ТОКАРНОЕ ДЕЛО

Общие сведения о станках с программным управлением

Высокопроизводительные станки-авто­маты и полуавтоматы применяются главным образом в массовом производ­стве. Повышения производительности труда в серийном производстве дости­гают автоматизацией универсальных металлорежущих станков путем пере­хода на программное управление. Программным называется такое управление, при котором станок рабо­тает по заданной программе, т. е. по заранее установленной совокупности последовательных действий, выполняе­мых на станке для получения заданных форм и размеров изготовляемой де­тали.

Программа движений рабочих органов станка может быть задана механиче­ски (упоры, кулачки, копиры), меха - нико-гидравлически (гидрокопироваль­ные суппорты) и электрически. Прог­раммирование при помощи упоров, ку­лачков и копиров, а также применение гидросуппортов было рассмотрено ра­нее. Ниже описывается электрическое программирование.

Система электрического цифрового программного управления включает в себя средства для записи программы, считывающее устройство и устройство для исполнения станком команд. Для работы на станках с программным управлением необходимо подготовить программу, а затем воспроизвести ее иа станке.

Для станков токарной группы харак­терно так называемое контурное (не­прерывное) программное управление, которое заключается в том, что переме­щение инструмента относительно заго­товки осуществляется непрерывно по заданной траектории, необходимой для получения Требуемой формы обрабаты­ваемой поверхности. Программа нано­сится на программоноситель, представ­ляющий собой перфорированную ленту
(иногда карту) или магнитную ленту. Исходным документом для составления программы обработки служит специ­ально переработанный чертеж: разме­ры проставлены от одной выбранной базы, учтен припуск на чистовую обра­ботку. Технолог вначале разрабатыва­ет технологический маршрут, т. е. уста­навливает порядок выполнения опера­ций, подбирает режущий инструмент, выбирает режимы резания. На базе технологической карты технолог разра­батывает циклограмму перемещения инструмента от условно принятого на­чала координации движения. Числовые значения перемещения инструмента переносятся на бланк-карту. Затем эти числовые значения шифруются по принятому коду и переносятся в виде отверстий на перфорированную ленту, которая служит носителем информации о движениях инструмента за опреде­ленный промежуток времени. Перфорированная лента протягивается в считывающем устройстве и при этом подпружиненные щупы через отверстия ленты замыкают электрические цепи, при этом в аппаратуру управления станком подаются импульсы, вызываю­щие необходимые перемещения испол­нительного органа (например, суппор­та). Каждый электрический импульс соответствует строго определенной ве­личине перемещения исполнительного органа станка. Например, при цене од­ного импульса 0,1 мм для перемещения суппорта на 325 мм лента в ряду отвер­стий для управления этим суппортом должна иметь 3250 отверстий. С целью укорочения ленты и уменьшения коли­чества подаваемых импульсов величи­на перемещения суппорта задается суммой больших перемещений (напри­мер, 2 мм на импульс) и малых пере­мещений (0,1 мм на импульс). Для пе­ремещения на 325 мм понадобится 162 отверстия крупных импульсов и 10 от­верстий малых импульсов: 325=162х Х2+10 • 0,1.

Аналогично увеличивая цену импульса, можно записать в одной строчке лю­бое число.

Для кодирования программ приме­няют десятичную, двоичную и двоично - десятичную системы записи числовой информации.

Любое число в десятичной систе - м е можно представить состоящим из нескольких единиц, десятков, сотен и т. д. Например, число 9375 можно пред­ставить в следующем виде: 9-1000 + + 3-100 + 7-10+5-1=9375. Учитывая, что 1 = 10°; 10=10'; 100= 102; 1000= 103 и т. д., можно записать: 9375 = 9-103+ + 3-102+7-101 +5 • 10°. Таким образом, в десятичной системе каждое число представляет собой сум­му различных степеней числа 10, взя­тых в каждом разряде (в сотнях, де­сятках, единицах) от 0 до 9 раз. В двоичной системе любые числа записываются при помощи цифр 1 и 0, используя коэффициенты степенных значений не числа 10, а числа 2: 2°=1; 21 = 2; 22=4; 23=8; 24=16; 25=32; 26=64 и т. д. Например, число 3=1х Х21 + 1-2°, что в двоичной системе можно записать условно так: 11, т. е. записать только коэффициент перед значениями числа 2. Число 4=1 -22+0-2' +0-2°, записы­вается как 100;

Число 5= 1 •22+0-21+ 1 -2°, записывает­ся как 101.

Аналогично 8 = 1 • 23+0 • 22+0 • 21 + 0 • 2° записывается 1000;

9=1-23 + 0-22 + 0-21 + 1 -2° записыва­ется 1001;

13=1 •23+1-22 +0-21+ 1-2° записыва­ется 1101;

25 = 1 -24+ 1 - 23 + 0 • 22+0-2'+ 1 -2° за­писывается 11 001 и т. д. В двоично-десятичной систе­ме (код 8—4—2—1) каждая цифра заданного числа представлена в деся­тичной системе, но записывается в двоичной системе на отдельных строч­ках. Числа 8, 4, 2 и 1 называются «ве­
сами» кода. Например, число 6581 можно записать как 6-1000 + 5• 100+ +8-10+1-1, а цифры числа записать в двоичной системе: 6 записывается как 4+2, т. е. как 1 -22+1-2'; 5 записы­вается как 4+1, т. е. 1 -22 + 1 -2°, 8 за­писывается как 1-23, 1 как 1-2°. Для записи этого числа понадобятся 4 строчки: в первой строчке записана цифра 6, т. е. пробиты отверстия на дорожках,

4 и 2 (6 = 4 + 2), цифра 5 пробита на дорожках 4 и 1, цифра 8 пробита на дорожке 8, цифра 1 на дорожке 1. Таким образом, число 6581 в двончно - десятичной системе будет записано так: 0110 0100 1000 0001

Нанесение этого числа на перфориро­ванную ленту показано на рис. 348, а. Двоично-десятичный код нагляден и прост, легко шифруется на ленте и лег­ко прочитывается. Для записи любого числа в этом коде нужно знать только запись в двоичной системе цифр 1, 2, 3, 4. 5, 6, 7, 8, 9. На рис. 348, б приведена запись числа 251 в различных системах н закись этого числа на перфорирован­ной ленте.

Серия кодовых записей на ленте, со­ответствующая одному перемещению, называется кадром. Отверстия в ленте пробивают на специальном уст­ройстве — перфораторе (рис. 349). Если станок работает по программе, записанной на более долговечной — магнитной ленте, необходимо перепи­сать программу с перфорированной ленты на. магнитную при помощи спе­циального прибора — интерполятора.

Электронная схема интерполятора преобразует информацию, записанную на перфоленте, в соответствующую се­рию импульсов, которые определяют величину и направление перемещения резца.

Считывание программы, записанной на магнитной лейте, осуществляется электромагнитной головкой (подобной звукоснимателю магнитофона и распо­ложенной на пульте управления). Импульсы, записанные на ленте, через усилительные устройства передаются исполнительным органам станка.