Система числового программного управления

Перемещение рабочих органов станка характеризуется размерами и скоростью. Если задаться системой отсчета размеров перемещений соответственно карте эскизов обработки и скоростью по расчетным режимам, то получают числа, определяющие необходимые перемещения. Эти числа наносят на программоноситель, чтобы считывающее устройство подавало сигнал на рабочие органы, когда произойдет соответ­ствующее указание программоносителя. Программоносителем является перфолента, магнитная лента, фотолента, перфокарта, магнитный барабан и др.

Запись программы на программоноситель производят определенным кодом вне станка. Подготовка программ производится программистами, составляю­щими таблицы величин, направления, скорости рабочих органов, либо с помощью электронных вычислительных машин, что позволяет централизовать составление и автоматизировать подготовку самих программ. Программоноситель вводится в считывающее устройство, которое преобразует числовой сигнал в электрический. Получив сигнал от считы­вающего устройства, рабочий орган начинает перемещение, пока не поступит следующий сигнал на изменение скорости, направления или остановки движения Сочетание станков с числовым программным управлением с ЭВМ позволяет получать оптимальные режимы резания для каждого технологического перехода и большие скорости движения для каждого вспомогательного перехода. Поэтому станки с ЧПУ обеспечивают высокие качество обработки и произ­водительность труда.

Система ЧПУ без обратной связи (рис.8,а) имеет рабочий орган 4, управляемый с помощью программоносителя, считывающего устройства 2, промежуточного звена 3. Отклонения от заданного технологического процесса, записанного на программоносителе, движущимся рабочим органом не контролируются.

Система ЧПУ с обратной связью (рис.8,6) позволяет непрерывно сопоставлять движение рабочего органа с заданным программоносителем 1. Двигатель исполнительного механизма 6 через усилитель 5, следящую систему со сравнивающим устройством 4, промежуточное звено, считывающее устройство 2 (дешифратор) получает сигнал от программоносителя 1. Контроль обработанной детали или движения рабочего органа производится размерным датчиком об­ратной связи 7, подающим преобразованные резуль­таты измерения в сравнивающее устройство 4. В нем сравниваются сигналы, поступающие от дешифратора 2 и датчика 7. Если датчик 7 не подает сигнала об отклонений, то рабочий орган продолжает движение только по сигналам дешифратора. При отклонении перемещения рабочего органа относительно заданного по программе в сравнивающем устройстве 4 вырабатывается сигнал рассогласования, подающийся в усилитель 5 и исполнительное звено 6. Оно производит корректировку движения рабочего органа, чтобы его движение происходило точно по программе.

Рисунок 8 – Системы станков с ЧПУ: а – без обратной связи;

б – с обратной связью

Программоноситель может подавать команды не только на рабочие органы, но и на повороты револьверной головки, магазины с установленными инструментами на многооперационных станках и т. п. Системы с ЧПУ легко переналаживаются на разные программы обработки и поэтому находят широкое применение в серийном производстве.

МЕХАНИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ ЗАГРУЗКИ, ЗАЖИМА ЗАГОТОВОК И УДАЛЕНИЯ ОБРАБОТАННЫХ ДЕТАЛЕЙ

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Задача механизации и автоматизации загрузки различных заготовок является одной из наиболее сложных в общем комплексе работ по автоматиза­ции технологических процессов. Сложность заключа­ется в большом разнообразии технологических про­цессов обработки и сборки, разнообразии форм и размеров заготовок. Автоматизация загрузки позво­ляет превратить полуавтоматы, контрольные при­способления и сборочные агрегаты в автоматы; зна­чительно повысить производительность оборудования и труда; организовать многостаночное обслуживание, повысить коэффициент использования оборудования; создать условия для образования механизированных поточных и автоматических линий и т. п.

Механизацией и автоматизацией загрузки следует заниматься во всех типах производства. В серийном производстве создают быстропереналаживаемые за­грузочные устройства для типовых технологических процессов и групповой обработки деталей.

Автоматическая загрузка металлорежущих станков производится чаще всего с помощью загрузочных приспособлений двух классов: для сортового материала и для штучных заго­товок.

По общей классификации все автоматические загрузочные приспособления для штучных заготовок различаются по типам в зависимости от способа: а) укладка деталей в емкости (магазинные, штабель­ные, бункерные); б) перемещение деталей (самотеч­ное, полусамотечное, принудительное, комбинирован­ное); в) движение транспортных органов емкости (неподвижные, подвижные); г) взаимное расположе­ние деталей (вплотную, вразрядку, враскладку, впакет, навалом-россыпью, навалом-кучей).

Магазинным загрузочным приспособлением называ­ется устройство, в котором заготовки находятся ориентированном положении в один ряд. В магазин­ных загрузочных приспособлениях (рис.9,а) запас заготовок 2 размещается в емкости 1 в один ряд. За­готовку по выходе из магазина захватывает пита­тель 3, отсекая ее от остальных деталей, и подает в рабочую зону станка для установки в приспособление и последующей обработки. Укладка заготовок в мага­зин производится вручную. Для увеличения емкости магазина ее выполняют зигзагообразной.

Штабельным загрузочным приспособлением назы­вается устройство, в котором заготовки находятся в ориентированном положении в несколько рядов. В штабельных загрузочных приспособлениях (рис.9,б) запас заготовок 5 в емкости 1 размещается штабелем. Укладка заготовок в емкость произво­дится вручную в ориентированном положении, необ­ходимом для последующей обработки на станке. Заготовки из емкости поступают в накопитель 4, из которого питатель 3 подает их в рабочую зону станка. В емкости 1 имеется специальное устройство 2, про­пускающее в накопитель по одной заготовке.

Бункерным загрузочным приспособлением называ­ется устройство, в котором заготовки размещаются навалом. В бункерных загрузочных приспособлениях (рис.9,в) запас заготовок в емкости 1 (бункере) размещается навалом, т, е, неориентированно в пространстве. В этом приспособлении предусматривается устройство 2 для захвата и ориентировки заготовок в требуемое для последующей обработки положение и сбрасыватель 6 для удаления неправильно ори­ентированных заготовок. При движении захвата вверх происходит отделение нескольких заготовок от общей массы. В верхнем положении сбрасыватель пропускает в накопитель 5 правильно ориентированные заготовки. В конце лотка установлен питатель 3, подающий заготовки на обработку. Для отделения одной заготовки от общего потока может уста навливаться дополнительное устройство – отсекатель 4.

Таким образом, загрузочное приспособление в за­висимости от условий может состоять из всех или части сборочных единиц: емкости, захвата, накопите­ля, отсекателя, питателя, сбрасывателя, ворошителя и привода. Из этих устройств можно компоновать конкретные приспособления для автоматизации за­грузки.

Рисунок 9 – Схемы загрузочных устройств

В самотечных загрузочных приспособлениях пере­мещение происходит под действием силы тяжести самих заготовок; в полусамотечных перемещение про­исходит под действием силы тяжести при искусствен­ном уменьшении силы трения между поверхностью заготовки и поверхностью приспособления; в принудительных под дей­ствием приводных механизмов; в ком­бинированных подача деталей производится не­прерывно или периодически под действием приводных устройств.