Структура программы управления

Программа управления включает набор последовательных кадров, состоящих  из определенного числа программных слов, которые записаны в фиксированном порядке. При этом каждое слово включает адрес (символ), определяющий  код команды управления станком и следующей группы цифр.

В ходе построения программы управления ведется запись только той геометрической, технологической и вспомогательной информации, которая подлежит изменению относительно предыдущего кадра, т.е. имеющаяся в  кадре команда в последующих кадрах не повторяется, отмена происходит лишь с помощью другой команды.

Общий случай подразумевает, что каждая из УП начинается символом %, означающим «начало  программы» (см. рисунок 1 — поз. 1), затем можно указать номер программы управления (поз. 2). Далее прописывается символ ПС (в некоторых УЧПУ проставляется символ LF) – «конец кадра» (на рисунке 1 — поз. 3). К примеру, %012ПС, т.е. программа управления идет под условным номером 12. Кадр, имеющий  символ %, не нумеруется.

Начиная со следующего кадра, ведется нумерация программных кадров, а также их запись (см. рисунок 1 — поз.4, 5, 6). Каждый из кадров оканчивается символом ПС (LF)  — «конец кадра» (на рисунке  — поз. 8).

После того, как все кадры УП записаны, должен следовать кадр, содержащий  символ «конец программы» («конец информации»). Символом М02 (поз. 9) определяется вспомогательная функция — «конец программы», а символом М30 – «конец информации».

Рекомендовано на перфоленте перед символом, означающим «начало программы», и после «конца программы» или «конца информации» оставлять зоны, содержащие символ ПУС («пусто»).

Символы, которыми обозначают операции, и которые не подлежат  обработке на станке, записывают в круглых скобках  — поз. 7 на рисунке 1. УЧПУ не отрабатывают такие символы. Информация, содержащаяся в скобках, нужна при распечатке программы, ее возможно вывести на дисплей. Данная информация содержит название инструмента, инструкции наладчику и пр. Внутри скобок не применяют символы %, указывающие «начало программы», и  : — «главный кадр».

При обозначении физического начала перфоленты, когда выполняется размещение на ней ряда УП, перед знаком «начало программы» в первой программе допускается запись еще одного символа «начало программы», к примеру, %%ПС (%%001ПС).

В инструкции на УЧПУ отдельно взятого станка структура программы управления конкретизируется, исходя из ее специфики.

Рис. 1.  Структура управляющей программы

Виды кадров

При составлении УП в общем случае (на УЧПУ нового поколения) применяют 3 вида кадров: главный кадр, очередной кадр и выпадающий кадр.

Обозначение главного кадра  — :. Он характеризует начальное состояние УЧПУ  перед стартом обработки либо возобновлением определенной обработки; устанавливает начальное состояние подготовительных и вспомогательных функций (G и М).

Обозначение очередного кадра — символ N с номером. Указывает  только на ввод новой или отмену заданной ранее информации.

Обозначение выпадающего кадра — символ /. Он может представлять собой как главный (/:), так и очередной (/N), и предназначаться для обозначения информации, возможно пропущенной или указанной. Наличие выпадающего кадра дает  возможность программистам-технологам посредством одной программы описывать обработку деталей, различных по каким-либо элементам (к примеру, наличием бобышки). Символ «/»  можно применять также при пропуске кадра (с подтверждением).

Рис. 2. Виды кадров

Формат кадра УП

Управляющая программа содержит набор кадров, каждый из которых включает геометрические и технологические данные, требуемые при  обработке одной элементарной зоны детали. Кадры включают слова — информацию, определяющую программу функционирования определенных исполнительных органов станка. Слово включает адрес (символ) и соответствующую числовую  информацию.

Формат кадра программы управления представляет собой условную запись кадра, имеющую максимально возможный объем информации. В формате содержится набор используемых в этом УЧПУ слов, а также их порядок и  объем информации определенного слова. Разные УЧПУ имеют разный формат кадра, однако в общем виде его схематично можно изобразить, как показано на рисунке 3. Согласно данной схеме, формат кадра для основной массы УЧПУ имеет, к примеру, такой вид:

  где  — слова, а  — их адреса.

