Тема 7.13. Структурные схемы систем ЧПУ.

Процесс изготовления детали на станке с числовым программным управлением включает в себя подготовку программы, ввод ее в систему управления станком, отработку программы на станке. Организация этого процесса может быть построена по двум основным схемам, показанным на рис. 73.

По первой схеме (рис. 73, а) данные чертежа Ч детали и технологии Т его обработки вводят в ЭВМ — (компьютер), которая выдает кодированную программу на перфоленте ПЛ. В этой программе зафиксированы координаты опорных точек обрабатываемого контура детали, а также команды на перемещение рабочего органа по координатам X, Y и Z с заданной скоростью. Перфолента ПЛ поступает так называемый интерполятор И, который заменяет любой контур детали, отрезками прямых или дуг окружности и производит определение координат многочисленных промежуточных точек контура детали. После этого выработанная интерполятором и декодированная (расшифрованная) программа записывается на магнитную ленту МЛ. Она и вводится в СЧПУ станка, которая выдает управляю­щие сигналы приводам подач станка ПП_Х, ПП_У, ППz.

Вторая схема (рис. 73, б) относится к станкам с высокой степенью автоматизации. Здесь полученная от ЭВМ кодированная программа на перфоленте непосред­ственно вводится в СЧПУ станка. После интерполятора, которые входят в данном случаев СЧПУ станка, сигналы декодированной программы без промежуточной записи на магнитную ленту подаются на приводы подачи ПП_Х, ПП_У, ППz.

Если программа выполнена на перфоленте или перфокарте в виде двоично-десятичного цифрового кода, то используется наиболее распространенный международный цифровой код ISO-7bіt. Для записи применяется восьмидорожечная перфолента шириной 25, 4 мм. Здесь адресом совместно с подадресом числом задают перемещение по x, у, z, вид траектории (прямая, дуга окружности), скорость подачи и другие, технологические и вспомогательные команды. Цифры представляются в коде 8—4—2—1 (рис.74).

Считывание программы, записанной на перфоленте, производится обычно при помощи фотоэлектрического устройства. В этом бесконтактном устройстве свет лампы через линзы и отверстия в перфоленте освещает фоторезистор. При этом сопротивление фоторезистора резко уменьшается, и дается сигнал (импульс) в систему ЧПУ. Перфолента протягивается через считывающее устройство обычным путем перемотки с одной кассеты на другую. Перфокарты как правило расположены в специальном бункере (лампа + фоторезистор). Определяется числом дорожек перфоленты или перфокарты. Если отверстие отсутствует, то фотоэлемент не освещен, и его сопротивление велико и на выходе считывающего устройства логический «0» (импульс отсутствует) и сигнал в СЧПУ не подается.

Из структурных схем ЭП станков с ЧПУ видно, что замкнутые системы имеют датчик обратной связи, который преобразует перемещение рабочего органа из координат либо в последовательность импульсов, каждый из которых соответствует единичному перемещению (шагу), либо в числовом коде. Самым распространенным видом датчика является фотоэлектрический датчик (рис.75). Диск 1 датчика меха­нически соединен с подвижным узлом станка. Диск (ме­таллический) имеет радиальные прорези. При его вра­щении, поток света от лампы 2, падающий на фотоэле­мент 3, периодически прерывается. Поэтому от фотоэлемента в систему управления поступают импульсы тока, которые и используются в качестве сигналов обратной связи.