Системы ЧПУ для станков

21 Августа 2019

Современные системы ЧПУ помогают изготавливать различные детали в промышленных объёмах, которые в последствии используются во многих областях нашей жизни. Применение вычислительной техники заметно повышает производительность труда за счёт более высокой скорости работы, при этом не снижая, а только увеличивая качество продукции. В статье рассмотрим подробно, какие бывают станочные системы ЧПУ, в чём заключаются их преимущества.

Классификация

Все системы управления ЧПУ – это сложные устройства, которые невозможно систематизировать по единому признаку. Условно можно систематизировать эти системы по следующим характеристикам: способы управления механизмами, методы позиционирования, наличие или отсутствие обратной связи. По способам управления различают такие системы:

• Позиционные – режущий инструмент движется от одной начальной точки к конечной. Другие операции по обработке в этот момент не применяются;
• Контурные – осуществляется обработка заготовки по всей траектории передвижения режущего инструмента;
• Универсальные – позволяют использовать оба метода.

Системы ЧПУ для станков по способу позиционирования могут быть с абсолютным отсчётом (расположение подвижных механизмов определяется по расстоянию от начала координат) или с относительным отсчётом (точка текущего расположения механизма считается началом координат, допускается наращивание дополнительного пути). Контур управления системы может иметь функцию обратной связи. Различают следующие виды:

• Открытые – механизмы перемещают согласно координат, установленных программой. Координаты о текущем расположении отсутствуют;
• Закрытые – позволяют постоянно контролировать положение механизмов;
• Самонастраивающиеся – система корректирует команды относительно координат, если будут замечены расхождения в заданных и фактических данных.

Классификация систем ЧПУ подразумевает разделение систем по типу используемого процессора. Бывают механизмы под управлением процессора первого, второго и третьего поколений. Различаются станки и по количеству координатных осей, коих может быть от двух до пяти.

Программное обеспечение 

Чтобы токарная обработка была полностью автоматизированной, необходимо установить специализированные программы, посредством которых оператор устанавливает параметры обработки. Для этого требуется особое программное обеспечение (ПО), так как функционал микропроцессора станка строго ограничен. Основная задача процессора заключается в контроле составляющих станочного оборудования и соблюдении режима обработки, заданного программой. Для управления сложными механизмами применяются специализированные компьютеры.

Производительность системы программного управления станками ЧПУ определяется количеством осей. Чем больше таких каналов взаимодействия, тем выше технические возможности станка. Не обойтись и без специальных программ, при помощи которых устанавливаются параметры действия механизмов станка. Все программы можно разделить на два типа:

• Системные – устанавливаются в оперативную память. Отвечают за соответствие настроек станка после его запуска, помогают системе правильно воспринимать команды от оператора, взаимодействовать с другими элементами;
• Управляющие – представляют собой набор команд, предназначенных для управляющих органов станочного оборудования. Оператор может вводить команды пошагово, либо загружать их список непосредственно с сервера предприятия;

Для фрезерного станка необходимо выстроить последовательность команд таким образом, чтобы в результате обработки получилась деталь, в точности соответствующая заданным параметрам, с необходимой степенью шероховатости поверхности. Одним из общепризнанных производителей программного обеспечения является компания Siemens. Её продукция часто содержит несколько дополнительных команд, помимо стандартных.

Структура управляющих программ

Есть несколько методов разработки программ для управления станков с ЧПУ:

• Написание вручную – оператор вводит команды в текстовом редакторе на компьютере. Эта методика применяется для производств, где осуществляется выпуск простых запчастей на постоянной основе. В этом случае не придётся перенастраивать оборудование;
• Использование CAD CAM систем. ПО позволяет разработать трёхмерное изображение требуемой детали, изготовить её в виртуальной среде, выполнить необходимые расчёты для производства. Используется для сложных деталей;
• Ввод на стойке ЧПУ. В большинстве систем есть клавиатура и дисплей, посредством которых оператор может вводить команды и лично наблюдать имитацию процессов, не покидая рабочего места;

Одной из лучших в этой области является система управления японской компании FANUC. Разработчики сумели адаптировать свои программы под популярные коды, оптимизировали ввод данных, согласно стандартов программирования. Продукция компании пользуется огромной популярностью. Станочное оборудование передовых производственных предприятий работает под управлением этого ПО.