Цифры, которые стоят после адресов кодов, отвечают за число значащих разрядов. К примеру, запись G2 показывает, что подготовительная функция была задана адресом G, а также двумя десятичными.

Рис. 3. Формат кадра в общем виде

Построение слов в кадре

  —  «Номер кадра» включает адрес N и три цифры: от 001 до 999

  —  «Подготовительная  функция» включает адрес G и двузначное число (G00…G99).

Данные функции описывают режим   работы  УЧПУ. Далее приводятся значения основных подготовительных функций (таблица 1).

Таблица 1.

— Задание «перемещений по X,Y,Z-осям» производится в абсолютных значениях (при G90), а также в приращениях  (при G91). Знак «+» или «-» определяет направление перемещения. Определение величины перемещения по X,Y –координатам в мм выполняется посредством шестизначного числа 000.000, в котором первые 3 цифры являются целыми, а вторые —  дробными, к примеру, X+154125. Для Z-координаты значение координаты после занятой определяет двумя цифрами.

   — B32 – «поворот вокруг оси» или поворот стола и заготовки вокруг Y-оси. Размер поворота определяется посредством пятизначного числа, где 3 первые цифры показывают градусы, а следующие 2  — его десятые, сотые доли.

   — Адрес Т обозначает «инструмент» и выражает нумерацию инструмента в  кодированном виде, согласно которому УЧПУ ведет в магазине либо револьверной головке его выбор. Количество инструментов определяется только видом станка; оно может варьироваться в диапазоне 00-99.

   — Кодировка F2 – «скорости подачи» — выполняется посредством двузначного числа, к примеру, F28.

   — Кодировка S2 – «частоты вращения шпинделя» — выполняется посредством двузначного  числа, к примеру, S54.

Кодировка F (скорости подачи) и S (частоты вращения шпинделя) в общем случае может  быть выполнена методом прямого обозначения, а также методом геометрической прогрессии.

 — Адрес М обозначает «вспомогательную функцию» и определяет изменение условий обработки программы станком. Кодировка выполняется двузначным числом в диапазоне М00-М99.

К наиболее часто используемым относят следующие:

М00  —  кодировка программируемого останова;

М02 – кодировка конца программы;

М03, М04 – кодировка вращения шпинделя по/против  часовой стрелки;

М05   — кодировка останова шпинделя;

М06 – кодировка замены  инструмента;

М08, М09  — кодировка включения/выключения охлаждения;

М10, М11 —  кодировка зажима инструмента, снятия зажима;

М60 – кодировка замены заготовки;

М68 — кодировка зажима заготовки;

М78 – кодировка зажима стола;

М79 – кодировка отжима стола;

   —  ПС или LF  — означает «конец кадра» — окончание кадра, перевод строки в случае распечатки.

Для определенных адресов конкретной ЧПУ-системы форматы могут иметь отличия от приведенных выше.

 Программирование: системы координат

При подготовке программы управления применяют 3 координатные системы.

Для ЧПУ станка токарного типа данные системы изображены на рисунках 4, 5.

  — XMZ — система  координат   станка с  началом отсчета в т.М – нулевой точке станка. Относительно т.М при функционировании станка в абсолютной координатной системе производится отсчет перемещений т. F – базовой точки суппорта. При этом должно быть известно нахождение базовой т. С приспособления.

  — XдWZд — система координат детали/программы. В данном случае происходит задание опорных точек программируемой траектории передвижения центра инструмента в ходе обработки. Опорными точками являются точки начала, конца, а также пересечения геометрических частей контура детали. В данной системе координат указывается  точка начала обработки или исходная точка О, которая является начальной или первой для обработки детали согласно программе.

