Единый знак программирования

СИСТЕМА МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ

Каждому направлению перемещений рабочих органов станков присваивают заранее определенные координаты и соответствующий адресный символ, например X, Y, Z, W и т. д. Поэтому очень важно, чтобы станки, в какой бы стране их не выпускали, имели одинаковые значения направления перемещений и символику. Это позволяет применять единый знак программирования.

Для обеспечения единства трактовки международный стандарт ISO-R 841 и отечественный отраслевой устанавливают номенклатуру и единое направление осей координатных систем металлорежущих станков, обязательные для всех изготовителей. На приведены некоторые типы станков с указанием положения и направления осей их координатных систем: станки токарно-револьверный, лоботокарный, токарно-карусельный, консольно-фрезерные вертикальный и горизонтальный, продольно-фрезерные вертикальный, двухстоечный и с подвижным порталом, фрезерный с поворотным столом и поворотной бабкой, горизонтально-расточные с неподвижной и продольно-подвижной передней стойкой, продольно-строгальный и плоскошлифовальный, а также дыропробивной пресс с револьверной головкой, намоточная машин, газорезательная машина и графопостроитель.

Стандартом ISO-R841 принято положительным направлением перемещения элемента станка считать то направление, при котором обрабатывающий инструмент (его держатель) и заготовка отступают друг от друга. Из сказанного следует, что в процессе сверления, растачивания, обтачивания перемещения инструмента или заготовки осуществляются в отрицательных направлениях.

СТАНКИ С ЧПУ

Считанная с первоисточника информация по мере ее продвижения по каналам связи и блокам устройства управления претерпевает ряд превращений: считывание информации с чертежа и ввод ее оператором в блок записи программы; при оперативных системах управления ввод непосредственно в устройство управления осуществляется в привычной для человека десятичной системе счисления. Далее используется чаще всего двоичная система счисления, как наиболее экономичная для записи в память и удобная при различных действиях с числами. Затем информация преобразуется в унитарный код, как наиболее простой для управления двигателями.

Унитарный код представляет собой единичную систему счисления. Он удобен тем, что любому числу, характеризующему перемещение, соответствует эквивалентное число единичных сигналов (импульсных посылок). Преобразование кодированной информации в унитарный код обычно осуществляется интерполяторами.

Если управление приводами ведется непрерывным (аналоговым) сигналом, например напряжением, то дискретная (числовая) информация преобразуется в соответствующую форму сигнала, необходимую для управления.

В зависимости от вида применяемого датчика пути (дискретного или аналогового) форма информации, поступающей от него, изменяется так, чтобы ее можно было сравнить с сигналами, поступающими от программы, или наоборот. Для этого предназначены блоки-преобразователи «цифра — аналог» и «аналог — цифра». Вся перекодировка сигналов совершается автоматически на разных стадиях движения потоков информации управления.

ТОКАРНЫЕ СТАНКИ

В зависимости от основных операций обработки станки с ЧПУ объединены в различные технологические группы.

Токарные станки с ЧПУ являются наиболее многочисленной группой в парке станков с ЧПУ. Их выпускают в следующих исполнениях: центровые, патронные, патронно-центровые и карусельные. В основном токарные станки имеют горизонтально расположенную ось шпинделя. Исключение составляют двухсуппортные станки и карусельные станки для обработки крупных деталей. По расположению направляющих суппорта токарные станки с ЧПУ выпускают с горизонтальным, вертикальным или наклонным расположением.

Станки с вертикальными и наклонными направляющими оригинальны в своем исполнении и имеют следующие преимущества: удобство обслуживания, облегчение схода и удаления стружки, расположение ходового винта станка между направляющими, что способствует повышению точности перемещения суппорта.

Токарные станки имеют две управляемые координаты: Z — вдоль оси шпинделя; X — перпендикулярно этой оси. Перемещение по оси Z осуществляется кареткой станка, вдоль оси X — поперечными салазками суппорта. На поперечных салазках установлены либо резцедержатель (при смене инструмента из магазина), либо револьверная поворотная инструментальная головка. Головка может иметь два различных положения оси поворота: совпадающее по направлению с осью Z и перпендикулярное плоскости XZ. Существует тенденция оснащения станков не одной, а двумя револьверными головками.

