Системы программного управления станками

Под программным управлением понимают управление с помо­щью систем, обеспечивающих быстрый переход на любую программу работы путем набора ее или записи условным кодом на программоно­сителе, с помощью которого она вводится в станок. В качестве носите­ля программы могут использоваться штекерные панели, перфоленты, магнитные ленты и т.д. Системы программного управления (СПУ) обеспечивают быструю переналаживаемостъ и требуемую универсаль­ность.

В металлообработке среди САУ оборудованием получили широ­кое распространение аналоговые СПУ. В качестве программоносителей в аналоговых СПУ используются аналоги, определяющие перемещение исполнительных устройств станков (копиры, кулачки, патроны). Ис­ходная информация об обработке преобразуется и выдается в виде ко­пируемой модели обрабатываемой детали. Например, в токарном стан­ке упоры, расставленные по ходу движения, могут служить аналогами перемещений продольного и поперечного суппортов.

Для каждого исполнительного устройства в аналоговой СПУ ха­рактерно наличие двух потоков информации. Первый поток (программа обработай) определяется положением упоров (аналогов размерной об­работки), а второй, характеризующий фактическое положение исполни­тельного устройства, появляется при воздействии упора на чувстви­тельный орган - кнопочный выключатель. Данные аналоговые СПУ на­зываются замкнутыми. Если в качестве аналога, определяющего фор­мообразование детали, использовать кулачок с профилем, соответст­вующим запрограммированной обработке, то аналоговая СПУ будет не замкнутой с одним потоком информации. К незамкнутым аналоговым СПУ также относятся копировальные системы управления прямого действия.

Особенностью аналоговых СПУ станками является такой вид программоносителя, при котором программа обработки фактически ма­териализуется. Использование аналогового программоносителя обеспе­чивает рост производительности труда, но при этом сокращает воз­можность быстрой переналадки оборудования. Развитие аналоговых СПУ в направлении, при котором стали возможными ввод и смена управляющей информации непосредственно на рабочем месте, привело к созданию систем ЧПУ.

Из аналоговых СПУ важное положение занимают цикловые СПУ, которые характеризуются полным или частичным программированием цикла работы станка и режима обработки. Перемещение исполнитель­ных элементов регулируется расстановкой неподвижных упоров. Цик­ловые СПУ являются переходными от систем управления с помощью упоров к системам ЧПУ. Программа управления в цикловой СПУ мо­жет вводиться от программоносителя (перфоленты, перфокарты) или набираться с помощью соответствующих переключателей.

Станки с цикловой СПУ отличаются простой системой управле­ния, не требуют высококвалифицированного обслуживающего персо­нала, обладают большей производительностью, чем универсальные станки. Однако они имеют меньшие технологические возможности, чем станки с ЧПУ. Для их переналадки на новый вид деталей затрачивается больше времени, чем при ЧПУ. Это время складывается из времени за­дания новой программы и времени размерной настройки кулачков, пу­тевых переключателей. Поэтому их целесообразно использовать при обработке простых деталей с длительностью обработки партии не ме­нее смены.

Упрощенная функциональная схема цикловой СПУ приведена на рис. 2.1, где БЗП - блок задания программы; БВП - блок поэтапного ввода программы; УЗВП - устройство задания, ввода - вывода про­граммы; БУ - блок управления циклом работы станка; БП - блок пре­образования сигналов контроля; УУ - устройство управления; ИЭ - ис­полнительные элементы; РОС - рабочие органы станка; ИУ - исполни­тельное устройство; УК - устройство контроля окончания обработки этапа программы.

Работа цикловой СПУ состоит в следующем: устройство задания, ввода - вывода программы снабжает СПУ информацией о цикле и со

Рис. 2.1. Упрощенная функциональная схема цикловой СПУ

стоит из БЗП (обычно штекерная панель) и БВП (обычно шаговый ис­катель или релейная счетная программа). Устройство управления обеспечивает управление исполнительными элементами, перемещаю­щими рабочими органами станка Схему устройства управления часто выполняют на электромагнитных реле. Исполнительное устройство обеспечивает отработку заданных программой команд и состоит из ис­полнительных элементов и рабочих органов станка. Устройство кон­троля отработки этапа программы УК контролирует окончание преды­дущего этапа программы и подает команду на переключение на сле­дующий этап. Окончание отработки этапа программы может контроли­роваться путевыми переключателями, реле времени, реле давления.