Зачастую т.О называется нулем программы, а положение этой точки выбирается технологом-программистом. При мультиинструментной обработке может быть несколько исходных — по количеству инструментов, поскольку каждому инструменту будет задана определенная траектория движения.

-XиTYи – координатная система инструмента с началом в т.Т – базовой точке инструментального блока. Инструмент вылетает согласно наладке (координаты центра инструмента в системе ХиТZи – т.Р). Расположение т.Т — базовой точки – по отношению к центру К резцедержателя определяется техническими характеристиками станка. Производится также задание положения т.К по отношению к базовой точке F суппорта. Итак, в координатной системе ХиТZи определяется положение т.Р — центра инструмента – по отношению к базовой точке F (K,T) станочного  суппорта.

Перед тем, как начать обработку, центр инструмента – т.Р – необходимо совместить с исходной (нулевой) т.О. От нее для каждого инструмента задается определенная траектория движения.

Расположение исходной т.О, как и прочих точек траектории инструмента, необходимо перевести в координатную систему станка из координатной системы детали/программы посредством  базовой точки С  приспособления. Точка Р — центр инструмента, который задан  в координатной системе инструмента, необходимо перевести в станочную систему координат посредством базовой точки F станочного суппорта.

На рисунке слева изображен 1-ый установ детали, на рисунке справа – 2-ой, где удален припуск ZдWB».

Технологическая база на первом установе совмещена с опорной поверхностью приспособления (производится совмещение точек С и В’), что дает возможность увязки между собой координатных систем программы и станка. Поскольку оси вращения станочного шпинделя и детали совпадают, следует только для увязки найти аппликату точки W  — начала координатной системы программы в координатной системе станка. Для 1-го установа где zMC, zдWB’ являются аппликатами базовых точек в координатных системах станка и программы. Для 2-го установа где zдWB» является аппликатой базовой т.B» детали в ходе ее обработки на 2-м установе. Производится также определение значений координат (zMP, xMP) т.Р —  центра инструмента — в системе координат станка XMZ. Вылет инструмента xиТР, zиТР определяется его наладкой, а нахождение т.Т относительно т.К — характеристикой станка. Задано должно быть также нахождение т.К относительно т.F – базовой точки.

В УЧПУ современного типа для связи координат применяют возможности «плавающего нуля», а также режима размерной инструментальной привязки.

Рисунок 4

Рисунок 5

 Представление траектории обработки

Назначение программы обработки  детали – описание перемещения инструмента по отношению к детали. Описание перемещений в целях более удобного программирования выполняется для центра симметрии режущего элемента инструмента. Для фрезы концевой, цилиндрического типа и торцевой, а также для сверла, зенкеры или развертки этим центром является центр основания; для резцов – центр дуги круга при вершине и т.п. Для того, чтобы образовалась необходимая конфигурация детали, инструменту  необходимо описать определенную траекторию. Приняв, что радиус инструмента в ходе обработки детали по контуру будет константным, траектория центра инструмента в случае контурной обработки будет эквидистантной к контуру детали. В данном случае эквидистанта представляет собой ГМТ, равноудаленных от определенной линии и находящихся от нее по одну сторону. Итак, с помощью эквидистанты определяется траектория рабочего перемещения режущей части инструмента.

Участки траектории перемещения центра инструмента, а также траекторию в целом в общем случае будет удобным представить графически.  При этом исходят из зафиксированного каким-либо образом положения контура детали обработки (см. рисунок 6).

Формирование отдельных участков контура заготовки, а также эквидистанты производится из геометрических элементов (прямых, отрезков, кривых, дуг и пр.). Точки пересечения данных элементов либо точки их сопряжений называются геометрическими опорными точками. При этом на траектории перемещения инструментального центра указывают технологические опорные точки, где происходит изменение технологических параметров  (скорости подачи, инструмента и пр.), а также точки временного останова. Также в целях контроля обработки сложнконтурных элементов указывают контрольные точки.

