ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ металлообработка

Рассмотрим термины и понятия о ЧПУ.

Металлообрабатывающим оборудованием с программным уп­равлением (ЧПУ) называют любые виды станков для обработки металлов резанием, например токарая металлообработка, фрезерные станки ЧПУ, сверлильные станки ЧПУ, шли­фовальные станки ЧПУ, расточные станки ЧПУ, многоцелевые, электроэрозионные и т.п., а также другие виды оборудования для металлообработки (лис­тогибочные машины, дыропробивные прессы и др.), осуществля­ющие по заданной металлообрабатывающему станку программе автоматическую обработку заготовок.

Управляющая программа металлообработки (ЧПУ) - совокупность команд на язы­ке программирования, соответствующая алгоритму функциони­рования металлообрабатывающего станка по обработке конкретной металло заготовки.

Числовое программное управление (ЧПУ) станков - управление обра­боткой заготовки на станке по УП, в которой данные об обработ­ке заданы в цифровом коде.

Программоноситель (ЧПУ) - носитель геометрических и технологи­ческих данных, на котором записана УП. В качестве носителя дан­ных применяются бумажная или пластиковая перфолента, магнитные диски, запоминающие устройства раз­ных видов и типов.

Геометрическая информация - информация по металлообработке, описывающая форму, размеры элементов детали и металлообрабатывающего инструмента, их взаимное расположение на столе металлообрабатываюшего станка.

Технологическая информация - информация по металлообработке, описывающая технологические характеристики детали и условия ее металлообработки.

Кадр УП - составляющая часть программы металлообработки, вводимая и отра­батываемая как единое целое и содержащая не менее одной ко­манды (ЧПУ).

Покадровая работа - функционирование устройства металлообработки, при котором металлоотработка каждого кадра (ЧПУ) происходит после воздей­ствия оператора.

Работа устройства ЧПУ с ручным вводом данных - функцио­нирование устройства ЧПУ, при котором набор данных, ограни­ченный форматом кадра, выполняется вручную оператором на пульте металлообрабатывающего станка.

Работа устройства ЧПУ с ручным управлением - функцио­нирование устройства ЧПУ, при котором оператор управляет стан­ком с пульта без использования числовых данных.

Зеркальная обработка - функционирование устройства ЧПУ, при котором рабочие органы металлообработки перемещаются по траектории, пред­ставляющей собой зеркальное отображение траектории металлообработки, записан­ной в ЧПУ.

Ввод ЧПУ - ввод данных в память устройства ЧПУ с програм­моносителя от ЭВМ верхнего ранга или с пульта оператора.

Групповое ЧПУ станками - числовое управление группой стан­ков от ЭВМ, имеющей общую память для хранения программ металлообработки, распределяемых по запросам от станков.

Нулевая точка станка - точка на узле станка (ЧПУ), принятая за начало отсчета системы координат станка.

Координата металлообработки- величина, определяющая положение точки в пространстве по отношению к заданной базе или началу отсчета.

Исходная тонка станка металлообработки - точка на узле станка металлообработки, определенная относительно нулевой точки станка и используемая для начала металлообработки.

Фиксированная точка станка металлообработки - точка, определенная относи­тельно нулевой точки станка металлообработки и используемая для определения положения рабочего органа металлообработки.

Точка начала металлообработки - точка, определяющая начало металлообра­ботки конкретной заготовки.

Плавающий нуль - возможность перемещения посредством уст­ройства ЧПУ начала отсчета перемещения рабочего металлобрабатывающего органа в лю­бое положение относительно нулевой точки металлообработки.

Дискретность задания перемещения - минимальное переме­щение рабочего органа металлообработки (линейное или на угол поворота), которое может быть задано в ЧПУ.

Дискретность отработки перемещения - минимальное пере­мещение или минимальный угол поворота рабочего органа, кон­тролируемые в процессе управления металлообработки.

Максимальное программируемое перемещение - наибольшее перемещение рабочего органа металлообработки, которое может быть задано в од­ном кадре УП.

Контурная скорость - результирующая скорость подачи рабо­чего органа металлообработки, направление которой совпадает с направлением ка­сательной в каждой точке заданного контура металлообработки.

Коррекция положения инструмента металлообработки - изменение с пульта уп­равления запрограммированных координат рабочего органа станка по обработки металла.

Коррекция скорости подачи металлообработки - изменение с пульта оператора запрограммированного значения скорости подачи металлообработки.

Коррекция скорости главного движения металлообработки - изменение с пульта оператора запрограммированной частоты вращения главного при­вода металлообработки.

Отказ устройства ЧПУ - событие, заключающееся в нару­шении работоспособности устройства металлообработки.

