Станки с ЧПУ
09.08.2011 15:57

Станок с ЧПУ - сложный комплекс, включающий в себя сам  станок и устройство с ЧПУ (числовым программным управлением).Попытки создать станок, способный работать без участия  человека по заданной программе предпринимались давно. Это так называемые  автоматы и полуавтоматы - полностью автоматические, способные работать весь  цикл изготовления детали по программе, и соответственно полуавтоматические,  выполняющие лишь отдельные операции в автоматическом режиме и требующие  периодического участия человека. Его обычно называют наладчиком станка, так как  подобные автоматы требуют наладки специальных механизмов, обеспечивающих автоматизм работы. Как правило это сложный кулачковый механизм, в котором установкой кулачков различных диаметров и длины рабочей части обеспечивается  программирование циклов операций. Чаще всего такие механизмы используются в  токарных автоматах, где цикл программы состоит из следующих этапов:

  • Зажим заготовки - используется пруток с диаметром повышенной точности, который иногда называют «автоматным». Зажим делается специальным цанговым механизмом - отсюда и повышенные требования к точности диаметры прутка, иначе надежного зажима не будет
  • Включение шпинделя
  • Последовательный подвод и рабочее движение резцов относительно прутка
  • Выключение шпинделя

Очевидно, что такое «программирование» годилось только для  простых деталей, поверхность которых можно было обработать простыми или  фасонными резцами, используя лишь простейшие перпендикулярные относительно  заготовки движения резца. Для проточки конусных или сложной кривизны  поверхностей требовалось задать согласованное движение суппорта станка по двум  осям относительно заготовки.

Первоначально эту задачу решили просто закрепив на  направляющих станка на нужном направлении концевые выключатели («концевики»).  Станок включался и суппорт сразу ехал по осям пока не наезжал на выключатель.  При этом происходило переключение какого-нибудь связанного с ним реле, которое  могло например включить реверс движения суппорта или вращения шпинделя, или вообще остановить одно из движений по осям. Такое программирование было более  продвинутым в плане получения возможности обработки более сложных поверхностей.  Но очевидно, что требовало более сложной наладки: нужно было выставить на точно  заданном расстоянии концевики. Позже стали применять специальные программные  щиты, в которых перемыканием разъемов, соединенных с реле, производилось  программирование последовательности включения/выключения различных связанных с  реле устройств. Это было похоже на то, как программировались первые ЭВМ,  собранные так же на реле. Такие щиты называли стойками - название сохранилось  до сих пор, хотя место реле там давно заняли платы с интегральными микросхемами,  да и внешне это не щит - а шкаф с монитором и клавиатурой.         Лишь с появлением механизмов, осуществляющих строго заданное  перемещение рабочей части стало возможным полностью перейти на ЧПУ.

Сначала программирование стоек осуществлялось через перфокарты  или перфоленты - карточка с или лента отверстиями. Кодирование происходило в двоичных кодах: отверстие соответствовало 1, место без отверстия - 0. В дальнейшем с развитием технологии перешли на магнитную ленту, DNC- терминалы и  наконец - просто подключив стойку к компьютеру, организовав целые программные  комплексы.

Так же развивались и механизмы, отвечающие за перемещение рабочих частей  станка, зажим/разжим инструмента, смена его в магазине. Часть из них работает  от сжатого воздуха, часть от гидравлики, часть управляется электродвигателями.  Но просто двигать рабочую часть мало - нужно передвинуть ее на строго заданное  расстояние с заданной скоростью. Для осуществления этого используют оптические  или индукционные линейки с точностью шага до 0,005мм.

Читайте также: