Системы программного управления ЧПУ

Токарные станки с числовым программным управлением ЧПУ

21.11.2018

https://extxe.com/3379/tokarnye-stanki-s-chislovym-programmnym-upravleniem-chpu/

 

Содержание страницы

· 1. Системы программного управления ЧПУ

· 2. Компоновки токарных станков с ЧПУ

· 3. Системы координат токарных станков с ЧПУ

· 4. Конструкции основных узлов станков с ЧПУ

· 5. Кинематическая схема токарного полуавтомата с ЧПУ

 

Задание по теме: «Токарные станки с числовым программным управлением ЧПУ».

 

ДЗ:

1. Конспект.

2. Л.И.Вереина. ученик «Технологическое оборудование» <1>. Стр 75-104.  

3. Посмотреть видео: Урок №1. Устройство и принцип работы токарного станка с ЧПУ (CNC)
- https://www.youtube.com/watch?v=50nL1UgB3xg

 

4. Ответить на контрольные вопросы.

1) Какие типы токарных станков входят в токарную группу?
2) Для чего служит револьверная головка?

3)  Какие конструктивные особенности имеют токарные станка с ЧПУ?

 

Кейс – задание (нет).

 

Подготовить ответы на контрольные вопросы. Ответы на кейс-задание отправить в электронном виде на почту. Эл. адрес: [email protected]

Срок выполнения (term of delivery): 7 дней с момента опубликования задания (до 27 января 2021). 

 

Преподаватель: Иванов Александр Владимирович https://vk.com/iavkrsk

Компоновки токарных станков с ЧПУ

Компоновка первых токарных станков с ЧПУ мало отличалась от компоновки серийных, на базе которых они были сделаны. Так, токарный станок модели 16К20Ф3, в отличие от серийного токарно-винторезного станка модели 16К20, имел изменения в некоторых узлах с добавлением следующих устройств и механизмов:

· электронного устройства ЧПУ для управления работой станка;

· отдельных приводов по каждой координате (один для движения суппорта в продольном, другой — в поперечном направлении);

· автоматической коробки скоростей (АКС), передачи в которой включаются электромагнитными муфтами при поступлении команды на изменение скорости, отключение или торможение вращения шпинделя станка;

· поворотной резцедержки, в шести позициях которой можно устанавливать разные инструменты для обработки заготовки;

· беззазорных шариковых винтовых передач, обеспечивающих более точное перемещение суппорта в продольном и поперечном направлениях

 

В современных станках с ЧПУ полностью автоматизирован цикл обработки детали с установлением необходимых режимов резания. Без участия оператора выполняются все вспомогательные движения и функции: ускоренное перемещение рабочих органов, смена инструмента, устанавливаемого в револьверных головках или магазинах, зажим заготовки, перемещение задней бабки и люнета, включение и выключение механизмов стружкодробления и стружкоудаления, включение системы охлаждения, введение коррекции на положение заранее настроенных на размер инструментов и т. д. При этом без обеспечения высокой точности станки с ЧПУ теряют большую часть своих преимуществ. Это кардинальным образом изменило конструкцию станка:

· базовые узлы выполняются более жесткими с удобным доступом к обрабатываемой заготовке и свободным сходом стружки;

· для снижения удельного давления на направляющие они выполняются широкими и на максимальном расстоянии с надежной защитой от грязи;

· узлы привода главного движения обеспечивают бесступенчатое регулирование;

· в шпиндели встраиваются устройства автоматического зажима и разжима;

· узлы привода подач выполняются с максимально короткими кинематическими цепями, обеспечивающими высокую жесткость, плавность хода, минимальные потери на трение;

· направляющие выполняются более износостойкими, с малым коэффициентом трения;

· в станки встраиваются автоматические устройства смены инструмента, уборки стружки, смазки, загрузочные и др;

· шпиндельная бабка устанавливается отдельно от коробки скоростей;

· предусмотрена автоматическая измерительная система с обратной связью

 

Токарные станки с числовым программным управлением ЧПУ

21.11.2018

https://extxe.com/3379/tokarnye-stanki-s-chislovym-programmnym-upravleniem-chpu/

 

Содержание страницы

· 1. Системы программного управления ЧПУ

· 2. Компоновки токарных станков с ЧПУ

· 3. Системы координат токарных станков с ЧПУ

· 4. Конструкции основных узлов станков с ЧПУ

· 5. Кинематическая схема токарного полуавтомата с ЧПУ

 

Задание по теме: «Токарные станки с числовым программным управлением ЧПУ».

 

ДЗ:

1. Конспект.

2. Л.И.Вереина. ученик «Технологическое оборудование» <1>. Стр 75-104.  

3. Посмотреть видео: Урок №1. Устройство и принцип работы токарного станка с ЧПУ (CNC)
- https://www.youtube.com/watch?v=50nL1UgB3xg

 

4. Ответить на контрольные вопросы.

1) Какие типы токарных станков входят в токарную группу?
2) Для чего служит револьверная головка?

3)  Какие конструктивные особенности имеют токарные станка с ЧПУ?

 

Кейс – задание (нет).

 

Подготовить ответы на контрольные вопросы. Ответы на кейс-задание отправить в электронном виде на почту. Эл. адрес: [email protected]

Срок выполнения (term of delivery): 7 дней с момента опубликования задания (до 27 января 2021). 

