Из каких частей состоит система ЧПУ и какова роль каждой из них?

Автор: MULAN — производитель пластиковых форм

Система ЧПУ является ядром всего оборудования с ЧПУ. Основным объектом управления системы ЧПУ является перемещение по осям координат (включая скорость, направление, положение и т.д.), а управляющая информация поступает преимущественно из программы обработки или управления движением станка с ЧПУ. Поэтому базовый состав системы числового программного управления по оси Z должен включать: устройство ввода/вывода программы, устройство числового программного управления и сервопривод.

1. Устройство ввода/вывода. Функция устройства ввода/вывода заключается в вводе и выводе данных, таких как программа обработки или управления движением станка с ЧПУ, данные обработки и управления, параметры станка, положение осей координат и состояние датчиков. Клавиатура и дисплей являются основными устройствами ввода/вывода, необходимыми для любого оборудования с числовым программным управлением. Кроме того, в зависимости от системы числового программного управления, устройство может быть оснащено фотоэлектрическим считывателем, накопителем на магнитной ленте или дискете и т. д.

Компьютер, как периферийное устройство, является одним из наиболее распространённых устройств ввода/вывода. 2. Устройство числового программного управления (ЧПУ). Устройство числового программного управления (ЧПУ) является ядром системы числового программного управления. Оно состоит из схемы интерфейса ввода/вывода, контроллера, арифметического устройства и памяти.

Функция устройства числового программного управления заключается в компиляции, вычислении и обработке данных, поступающих с устройства ввода через внутреннюю логическую схему или управляющее программное обеспечение, а также в выдаче различной информации и команд для управления различными частями станка с целью выполнения заданных действий. Среди этих управляющих данных и команд, Z, по сути, представляет собой команду скорости подачи, направления подачи и перемещения подачи по оси координат. Сигнал формируется после интерполяции, поступает на сервопривод, усиливается сервоприводом и, наконец, управляет перемещением по оси координат для соответствия требованиям обработки с ЧПУ.

Он напрямую определяет траекторию перемещения инструмента или координатную ось. Кроме того, в зависимости от системы и оборудования, например: на станке с ЧПУ могут быть также команды скорости шпинделя, рулевого управления, пуска и останова; команды выбора и замены инструмента; команды пуска и останова устройства охлаждения и смазки; команды ослабления заготовки, открытия и зажима; вспомогательные команды, такие как индексация верстака. В базовой системе числового программного управления они подаются на внешнее вспомогательное устройство управления в виде сигналов через интерфейс, а вспомогательное устройство управления выполняет необходимую компиляцию и логическую операцию над вышеуказанными сигналами и после усиления приводит в действие соответствующее исполнительное устройство для приведения в действие механических компонентов станка. , гидравлические, пневматические и другие вспомогательные устройства для выполнения действия, указанного в инструкции.

3. Сервопривод. Сервопривод обычно состоит из сервоусилителя (также известного как привод, сервоблок) и исполнительного механизма. В настоящее время на станках с ЧПУ в качестве исполнительных механизмов обычно используются серводвигатели переменного тока; на современных высокоскоростных станках начали применяться линейные двигатели. Кроме того, на станках с ЧПУ, выпущенных до 1980-х годов, применялись серводвигатели постоянного тока; на простых станках с ЧПУ в качестве исполнительных механизмов могут использоваться шаговые двигатели.

Форма сервоусилителя зависит от исполнительного устройства и должна использоваться совместно с приводным двигателем. Вышеперечисленные компоненты являются основными компонентами системы ЧПУ. С развитием технологии числового программного управления и повышением производительности станков функциональные требования к системе также возрастают. Для удовлетворения требований к управлению различными станками, обеспечения целостности и единства системы числового программного управления и упрощения использования, широко используемые и относительно современные системы ЧПУ, как правило, оснащены внутренними программируемыми контроллерами в качестве вспомогательных устройств управления станками.

Кроме того, на металлорежущих станках привод шпинделя может также стать частью системы числового программного управления; на станках с замкнутым циклом ЧПУ измерительно-измерительное устройство также является неотъемлемой частью системы числового программного управления. В современных системах числового программного управления компьютеры иногда используются в качестве человеко-машинного интерфейса, а также для управления данными и ввода/вывода, что обеспечивает более широкие функциональные возможности и более высокую производительность системы числового программного управления. Состав системы числового программного управления зависит от производительности системы управления и конкретных требований к управлению оборудованием. Кроме того, могут быть предусмотрены и другие элементы управления.