Сбой устройства ЧПУ - событие, заключающееся в кратко­временном самоустраняющемся нарушении работоспособности устройства ЧПУ.

Индикатируемый сбой устройства ЧПУ - сбой, фиксирую­щийся на пульте в момент его возникновения, приводящий к ос­танову станка, т. е. к прекращению обработки детали, информа­ция о котором высвечивается на пульте оператора.

Неиндикатируемый сбой устройства ЧПУ- сбой, не обнару­живаемый на пульте в момент его возникновения.

Станочная система ЧПУ - комплекс узлов и агрегатов, взаи­модействующих между собой.

Типовой элемент замены устройства ЧПУ (ТЭЗ УЧПУ) - ти­повая минимальная составляющая часть устройства ЧПУ, кото­рая при потере работоспособности может быть заменена анало­гичной. Каждое устройство ЧПУ выдает управляющее воздействие на исполнительные органы в соответствии с УП и информацией о положении управляемого объекта.

Классификацию систем ЧПУ, применяемых в отечественном машиностроении, проводят по виду рабочих движений. Различа­ют позиционные и контурные устройства ЧПУ.

Позиционные устройства ЧПУ - устройства, в которых рабо­чие органы могут перемещаться в заданные точки, а траектория перемещения от точки до точки задается только прямолинейным движением. Позиционные устройства ЧПУ составляют группу уст­ройств, имеющих один общий признак - позиционирование, т.е. обеспечение точности останова перемещаемых рабочих органов в точке с заданными координатами. Скорость перемещения в пози­ционных устройствах не программируется и обусловлена только динамикой приводов станка. Позиционными устройствами ЧПУ оснащают сверлильные, координатно-расточные, токарные, фре­зерные, шлифовальные и другие станки, работающие по прямо­угольному циклу.

Контурные прямоугольные (коллинеарные) устройства ЧПУ - устройства, которые обеспечивают движение по одной координа­те. Так как в большинстве станков применяют прямоугольную систему координат, такие устройства получили название прямо­угольных. В этих устройствах, так же, как и в позиционных, про­граммируются конечные координаты перемещения, однако в УП задается скорость движения рабочего органа в соответствии с за­данным режимом резания, и перемещение выполняется пооче­редно по каждой из координатных осей. Прямоугольные устрой­ства ЧПУ применяют в станках фрезерной, токарной и шлифо­вальной групп,

Контурные (непрерывные) устройства ЧПУ- устройства, обес­печивающие перемещение рабочих органов из данной точки про­странства по траектории, форма и конечные координаты которой заданы в УП. Контурными устройствами ЧПУ оснащают станки фрезерной и токарной групп, осуществляющих формообразова­ние деталей сложной формы.

Устройства адаптивного {самоприспосабливающегося) управ­ления ЧПУ - устройства, в которых обеспечивается автоматичес­кое приспособление процесса обработки к изменяющимся усло­виям обработки по определенным критериям (скорость резания, подача, сила резания). Самоприспосабливающиеся устройства ЧПУ имеют систему контроля и регулирования, позволяющую осуще­ствлять защиту от перегрузок двигателей главного движения и приводов подач, что обеспечивает высокое качество обработки и защищает станочную систему от поломок. Адаптивными устрой­ствами ЧПУ оснащают фрезерные, расточные и многоцелевые станки.

Оперативная система управления (ОСУ) - устройство ЧПУ на базе микроЭВМ с подготовкой УП у станка в режиме диалога оператора с устройством ЧПУ. Оператор с помощью клавиатуры пульта устройства ЧПУ вводит данные с чертежа детали в про­грамму управления. Оперативными устройствами ЧПУ оснащают токарные и фрезерные станки.

Другим признаком, по которому устройства ЧПУ могут быть классифицированы, является число потоков информации, цир­кулирующих в системе станок-устройство ЧПУ.

Система с разомкнутым контуром - устройство ЧПУ, в ко­тором имеется только один поток информации. В таких системах отсутствуют измерительные устройства (датчики обратной связи), контролирующие перемещение рабочих органов. Точность воспро­изведения движения рабочих органов с такой системой невысока и определяется точностью отработки команд двигателем привода подач и точностью кинематической цепи, передающей движение рабочему органу.

Система с замкнутым контуром - устройство ЧПУ, в кото­ром существуют два потока информации: один вводится в устрой­ство управления через вводное устройство от программоносите­ля, а другой - в устройство ЧПУ от датчиков обратной связи, определяющих действительное положение рабочих органов. При наличии рассогласования между этими потоками устройство уп­равления воздействует на приводы подач, последние перемещают рабочие органы в нужном направлении, изменяя рассогласование до величины, близкой к нулю.