Каждая из геометрических, технологических или контрольных  опорных точек в выбранной координатной системе должна быть описана посредством ее координат. Также указывают исходную точку, где перед обработкой выполняется установка центра режущего инструмента. Также относительно начальной точки задаются координаты расположения базовых элементов, с учетом которых выполняется установка заготовки на станок.

Все указанное  оформляется как эскиз  в виде расчетно-технологической  карты (РТК) на обработку взятой заготовки (см. рисунок 6).

Рис. 6. Элементы траектории инструмента при программированной обработке

 Пример программирования обработки

Приведем пример, в котором описан процесс программирования обточки детали «вал» в случае условного УЧПУ (класс NC). В данном примере (см. рисунок 7) движение резца от т.О (ТкО) до т.5 (Тк5) программируется в абсолютной координатной системе.

В данном случае все значения по Х-координате задают диаметрами, но не радиусами. Пусть в Tk0 вывод центра инструмента осуществляется посредством четырех предыдущих кадров. Далее следует движение из Tk0 в Tk1, затем Tk1 — Tk2,  Tk2 —  Tk4. При этом программа обработки записывается следующим образом: (продолжение программы управления приведено ниже).

Кадр N5 программы отвечает за смещение (G92) т.М — нуля станка – в т.W нулевую точку детали. Затем все записанные в управляющей программе размеры относятся к нулю детали W.  Кадр N6: подготовительные функции отвечают за определение:

G00 – позиционирования на быстром  ходу;

G60 – точного подхода к указанной точке;

G90 — указания, что задание размеров ведется в абсолютной координатной системе. Определение положения Тk1 осуществляется посредством значений X=30 мм и Z=140 мм.

Кадр N7: G01 – это линейная интерполяция (перемещение с применением рабочей подачи) при подаче 85 мм/мин (адрес F) до Тк2, заданной координатой Z=95,5 мм. При этом частота вращения шпинделя составляет 800 об/мин.

Кадре N8: перемещение инструмента выполняется из Тк2 в Тк4. Посредством функции G96 определяется постоянная скорость резания в 75м/мин (но диаметр обработки меняется).

Далее представлено продолжение программы:

Кадр N9: функцией  G91 указано, что задание размеров выполнено в приращениях (Z= -11); функцией G97 — что выражение частоты вращения шпинделя ведется в об/мин.

Перемещение в программе управления от Тк5 до Тк8 лучше задать  и выполнить кодировку в полярных абсолютных координатах.

Кадр N10: подготовительные  функции отвечают за определение:

G90 – абсолютной системы координат;

G10 – линейной интерполяции быстрого хода;

координаты точки Тк3 (центр полярной системы координат)  — Z84, X0;

B 54.3 — радиус, соответствующий нахождению Тк6;

А+135 — угол с Z-осью.

Кадр N11: задается передвижение инструмента от Тк6 до Тк7; радиус В 75.3 (34.3 + 21). Не меняется угловое  положение.

Кадр N12: выполняется задание перемещения из Тк7 в Тк8, задание положения точки  — углом 148°, радиусом 79,3мм. Условия, которые заданы ранее,  сохраняются.

Кадр N13: перемещение инструмента в Тк9 (Z=15; X=120).

M05 (вспомогательная функция) – это останов шпинделя.

Рис. 7. Построение  траектории инструмента при обточке вала

Программоносители

Программа управления для ЧПУ-станка размещается на программоносителе специального типа.

Программоносителями на ЧПУ-станках первого поколения служили магнитные ленты, имеющие ширину 35 мм. В станках второго поколения и далее основным программоносителем являлась бумажная лента толщиной порядка 0,1 мм. Лента шириной 17,5 мм предназначена для пятидорожечной записи, лента шириной 22,5 мм — для шести- или семидорожечной записи, лента 25,4 мм предназначена для восьмидорожечной записи (см. рисунок 1). Запись информации на ленте производится посредством пробивки кодовых отверстий, диаметр которых составляет 1,83 мм, а расстояние между строками — 2,54(±0,05) мм, потому лента носит название перфолента. Сегодня, как правило, используют перфоленту, имеющую ширину 25,4 мм или 1  дюйм, где перфорация отверстий  — на восьми  дорожках. На перфоленту наносится с определенным шагом транспортная (ведущая) дорожка с диаметром отверстий 1,17 мм.

