирование, сверление, растачивание и резьбонарезание.

Подпрограммы применяются для обработки деталей с по­ вторяющимися контурами или повторяющейся группой отвер­ стий. Они могут выполняться по замкнутой перфоленте (беско-

203

печной); в этом случае ставится отдельное считывающее устрой­ ство, пуск которого запрограммирован на основном программо­ носителе.

§ 7. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ УСТРОЙСТВ ЧИСЛОВОГО ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

Современные системы ЧПУ отдельными станками достигли высокой степени совершенства не только по производительности и точности, но и по надежности. Дальнейшим развитием уст­ ройств ЧПУ является объединение ЧПУ с малой электронно-вы­ числительной машиной (ЭВМ) и системы непосредственного управления от ЭВМ несколькими станками с ЧПУ. В системе ЧПУ — ЭВМ задачи центрального управляющего вычислитель­ ного блока берет на себя малая ЭВМ.

Если в обычной системе ЧПУ управляющие программы для

меняться благодаря соответствующему программированию ЭВМ. В устройстве ЧПУ, которое должно выполнять все же весьма специфические задачи, последовательность управляющих сигна­ лов и вычислительных процессов протекает по вполне определен­ ным правилам и всегда однородно; например, получение необхо­ димой подачи, линейная интерполяция, численное сравнение заданного и фактического значений, запоминание и дешифрация

определенной информации.

Роль системы ЧПУ — ЭВМ состоит в том, что существенно повышается производительность при внутренних геометрических

степень автоматизации. Однако гибкость внутреннего програм­ мирования может быть полностью использована только в более сложных станках. Например, можно применять оптимальные методы интерполяции благодаря запоминанию внутренних под­ программ.

В дальнейшем развитие системы ЧПУ — ЭВМ может идти параллельно с развитием адаптивного регулирования. Главная задача адаптивного регулирования — оптимизация процесса об­ работки с передачей контрольных функций, выполняемых чело­ веком, автоматической системе. Учет всех факторов столь сложен, что решение такой задачи' наиболее целесообразно поручить ЭВМ.

Можно передать ЭВМ фиксацию фактического значения ко­ ординат по всем осям, линейную интерполяцию, выбор подачи и использование систем автоматического регулирования. Мощность ЭВМ зависит от количества параллельно перерабатываемых сиг­

204