Станки с программным управлением

Опубликовано admin Сен 20, 2012 в Сверлильно-расточные станки

При изготовлении любой детали на любом металлорежущем станке с ручным управлением обработку ее осуществляют по программе, которую составляет станочник, где он устанавливает комплекс перемещений рабочего органа станка, следующих одно за другим в определенной последовательности согласно рабочему чертежу детали и личному производственному опыту. Однако ручное управление утомительно, на него затрачивается много времени. Поэтому в металлорежущих станках для освобождения станочника от ручного управления используют программное управление станком, при котором осуществляется последовательность команд, обеспечивающая заданное функционирование рабочих органов станка. Применяют системы управления станками: с упорами, кулачками, копирами, гидравлические следящие, числового программного управления и др.

Система числового программного управления. Эти системы применяют для автоматического управления перемещениями рабочих органов станка, с помощью последовательно вводимых в систему управления чисел, определяющих форму, размеры и шероховатость поверхностей обрабатываемой детали. По чертежу детали для каждого вида обработки и типа станка составляют программу. Числовое программное управление станком предусматривает управление обработкой на станке или перемещением рабочих органов по программе, заданной в алфавитно-цифровом коде.

Металлорежущие станки с программным управлением по сравнению с обычными автоматами и полуавтоматами имеют следующие преимущества: сокращение времени на переналадку станка для обработки новой детали, затрачиваемого в основном на смену программоносителя и инструментальной оснастки, что делает экономически выгодным применение Программного управления в единичном и серийном производстве; получение высокой степени точности и стабильности качества обрабатываемой поверхности детали; сравнительно небольшая затрата времени на изготовление программы, появляется возможность централизованной подготовки программы с применением средств вычислительной техники; транспортабельность программы и удобство ее хранения; простота применения программных устройств для выполнения сложных поверхностей; для управления скоростями и подачами без непосредственного участия рабочего

По технологическому признаку системы программного управления станками делят на две группы: позиционное и контурное (непрерывное).

Позиционное числовое программное управление станком предусматривает числовое программное управление станком, необходимое для обеспечения автоматической установки рабочего органа станка в позицию, заданную программой управления станком, без обработки в процессе перемещения рабочего органа станка.

Позиционные системы применяют в станках сверлильно-расточной группы. Программа в этом случае должна обеспечивать в заданной последовательности перемещение стола с заготовкой или инструмента в заданную точку обработки. Траектория перемещения, как и его скорость, непосредственно не связана с точностью обработки. Перемещение может производиться в каждый момент только по одной координате. В более сложном случае позиционирование осуществляют по двум координатам.

Контурное числовое программное управление станком предусматривает числовое программное управление станком, необходимое для обеспечения автоматического перемещения его рабочего органа по траектории и с контурной скоростью, заданными программой управления станком. Под контурной скоростью понимают результирующую скорость подачи рабочего органа станка, направление которой совпадает с направлением касательной в каждой точке заданного контура обработки.

Контурные (непрерывные) системы программного управления предназначены для обработки деталей сложного контура, описанного прямыми и криволинейными отрезками разной кривизны и ориентации. Примерами могут служить лопатки турбины, кулачки, инструментальные штампы и др. Управление положением рабочего органа ведется непрерывно. Таким образом, контурные системы обеспечивают рабочие движения обрабатываемой детали или инструмента по сложной непрерывной кривой. Почти каждый современный фрезерный станок по металлу оснашен данной системой. Так же эти системы применяют на токарных станках и на станках многоцелевого назначения.

Способ задания координат в станках с числовым программным управлением может быть абсолютным и относительным. При абсолютном способе положение каждой точки задают от произвольно выбранного, но постоянного начала координат в нарастающих значениях. При относительном способе система управления осуществляется по приращению, другими словами, задается не сама координата, а ее приращение при переходе от одной точки в другую. Более распространен абсолютный метод. Каждому направлению перемещения рабочих органов металлорежущих станков с программным управлением присваивают определенные направления по координатным осям X, У и Z. Поэтому для обеспечения единства понимания и выполнения международного стандарта ISO-841 установлена номенклатура и единое направление осей координат металлорежущих станков, обязательное для всех изготовителей станков, в какой бы стране их не изготовляли. Это дает возможность применять единый знак программирования.

Прежде всего, выбирают исходную ось — ось (вертикальную) основного рабочего шпинделя. Если она поворотная, ее положение выбирают перпендикулярно плоскости крепления детали. При наличии нескольких шпинделей один из них выбирают как основной. Ось Z всегда параллельна оси основного шпинделя (или совпадает с ней), и ее положительное направление от устройства для закрепления детали к инструменту. Ось X всегда горизонтальна и перпендикулярна оси Z. Ось Y вместе с осями X и Z образует правостороннюю (декартову) координатную систему. По правилу правой руки большой палец направлен по оси X, указательный — по оси Y и средний по оси Z. Если ось Z расположена горизонтально (горизонтальные расточные станки), то положительное направление оси будет горизонтальным, ось У с положительным направлением будет направлена вверх.