В УЧПУ современного типа применяются также компакт — кассеты и гибкие магнитные диски.

Рис. 1. Восьмидорожечная перфолента: I – строчки, II – дорожки кодовых отверстий,  III – транспортная дорожка

Способ записи информации

Исходная информация, подготовленная для обработки детали, т.е. программа управления для ЧПУ-станка, заключает в себе информацию о перемещениях, а также информацию технологического назначения. Первая содержится в числовой форме, а для описания технологической информации применяется набор буквенно — цифровых символов, т.е. программа управления имеет буквенно — цифровой вид.

Запись программы ведется на программоноситель, как правило, на перфоленту. Поперечные строки на перфоленте определяют одну кодовую комбинацию (цифра, буква, знак).

Основной код  для современных ЧПУ-станков представляется в  виде  международного буквенно-цифрового семиразрядного кода ISО-7bit (ИСО-7 бит). Данный код служит для сохранения информации на восьмидорожной перфоленте,  а также дает возможность кодировать 128 символов (см. рисунок 2).

Первые четыре дорожки (1 — 4) имеют веса двоично-десятичных кодов 8-4-2-1 (2^3-2^2-2^1-2^0), что способно обеспечить 16 кодовых комбинаций, которые выражают десятичные цифры 0-15 в двоичном счислении. 5 -7 дорожки  — это  определяющие дорожки (признаки цифр/букв). 8 дорожка  — это дорожка четности.

Рис. 2. Пример кодирования некоторых символов и их представления на перфоленте: а – комбинация 0011, б – комбинация 0111, в – комбинация 1001

 Кодирование цифр (код ISO-7bit)

Признак кодирования десятичных цифр 0 – 9 – это перфорирование отверстий дорожек 5 и 6 (см. рисунок 3). К примеру, пробивка 1-2 дорожек (0011) ставится в соответствие десятичной цифре 3, а 1-3 дорожек  (0111) — цифре 7. 4 и 1 дорожки (1001) соответствуют цифре 9 в случае перфорации дорожек 5 и 6, являющейся признаком цифр.

В коде ISO-7 bit помехозащищенность ведется посредством построчного контроля на четность и обеспечивается путем введения отверстия на 8-ой дорожке, в случае, когда на семи предыдущих количество отверстий является нечетным. К примеру, цифра 2 в десятичной форме обозначается пробивкой отверстий, выполненной на дорожках 2, 5 и 6 (110010). Отверстие на 8 дорожке призвано дополнить количество отверстий строки до четного (1110010) и т.п. Итак, в коде ISO-7 bit каждая строка перфоленты должна содержать и с нее должно считываться четное количество отверстий, что является общим правилом для кодирования цифровых, буквенных и служебных символов.

Рис. 3. Кодирование цифр

 Кодирование букв (код ISO-7bit)

Определение букв латинского алфавита с А по О, которые выражаются посредством комбинаций десятичных цифр от 0 до 15, производится путем  перфорирования дорожек 7 (см. рисунок 4). Признаком букв P — Z являются отверстия дорожек 5 и 7.

К примеру, если имеется перфорация отверстий на дорожках 5, 7, тогда посредством комбинации 0011 закодирована S, посредством комбинации 0111  — W, а посредством комбинации 1001 — буква Y. Если имеется отверстие на дорожке 7, посредством кодовой комбинации 0011 определяется буква С, комбинацией 0111 — буква G, комбинацией 1001 — буква I и т.п.

На 8-ой дорожке выполняется перфорация отверстий, дополняющих число отверстий в каждой из строк до четного  — дорожка четности, что обеспечивает помехозащищенность.

