Тема 1. Класифікаця та інформаційна структура СЧПК

1. Суть програмного керування верстатами

Підвищення продуктивності праці у серійному виробництві дося­гається переведенням універсальних металорізальних верстатів на про­грамне керування (ПК)

Програмним називається керування, при якому верстат працює за заданою керуючою програмою (КП)

Керуюча програма – це сукупність команд на мові програмування, яка відповідає заданому алгоритму функціонування верстата для об­робки конкретної заготовки

Числове програмне керування (ЧПК) забезпечує обробку заготовки на верстаті за програмою, у якій розмірні переміщення (геометрична інформація) і технологічні команди, подані у цифровій формі (буквено-цифровому коді)

Програмоносій – це носій даних, на якому записана керуюча програма. Як носії даних можуть використовуватись перфострічка, магнітна стрічка, магнітний диск і запам’ятовуючі пристрої різного типу

Системою числового програмного керування називають сукупність функціонально взаємопов'язаних і взаємодіючих технічних і програм­них засобів, що забезпечують числове програмне керування верстатом

Пристрій числового програмного керування (ПЧПК) – це пристрій, який подає керуючі дії на виконуючі органи верстата згідно з керую­чою програмою й інформацією про стан об'єкта обробки

2. Загальна класифікація верстатів з ЧПК

За технологічним призначенням металорізальні верстати з ЧПК по­діляються на такі ж групи, як і звичайні верстати. Тобто маємо токарну, свердлильно-розточувальну, фрезерну (включаючи зубофрезерний верстат з ЧПК) групи, а також групу електроімпульсних верстатів і шліфувальну групу        

Залежно від ступеня автоматизації розрізняють:

- верстати з автоматизованим керуванням операціями обробки деталей (власне верстати з ЧПК);

- верстати з автоматизацією керування рядом переходів виготов­лення деталі (багатоопераційні верстати з ЧПК або обробні цен­три ОЦ). На багатоопераційних верстатах виконують різні види обробок (свердління, зенкерування, розгортання, фрезерування, розточування, нарізання різьби тощо) з автоматичною зміною інструментів;

- верстати з автоматизацією керування процесом повної механіч­ної обробки деталі (автоматизовані дільниці виробництва, де вста­новлені верстати з ЧПК, якими керують безпосередньо від ЕОМ)

За принципом зміни інструментів розрізняють верстати з ЧПК, що обладнані ручною та автоматичною зміною інструментів, яку здійснюють за допомогою револьверної інструментальної головки або, ж мага­зина інструментів

У сучасних верстатах з ЧПК головним чином застосовується опера­тивна система керування (ОСК), яка дозволяє технологу або оператору-програмісту оформляти вихідні дані для обробки деталей у вигляді таблиць або рукопису. Введення програми в оперативну пам'ять (ОП), а також редагування програми після пробної обробки деталі (за необ­хідності) здійснюють з клавіатури пульта

Оперативна система керування (ОСК) верстатами забезпечує конт­роль програми за допомогою блоку відображення символьної інфор­мації (БВСІ). ОСК забезпечує зберігання програм в оперативній пам'я­ті та можливість перенесення їх на касети зовнішньої пам'яті. Перевагами пристрою ОСК є його компактність, відсутність носія програм на перфострічці. З його допомогою забезпечується поєднання можливостей універсальних верстатів з можливостями верстатів з ЧПК, програма для яких вміщена на стрічці  програмоносієві

3. Переваги і економічна ефективність верстатів з програмним керуванням

Підвищення ефективності механічної обробки матеріалів при засто­суванні верстатів з ЧПК досягається за рахунок:

1) автоматизації керування циклом обробки та багатоверстатного обслуговування, скорочення виробного циклу;

2) зменшення допоміжного часу технічного обслуговування (пере­криття часу встановлення та закріплення деталей; прискорення  холостих й установочних переміщень - швидкі ходи); скорочен­ня часу на вимірювання, підналадку і установку інструмента на розмір поза верстатом;

3) підвищення частки машинного часу в основному технологічному часі;

4) зменшення часу на підготовку виробництва; затрат на спеціаль­ну оснастку; скорочення та спрощення технологічної наладки;

5) підвищення точності обробки внаслідок: скорочення кількості переустановок; застосування пристроїв для відліку переміщень; точної індексації стола, що дає менші похибки, ніж переустановлення інструментів; підвищення стабільності точної обробки деталей;

6) автоматизованої зміни інструмента;

7) зведення до мінімуму помилок людини-оператора;

8) автоматизованої розробки програм;

9) скорочення початкових витрат: виробничих площ (кількості вер­статів), складських запасів і площі для них;

10) скорочення кількості контрольних операцій (виключення міжопераційного контролю під час обробки);                                

11) зменшення міжопераційних запасів деталей;

12) виконання різних операцій за один установ заготовки;
13) поліпшення організації та умов праці, підвищення культури ви­робництва

4. Структурно-інформаційний аналіз СЧПК різних класів

Пристрої ЧПК типу NC – це пристрої в яких в якості програмоносія використовують перфострічку. Пристрій має тільки оперативну пам’ять для запам’ятовування двох кадрів. Відпрацювання керуючої програми здійснюється у звичайній формі, де можна ввести корегуючу інформацію

Пристрій ЧПК типу HNC – це пристрої в яких керуюча програма і параметри завантажуються в ручну за допомогою клавіатури. Пристрої ЧПК називають оперативними, так як вони дозволяють оперативно вводити, проглядати і редагувати керуючу програму, а також працювати в діалоговому режимі

Пристрої ЧПК типу SNC – це пристрої з наявністю оперативної і архівної пам’яті, куди вносять робочу та інші керуючі програми і відпрацьовуються з викликом в робочу пам’ять

Пристрої ЧПК типу CNC – це пристрої створені на базі мікро- ЕОМ і мають спеціалізовані улаштування підключення для зв’язку з об’єктом керування та іншими периферійними улаштуваннями

Пристрої ЧПК типу DNC – це пристрої побудовані на базі міні ЕОМ і являють собою пристрій керування другого рівня, який забезпечує керування і організацію робіт комплексу обладнання, де в кожному окремому об’єкті керуючим пристроєм є пристрій ЧПК раніше перерахованих видів

Пристрій ЧПК типу VNC – це пристрої, які дозволяють вводити інформацію безпосередньо голосом. Отримана інформація перетворюється в керуючу програму (КП), а потім у вигляді графіки і тексту відображається на дисплеї, чим забезпечується контроль введених даних, їх корегування і відпрацювання