КОРПУСНЫЕ ДЕТАЛИ

Одна головка имеет ось поворота, совпадающую по направлению с осью Z и используемую для обработки наружных поверхностей. Другая головка имеет ось поворота, перпендикулярную плоскости XZ, и инструменты, закрепленные в ней, предназначены для обработки внутренних поверхностей. Располагают головки по разные стороны от оси шпинделя с некоторым сдвигом относительно друг друга: головка установлена на поперечные салазки ближе к переднему торцу шпинделя , а головка удалена от него. Такое размещение способствует лучшему доступу инструментов к обрабатываемой заготовке. На станках с двумя головками в работе могут участвовать 10—16 режущих инструментов.

Расточные и сверлильные станки. Расточные станки с ЧПУ можно разделить на две основные группы: с горизонтальным или вертикальным расположением шпинделя.

На расточных станках фрезеруют плоскости и пазы, сверлят и зенкеруют отверстия, растачивают отверстия, подрезают торцы, нарезают резьбу метчиками.

На расточных станках с вертикальным расположением шпинделя целесообразно обрабатывать плоские заготовки (планки, плиты, фланцы, рычаги и др.), на горизонтально-расточных — корпусные детали. Для обработки заготовки с разных сторон на станках с вертикальным шпинделем необходимо иметь различные ее установы. Обработку с четырех боковых сторон на горизонтально-расточном станке можно выполнять при одной установке заготовки, осуществляя поворот стола.

СВЕРЛИЛЬНЫЕ СТАНКИ

Сверлильные станки с ЧПУ изготовляют в двух исполнениях: вертикально-сверлильные и радиально-сверлильные. На них можно выполнять разнообразные работы: сверление, зенкование, зенкерование, развертывание, нарезание резьб, фрезерование и т. д. Наличие крестового стола, возможность работать последовательно несколькими инструментами, а в некоторых случаях и многоинструментальными головками значительно расширяют возможности станка.

Фрезерные станки с ЧПУ компонуют по типу вертикальных и горизонтальных консольных и бесконсольных одно- и двухстоечных станков. Горизонтально-фрезерные станки оснащают поворотным столом, управляемым по программе.
На фрезерных станках с вертикальным шпинделем преимущественно изготовляют плоскостные и коробчатой формы детали небольших габаритных размеров, а также сложные поверхности плоских и объемных кулачков, шаблонов и других деталей. На станках с горизонтальным шпинделем обрабатывают поверхности корпусных деталей, расположенные в различных плоскостях.

Многоцелевые станки обеспечивают выполнение большой номенклатуры технологических операций без перебазирования детали и с автоматической сменой инструмента. Режущий инструмент расположен в специальных инструментальных магазинах большой емкости, что дает возможность в соответствии с принятой программой автоматически устанавливать в шпинделе станка любой инструмент, требуемый для обработки соответствующей поверхности детали. Такая смена инструмента станка производится в течение 3—5 с. На некоторых станках вместо смены инструмента в рабочем шпинделе осуществляется замена шпинделей вместе с вставленными в них инструментами.

СМЕНА ИНСТРУМЕНТА ИЗ МАГАЗИНА

В соответствии с классификацией систем управления принята следующая система обозначения моделей станков с ПУ. К основному обозначению модели станка добавляют один из следующих индексов: станки с цикловым управлением; станки с цифровой индексацией положения, а также станки с цифровой индексацией и ручным вводом данных; станки с позиционными— станки с контурными станки со смешанными системами.

Кроме того, введены индексы, отражающие конструктивные особенности станков, связанные с автоматической сменой инструмента: смена инструмента поворотом револьверной головки; смена инструмента из магазина. Индексы Р и М записывают перед индексами Ф2 и ФЗ: например, РФ2 — станки с позиционной СЧПУ с револьверной инструментальной головкой; МФЗ — станки с контурной СЧПУ со сменой инструмента из магазина; МФ4 — станки со смешанными системами управления и магазином инструментов.

Некоторые модели станков с ЧПУ имеют и другую индексацию; например, у ранее выпускавшихся моделей станков после основного обозначения стоят индексы П или ПР. В других случаях (особенно для специальных станков) применяют буквенные индексы заводов-изготовителей с указанием порядкового номера модели: СМ-213 — станок Минского завода автоматических линий; ОФ-46 — станок Одесского завода фрезерных станков и т. д.