Итак,  в коде ISO-7bit одинаковым комбинациям четырех первых дорожек, имеющих веса 8421, ставятся в соответствие разные буквы (или цифры и символы), которые различают по отверстиям на определяющих дорожках.

Рис.  4. Кодирование букв

Кодирование дополнительных и служебных символов

Кодом ISO-7bit выполняется также и кодировка различных символов. Признак таких символов – это отверстие на 6-ой дорожке или полное отсутствие на дорожках отверстий, которые определяют цифры либо буквы (см. рисунок 5 (а, б)). 8-ая дорожка четности предназначена для перфорации отверстия, которое дополняет общее число отверстий строки до четного.

Значения определенных символов в процессе кодирования информации:

  % — начало программы управления;

  LF (ПС) – символ конца кадра управляющей программы;

  : — знак главного кадра программы управления;

  +,- — знаки, определяющие направление перемещения;

  / — знак пропуска кадра;

  () — знаки, показывающие, что информация внутри скобок не подлежит  отработке  на станке.

Такие символы, как BШ,ГТ,BК,КН и ПР, служат только для управления пишущей электромашинкой; УЧПУ их не воспринимает. Зарубежные  модели УЧПУ, функционирующие на основе кода ISO-7bit, применяют ряд прочих символов (см. рисунок 5 (в)), имеющих различные  функциональные значения.

Рис. 5. Изображение некоторых символов в коде ИСО-7 бит: а, б – служебные символы, в – дополнительные символы

 Значение символов адресов

Символы кода ISO-7 bit имеют закрепленные значения, применяемые в  целях кодирования управляющей станком информации. Данные символы называют адресами. Итак, в коде ISO-7 bit применяется адресный метод записи информации, в котором каждому из действий и рабочих органов станка присваивается определенный адрес. Имеется стандартизация значений символов адресов. Представим некоторые из них:

  N обозначает номер кадра;

  X,Y,Z – это первичные перемещения по X,Y,Z-осям;

  U,V,W – это вторичные перемещения по параллельным X,Y,Z осям;

  F обозначает скорость подачи;

  S обозначает частоту вращения шпинделя;

  T – это номер режущего инструмента;

  L – обозначает номер коррекции (номер подпрограммы);

  M –это  вспомогательная функция;

  G – обозначает подготовительную функцию;

  A,B,C – это повороты вокруг X,Y,Z-осей соответственно.

К примеру, на рисунке 6 показано выполнение кодирования команды N985 (N —  номер кадра программы управления).

Рис. 6. Кодирование команды N985

Классы управления ЧПУ

К УЧПУ сходится все управление автоматическими станочными механизмами. Конструкция УЧПУ подразумевает существование автономного электронного агрегата, состоящего из устройства ввода УП, вычислительной части, электрического канала связи с автомеханизмами станка.

Насколько  широки возможности ЧПУ-станка, напрямую зависит от возможностей УЧПУ,  а также их характеристик.

Согласно международной классификации, все управление ЧПУ  подразделяется, исходя из уровня технических возможностей, на следующие классы:

     — NC (Numerical_Сontrol)

     — SNC (Stored_Numericаl_Сontrol);

     — CNS (Сomputer_Numerical_Сontrol);

     — DNC (Direkt_Numerical_Сontrol);

     — HNC (Handееd_Numerical_Сontrol);

     — VNC (Voise_Numerical_Сontrol).

Реальные устройства ЧПУ синтезируют отдельные признаки устройств, относящихся к разным классам, к примеру, DNC-NC, DNС-SNC, DNС-CNC или CNС — HNС.

Рис.  1.  Классификация УЧПУ

Обозначение УЧПУ-моделей

Обозначения для управления ЧПУ формируются  из ряда элементов. К ним относятся буквы, обозначающие тип системы:

— П — позиционная;

— Н –непрерывная или контурная;

— У – универсального типа или контурно – позиционная.

