Общая характеристика задач ЧПУ

Функции устройства ЧПУ определяются через систему его не­обходимых внешних воздействий, как показано на рис. 3.1.

Откуда видно, что устройство ЧПУ выступает как управляющий авто­мат по отношению к объекту (станку или иному техническому обору­дованию). В то же время устройство ЧПУ вместе со станком является объектом управления в окружающей производственной среде. Все функции систем ЧПУ можно разделить на 4 класса [2]:

• геометрическая задача ЧПУ - управление формированием детали;

• логическая задача ЧПУ - управление дискретной автоматикой станка;

• технологическая задача ЧПУ - управление рабочим процессом станка;

• терминальная задача ЧПУ - задача взаимодействия с окружающей производственной средой, проявляющаяся через диалог с операто­ром, и информационный обмен с управляющей ЭВМ более высокого ранга.

Исторически геометрическая задача ЧПУ (ГЗ ЧПУ) возникла пер­вой и у первых устройств ЧПУ была по сути единственной. Сущность ГЗ ЧПУ состоит в получении детали, соответствующей чертежу, при управлении приводами подачи станка Это тот минимум возможностей, который требуется от автоматизации действующего оборудования. По­скольку ГЗ ЧПУ раньше упрощенно сводили к интерполяции, то уст­ройства ЧПУ первых поколений нередко называли интерполяторами.

Развитие логической задачи ЧПУ (ЛЗ ЧПУ) явилось следствием автоматизации на станке большого числа многообразных вспомога­тельных простых или циклических операций: зажимы-разжимы; подво­ды-отводы; переключения; пуски-остановки; автоматическая смена инструмента и другие. Именно обилие операций составляет специфику ЛЗ ЧПУ и проявляется в большом количестве дискретных обменных сиг­налов между устройством ЧПУ и объектом.

Технологическая задача ЧПУ (ТхЗ ЧПУ) присутствует лишь в тех случаях, когда основной рабочий процесс сам становится объектом управления либо с целью его поддержания, либо с целью его оптимиза­ции. Примерами оптимизируемых рабочих процессов являются фрезе­рование или токарная обработка, управление которыми состоит в изме­нении подачи и скорости резания с целью увеличения производитель­ности, снижения приведенных затрат, повышения качества обработки.

Терминальная задача ЧПУ (ТрЗ ЧПУ) поддерживается устройст­вом ЧПУ как персональным компьютером. Диалог с оператором охва­тывает управление объектом и устройством ЧПУ в различных режимах операций управляющей программы, некоторые действия системного характера. Информационный обмен с ЭВМ более высокого уровня не­обходим в интегрированной пространственно-распределенной системе управления, имеющей признаки управляющей локальной вычислитель­ной сети.