Классификация систем ЧПУ по степени совершенства и функциональным возможностям

По данному признаку выделяют четыре класса систем ЧПУ.

1. Системы ЧПУ NC - класса (Numerical Control). Эти системы осуществляют ЧПУ обработкой на станках по программе, заданной в алфавитно-цифровом коде. Они характеризуются аппаратурной реали­зацией алгоритмов, т.е. работают по "жесткой логике". Системы ЧПУ NC - класса рассчитаны на работу с оператором и предназначены для управления ограниченным классом технологического оборудования. Эта недостатки привели к обилию типов систем ЧПУ NC - класса, что служило причиной существенных эксплуатационных трудностей (необ­ходимо иметь комплект запасных частей для каждого типа, а также специалистов по ремонту различных типов систем). Хранение управ­ляющей программы на перфоленте и ее ввод частями (кадрами) потребовало использования фотосчитывающего устройства в фазе изготов­ления детали, что снизило надежность работы. Отсутствие связи с ЭВМ верхнего уровня делает невозможным их встраивание в систему управ­ления ГПС.

2. Системы ЧПУ SNC - класса (Speicher Numerical Control). Их основное отличие состоит в наличии оперативной памяти для хра­нения всей управляющей программы. Системы ЧПУ SNC - класса в ос­новном получены в результате дооснащения существующих систем NC - класса блоками оперативной памяти на микросхемах. Функциональ­ные возможности систем SNC - класса, как и NC - класса, определяют­ся заложенными в них схемотехническими решениями. При возникно­вении необходимости в расширении или изменении набора функций, выполняемых системой ЧПУ, разработчикам приходилось изменять электрическую схему системы. В связи с чем встал вопрос об использо­вании в составе системы ЧПУ ЭВМ, где функции системы в значитель­ной степени переносятся на программный уровень и определяются со­ответствующим программным обеспечением. Это стало возможным в связи с тем, что реализация ЭВМ на интегральных микросхемах снизи­ла их стоимость и габаритные размеры, повысила надежность и сделала приемлемым их использование непосредственно у объекта управления.

3. Системы ЧПУ CNC - класса (Computer Numerical Control). Системы ЧПУ CNC - класса построены на базе микроЭВМ и микро­процессоров и являются представителями третьего поколения. Системы CNC - класса обеспечивают унификацию средств управления, т.е. яв­ляются многоцелевыми. Они наиболее перспективны для использова­ния в целях управления технологическим оборудованием.

Системы CNC - класса имеют ряд разновидностей, характерные черты которых отражаются в их названиях:

-системы HNC - класса (Hand Numerical Control) - системы с ручным заданием управляющей программы;

- системы VNC - класса (Voige Numerical Control) - системы с голосовым управлением;

-системы TNC - класса (Total Numerical Control) - системы ЧПУ CNC - класса с наиболее полным составом сервисных техниче­ских и программных средств, наиболее полно приспособленных к диа­логовому режиму с оператором. При различиях в ориентации опреде­ляющим свойством систем CNC - класса является сходство их структу­ры со структурой ЭВМ.

4. Системы ЧПУ DNC - класса (Direct Numerical Control). От­сутствие в ГПС человека потребовало исключить ввод управляющей программы с перфоленты и вводить ее непосредственно от ЭВМ верх­него уровня. Появление недорогих ЭВМ и микропроцессоров явилось предпосылкой создания систем ЧПУ четвертого поколения DNC -класса. Системы DNC - класса осуществляют прямое числовое управ­ление от УВМ без промежуточного представления информации на пер­фоленте. Системы DNC - класса предназначены для группового управ­ления от ЭВМ, осуществляющих хранение программ и распределение их по запросам от устройства управления станками.

Примечание. На станках в принципе могут быть установлены любые системы ЧПУ, если они имеют связи с ЭВМ верхнего уровня.

Классификация систем ЧПУ по виду движения исполнительных механизмов станка

По этому признаку системы ЧПУ делятся на три класса [10]: пози­ционные; контурные; комбинированные.

Позиционные - это системы ЧПУ, обеспечивающие установку рабочего органа в позицию, заданную программой управления станком, чаще всего без обработки в процессе перемещения РОС. Эта системы применяются для управления станками сверлильно-расточной группы.

Контурные - это системы ЧПУ, обеспечивающие автоматическое перемещение РОС по траектории и с контурной скоростью, заданной управляющей программой станком. Основной особенностью контур­ных систем ЧПУ является наличие в каждый отдельный момент време­ни функциональной зависимости между скоростями перемещения РОС по координатным осям. Контурные системы по сравнению с позицион­ными отличаются большей сложностью. Они в настоящее время явля­ются наиболее распространенными по сравнению с другими и исполь­зуются чаще всего для управления токарными, фрезерными и другими станками при обработке деталей сложного профиля.

Комбинированные системы ЧПУ включают в себя контурные и позиционные системы и используются для управления многоопераци­онными станками (обрабатывающими центрами).