Цифра, стоящая перед буквами, указывает модификацию системы:

  — первая цифра, следующая за буквой, означает общее количество  управляемых согласно программе координат;

  — вторая  цифра, следующая за буквой, означает число координат, управляемых одновременно;

  — третья цифра, следующая за буквой, определяет тип привода: 1-шаговый привод, 2 –следящий привод либо следящерегулируемый.

Пример: управление ЧПУ модели H221 — система является непрерывной (H); имеет две управляющие координаты (2); имеет две одновременно управляющие координаты (2); предназначена для управления приводом, оснащенным ШД (1).

Имеются также и кодовые обозначения управляющих моделей ЧПУ,  к примеру, «Размер 4» и пр., где цифра описывает модификацию модели.

Рис.  2.  Обозначение УЧПУ

Характеристика УЧПУ (классы NС и SNС)

 NС представляет собой УЧПУ, имеющую покадровое чтение перфоленты и закодированную управляющую программу на всем цикле обработки отдельно взятой заготовки. Кадр представляет собой составную часть УП, содержащую не менее чем 1 команду по управлению станком. Станок отрабатывает команду УЧПУ после того, как считаны 1-2 кадра, т.е. в ходе обработки каждой из заготовок необходимо снова считывать каждый кадр УП. Это является основным недостатком, поскольку возможно появление сбоев и возникновение брака ввиду изнашивания перфоленты и ее загрязнения, а также из-за низкой надежности считывающих устройств и т.п.

SNС представляет собой управление ЧПУ, имеющее однократное чтение перфоленты (УП) перед началом обработки партии однотипных заготовок. В сравнении с УЧПУ, относящихся к классу NC, в данном случае увеличен объем памяти, а потому они не имеют недостатков УЧПУ NC-класса. Системы SNС дают возможность осуществлять однократный ввод перфолент, имеющих длину 40-310 м.

УЧПУ, относящиеся к классам NС и SNC, являются аппаратными УЧПУ, имеющими постоянную структуру и заложенную в них схемную реализацию рабочих алгоритмов. Таким образом, для изменения рабочего алгоритма (организации прочих циклов  обработки) нужно менять плату УПУ либо перепаивать ее. В структуре данных УЧПУ нет оперативной ЭВМ.

Путь, по которому идет информация УП в УЧПУ, изображен на рисунке 3, где а – это для УЧПУ, имеющее класс NС, б — для класса SNС. Пунктирной линией обозначены контуры, где циркулирует УП-информация в ходе обработки партии деталей. В цифровом обозначении представлены варианты УП — подготовки/редактирования: 1 (на внешней ЭВМ) и  4 (вручную).

Выпуск устройств данных классов выполняется с момента освоения ЧПУ для разных групп станков, они относятся к 1-му, 2-му и 3-му поколениям УЧПУ.

Первые два поколения УЧПУ: Контур_5П_69, Контур_2ПТ_71, Контур_3П предназначены для токарных станков; Контур_2ПТ_71/3, ПРС_3К, Контур_4МИ, Контур_3П_68, Контур_5П — для фрезерных станков; Координата_Р_68(69), Координата_С_70/3, П32_3, П32_3А, П32_1, СП22_1, 2П22_1 служат в станках сверлильно-расточной группы; П_111, П_216, П_111М — для шлифовальных станков; Контур_2П_67 — для станков электроэрозионной группы.

3-е  поколение УЧПУ: 1_Н22, Н22_1М, Луч_2Т предназначены для группы токарных станков, Н33_2, 1_Н33, Н33_Н, Курс_332, Н55_1, Н55_2, У33_1, У33_2 — для группы фрезерных станков; 2_П_52, 2_П_62, Размер_2М- для станков  сверлильно-расточной группы; У55_2, Размер_4 — для  станков многоцелевого назначения.

