Основы числового программного управления

На сегодняшний день практически каждое предприятие, занимающееся механической обработкой, имеет в своем распоряжении станки с числовым программным управлением (ЧПУ). Станки с ЧПУ выполняют все те же функции, что и обычные станки с ручным управлением, однако перемещения исполнительных органов этих станков управляются электроникой.

Первым очевидным плюсом от использования станков с ЧПУ является более высокий уровень автоматизации производства. Случаи вмешатель­ства оператора станка в процесс изготовления детали сведены к минимуму. Станки с ЧПУ могут работать практически автономно, день за днем, неделю за неделей, выпуская продукцию с неизменно высоким качеством. При этом, главной заботой станочника - оператора являются в основном подготовитель­но-заключительные операции: установка и снятие детали, наладка инстру­мента и т.д. В результате один работник может обслуживать сразу несколько станков.

Вторым преимуществом является производственная гибкость. Эго значит, что для обработки разных деталей нужно всего лишь заменить про­грамму^-. А уже проверенная и отработанная программа может быть использо­вана в любой момент и любое число раз.

Третьим плюсом является высокая точность и повторяемость обра­ботки. По одной и той же программе вы сможете изготовить с требуемым качеством тысячи практически идентичных деталей. Ну и наконец, числовое программное управление позволяет обрабатывать такие детали, которые невозможно изготовить на обычном оборудовании. Это детали со слож­ной пространственной формой, например, штампы и пресс-формы.

Стоит отметить, что сама методика работы по программе позволяет более точно предсказывать время обработки некоторой партии деталей и соответственно более полно загружать оборудование.

Станки с ЧПУ стоят достаточно дорого и требуют больших затрат на установку и обслуживание, чем обычные станки. Тем не менее, их высокая производительность легко может перекрыть все затраты при грамотном ис­пользовании и соответствующих объемах производства.

Числовое программное управ­ление - это автоматическое управление станком при помощи компьюте­ра (который находится внутри станка) и программы обработки (управ­ляющей программы). До изобретения ЧПУ управление станком осуществ­лялось вручную или механически.

Осевыми перемещениями станка с ЧПУ руководит компьютер, кото­рый читает управляющую программу (УП) и выдает команды соответствую­щим двигателям. Двигатели заставляют перемещаться исполнительные орга­ны станка - рабочий стол или колонну со шпинделем. В результате произво­дится механическая обработка детали. Датчики, установленные на направ­ляющих, посылают информацию о фактической позиции исполнительного органа обратно в компьютер. Это называется обратной связью. Как только компьютер узнает о том, что исполнительный орган станка находится в тре­буемой позиции, он выполняет следующее перемещение. Такой процесс про­должается пока чтение управляющей программы не подойдет к концу.

По своей конструкции и внешнему виду станки с ЧПУ похожи на обычные универсальные станки. Единственное внешнее отличие этих двух типов станков заключается в наличие у станка с ЧПУ устройства числового программного управления (УЧПУ), которое часто называют стойкой ЧПУ.

Ловыгин А.Л., Васильев А.В., Кривцов С.Ю.

Современный станок с ЧПУ и CAD/CAM система.