 

Преподаватель: Иванов Александр Владимирович https://vk.com/iavkrsk

Системы программного управления ЧПУ

На машиностроительных заводах, работающих в условиях массового и крупносерийного производства, рост производительности достигается широким применением станков-автоматов, полуавтоматов и автоматических линий.

 В условиях серийного и мелкосерийного производства применение таких станков нецелесообразно, так как их очень сложно перестраивать с обработки одних деталей на другие.

В этих условиях, а в отдельных случаях при выполнении особо точных работ и в единичном производстве, для автоматизации процессов обработки применяют станки с ЧПУ.

На универсальных станках основное время, затрачиваемое на обработку детали, составляет 40...45 % штучного времени. На станках с программным управлением его доля возрастает до 70...75 %. На станках с программным управлением на 50...60 % уменьшается штучное время на обработку детали по сравнению со штучным временем на универсальных станках при обработке одинаковых деталей.

Появились станки с ЧПУ в 1950-е гг. На Чикагской машиностроительной выставке 1960 г. из примерно 1000 станков программное управление имели 85.

Программное управление — это автоматическое управление работой станка для выполнения им определенной работы по заранее заданной программе Программирование работы станка может быть полным или частичным При частичном автоматизируются только отдельные элементы цикла В зависимости от рода выполняемых работ различают три системы программного управления:

1. Простейшие системы позволяют инструменту устанавливаться в отдельных точках поверхности детали. Такие системы называют координатными, или ступенчатыми, и примеряют в сверлильных и иногда в координатно-расточных станках.

2. Системы с линейным перемещением двигают инструмент в направлении подачи по прямой с постоянной или переменной скоростью (строгальные, токарно-револьверные станки).

3. Системы с контурным перемещением позволяют перемещать инструмент по любой траектории и применяются в токарных и фрезерно-копировальных станках и т. п.

Программу работы можно задавать разными способами: механическим, гидравлическим, электрическим и электронным. Программа может иметь вид копира (рис. 1, а), распределительного вала с кулачками (рис. 1, б), барабана или линейки с упорами и конечных выключателей (рис. 1, в), штырьковой панели (рис. 1, г), магнитной или бумажной ленты, дискеты, флэш- карты.

Рис. 1. Программоносители

 

С позиций функциональности устройства ЧПУ можно укрупненно разбить на несколько групп:

· программное управление (ПУ). Управление станком по детерминированной программе;

· цикловое программное управление (ЦПУ). Управление циклами перемещений или режимами обработки по программе с заданием параметров на путевых переключателях или других измерительных преобразователях;

· числовое ПУ (ЧПУ) (международное обозначение numerical control — NC). Управление обработкой на станке по программе, заданной в алфавитно-цифровом коде;

· разновидность устройств ЧПУ (hand NC — HNC) с ручным заданием программы с пульта устройства ЧПУ (на клавишах, переключателях и т п);

· разновидность устройств ЧПУ (speicher NC — SNC, memory NC — MNC), имеющая память для хранения всей управляющей программы;

· автономная система ЧПУ станком (Computer numerical control — CNC), содержащая в своем составе ЭВМ или процессор для выполнения основных функций управления;

· система управления группой станков от общей ЭВМ (direkt numerical control — DNC), хранящей программы и распределяющей их по запросам от устройств управления станков (на станках могут быть установлены устройства NC, HNC, CNC).

 

Применение ЧПУ прошло несколько этапов:

1. создание станков с ЧПУ и обкатка в промышленности, неавтоматизированный расчет программ;

2. широкое внедрение в промышленность станков с автономными устройствами ЧПУ постоянной структуры, освоение систем автоматического программирования;

3. создание устройств централизованного управления от ЭВМ и автономных устройств с переменной структурой;

4. включение станков с ЧПУ в автоматизированную систему управления технологическими процессами (АСУ ТП).

 

В последние годы наблюдается тенденция использования для ЧПУ металлообрабатывающего оборудования, наряду с микропроцессорными устройствами, мини-ЭВМ, что позволяет сделать более гибким процесс подготовки программ и внесение изменений в программу непосредственно на станке. Эти изменения привели к появлению гибких производственных систем (ГПС). Созданию гибких производственных модулей (ГПМ) как составляющих частей ГПС предшествовала разработка многоцелевых станков с магазинами инструментов, загрузочных роботов-манипуляторов и микропроцессорных систем управления, обеспечивающих развитую диагностику состояния оборудования. Новым качеством ГПС является интеграция технологического оборудования с микропроцессорной техникой и использование ЭВМ для обработки, хранения и выдачи информации на взаимосвязанное управление оборудованием, входящим в состав ГПС.

Перспективным является использование ЭВМ для управления станками непосредственно через промежуточное управляющее устройство без кодирования команд на программоносителях (перфолентах, магнитных лентах) — CNC. В этих случаях ЭВМ выполняет следующие функции: передает информацию исполнительным органам станка, отрабатывающим соответствующие перемещения или скорость, хранит информацию в памяти, выполняет другие работы. Ряд фирм, в частности автомобиле- и самолетостроительных (США, Великобритания и др.), перешли на непосредственное программное управление станками от ЭВМ (DNC).