Рис. 3. Путь управления информацией для УЧПУ

классов NС (а) и SNС (б)

Характеристика УЧПУ (классы СNC и HNС)

СNС представляет собой УЧПУ, оснащенное встроенной мини-ЭВМ (микропроцессором, компьютером,), а НNC – это оперативное УЧПУ, оснащенное ручным набором данных посредством пульта управления.

Программируемые УЧПУ, относящиеся к классам СNC и НNC, содержат в своей основе микро-ЭВМ и имеют определенные признаки:

  1) возможность изменения и корректирования в ходе эксплуатации управляющей программы;

  2) возможность изменения и корректирования программы работы самой системы в целях максимального учета особенностей рассматриваемого станка;

   3) возможность ввода УП в ручном режиме посредством пульта;

 4) возможность в диалоговом режиме доработки и отладки управляющей программы;

   5) возможность вывода информации на экран;

   6) возможность корректировки погрешности станка;

  7) возможность диагностики станка, а также управления ЧПУ в целом;

  8) возможность формирования УП в режиме обучения;

  9) обширная встроенная память.

Путь информации управляющей программы в УЧПУ изображен на рисунке 4: а — для УЧПУ, относящихся к классу СNC;  б — для класса НNC. Пунктирной линией обозначены контуры, где циркулирует информация управляющей программы при обработке группы деталей, цифрами обозначены варианты редактирования и подготовки программы управления: 1 – на ЭВМ внешнего типа; 3 — на встроенной в УЧПУ ЭВМ; 4 – ручной способ.

Программируемые УЧПУ, относящиеся к классам CNС и НNC – это 4-е, 5-е и 6-е поколения.

4-е поколение УЧПУ: 1Р_22, Электроника_НЦ_31, 2У_22, 2Р_22 — для станков токарного типа; 2Р_32,  2С_42, 2С_42_61, 2У_32_61 — для станков фрезерного и сверлильно-расточного типа; 2М_32 (Разряд_110), 2М_43, 2М_43_22, 2С_85 — для станков многоцелевого назначения.

5-е и 6-е поколения УЧПУ – это Электроника_НЦ_80_31, 2У_32_61, 2Р_32_М, CNC_Т(Ф) — для станков токарного назначения; ИЦО_П, ИЦО_ПБ, ИЦО_П10_10, Размер_5, 2С_85_61, 2С_85_62, 2С_85_63 — для станков фрезерного типа; 2С_42_65, 3С_150_16 – для станков сверлильно-расточного, шлифовального типа и многоцелевых станков.

Рис. 4. Путь управления информацией при применении УЧПУ классов СNC (а) и НNC (б)

 Характеристики УЧПУ (класс DNC)

DNС  —  системы прямого ЧУ группами станков, в которых применяется  одна ЭВМ.

Центральная ЭВМ посредством проводов управляет работой как отдельного станка (минуя устройства ввода программы управления УП), так и участков в целом; автоматизированными  складами, роботами в промышленности и т.д. Однако в данном случае не отпадает необходимость в управляющих ЧПУ на отдельных станках для страховки на случай аварии.

Путь информации управляющей программы в УЧПУ, относящихся к классу DNC, изображен на рисунке 5. Пунктирной линией обозначены контуры, где циркулирует информация программы управления в ходе обработки партии деталей, а с помощью цифр введено обозначение вариантов подготовки и редактирования программы управления: 1 – ЭВМ внешнего типа; 2 – на ЭВМ, ведущей управление группой станков; 3 – на встроенной в УЧПУ ЭВМ; 4 – ручной тип. Редактирование программы управления в DNС можно производить от внешней ЭВМ, где ведется автоматизированная УП-подготовка; на ЭВМ, с помощью которой ведется управление группой станков;  на встроенной в управление ЧПУ определенного станка ЭВМ. Управляющие программы для оборудования участка после подготовки и редактирования хранятся в памяти ЭВМ, которая управляет группой станков; отсюда происходит их передача на станки посредством каналов связи.

Рис. 5. Путь управляющей информации при применении УЧПУ

класса DNС