Классификация систем программного управления

Под программным управлением обычно понимается управление с помощью систем, обеспечивающих быстрый переход на любую программу работы путем набора ее или записи условным кодом на программоносителе, с помощью которого она вводится в станок.

В качестве носителя программы могут использоваться штекерные па­нели, перфоленты, магнитные ленты и др. Таким образом, системы про­граммного управления обеспечивают быструю переналаживаемость и требуемую универсальность.

Системы программного управления металлорежущим оборудованием можно подразделять на два основных класса: цикловые (или программно-путевого управления); с числовым управлением.

Цикловая система программного управления (ЦСПУ) характеризуется полным или частичным программированием цикла работы станка и режима обработки. Перемещение исполнительных элементов регулируется рас­становкой передвижных упоров.

Под системой числового программного управления (СЧПУ) станком понимается совокупность специализированных устройств, методов и средств, необходимых для осуществления ЧПУ. Система ЧПУ характеризу­ется чаще всего программированием цикла, режимов обработки и путей перемещения рабочих органов станка. При этом вся необходимая информа­ция представляется не в виде кулачков, копиров и упоров, а в виде после­довательности букв и чисел, нанесенных в закодированном виде (алфавит­но-цифровом коде) на программоноситель.

Системы ЧПУ можно классифицировать по следующим трем признакам:

1) по степени совершенства и функциональным возможностям; 2) по виду движения исполнительных механизмов станка, определяемого геометричес­кой информацией в программе; 3) по числу потоков информации.

По степени совершенства и функциональным возможностям системы ЧПУ делятся на следующие типы:

NC (Numerical control) — числовое программное управление (ЧПУ) об­работкой на станке по программе, заданной в алфавитно-цифровом коде. Эти системы работают по "жесткой логике". Ввод программы в них, как правило, осуществляется с перфоленты;

HNC (Hand NC) — разновидность систем ЧПУ с ручным заданием про­граммы с пульта устройства (на клавишах, переключателях и т.п.) '. В оте­чественной литературе эти системы получили название оперативных систем управления (ОСУ);

SNC (Speicher NC) или MNC (Memory NC) - разновидность систем ЧПУ, имеющая память для хранения всей управляющей программы;

CNC (Computer NC) — автономная система ЧПУ станком; содержащая ЭВМ (как правило, мини-ЭВМ или микроЭВМ) или процессор;

DNC (Direct NC) — система для управления группой станков от ЭВМ, осуществляющей хранение программ и распределение их по запросам от устройства управления станком (у станков могут быть установлены уст­ройства типа NC, SNC, CNC).

Основной частью системы числового программного управления явля­ется устройство ЧПУ, относящееся к тому же типу, что и система.

Устройства ЧПУ типа NC и HNC имеют постоянную структуру, а устрой­ства ЧПУ типа SNC и CNC — переменную. Устройства ЧПУ типа SNC и CNC являются более совершенными. Они строятся на основе микроЭВМ (типа CNC) или микропроцессоров. Их основные алгоритмы работы задаются программно и могут изменяться для различных применений. В них можно формировать нестандартные циклы обработки, что существенно упрощает подготовку и редактирование программы.

Среди имеющихся в настоящее время систем ЧПУ можно встретить все приведенные выше типы систем.

По виду движения исполнительных механизмов станка, определяемого геометрической информацией в программе, системы ЧПУ подразделяются на позиционные, контурные, комбинированные и централизованные.

Позиционная система ЧПУ - это система, обеспечивающая установку рабочего органа станка в позицию, заданную программой управления станком, чаще всего без обработки в процессе перемещения рабочего органа станка. Эти системы применяются для управления станками сверлильно-расточной группы.

Системы типа HNC за последние года получили дальнейшее развитие и теперь выпускаются их типы TNC (Total NC) и VNC (Voice NC). Система ЧПУ типа TNC имеет в своем составе внешнюю память на гибких дисках (для хранения управляющих про­грамм) и дисплеи для организации общения операторов с системой ЧПУ. В системе ЧПУ типа VNC управляющая информация вводится непосредственно с голоса. Приня­тая информация затем отображается на дисплее, что обеспечивает визуальный конт­роль правильности ввода.

Контурная система ЧПУ представляет собой систему, которая обеспечи­вает автоматическое перемещение рабочего органа станка по траектории и с контурной скоростью, заданными программой управления станком. Основ­ной особенностью контурных систем является наличие в каждый отдельный момент времени функциональной зависимости между скоростями переме­щения рабочих органов станка по координатным осям. Контурные системы по сравнению с позиционными отличаются большей сложностью и стои­мостью. 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.

Комбинированная система ЧПУ включает в себя контурные и позици­онные системы и используется в основном для управления многоопера­ционными станками (обрабатывающими центрами).