Контурные системы ЧПУ предназначены для одновременного согласованного управления движениями двух или нескольких рабочих частей станка вдоль направляющих. Таким образом, инструмент перемещается по криволинейной траектории относительно заготовки.

Смешанные контурно-позиционные системы ЧПУ аналогичны контурным системам и применяются в станках с целью расширения их технологических возможностей.

Преимущества станков с ЧПУ: возможность обработки заготовок, имеющих несколько шеек различного диаметра, сложную форму и различные допуски (вследствие простой переналадки), повышенную точность обработки (благодаря применению прецизионных элементов привода и точных измерительных средств); исключение сложных и дорогостоящих приспособлений и принадлежностей; сокращение фонда рабочего времени с применением многостаночного обслуживания.

В станках с ЧПУ применяют измерительные системы с высокой разрешающей способностью, обеспечивающие жесткие допуски на точность позиционирования. Для компенсации износа шлифовального круга используют механизм автоматической подналадки круга.

Условно к программным относят станки с цифровой индикацией положения, а также станки с цифровой индикацией и ручным вводом данных. Это универсальные станки, оснащенные датчиками положений рабочих частей. Сигналы с датчиков после преобразований поступают в специальное устройство - визуализатор. Численные значения координат рабочих частей непрерывно высвечиваются на световом табло визуали-затора, что позволяет оператору экономить время на измерение обрабатьшаемой заготовки. Кроме визуализатора станок может иметь пульт с панелью ручного набора программы. Ввод данных осуществляется с помощью переключателей только на один кадр программы. Выход рабочей части станка на заданную координату контролируется с помощью визуализатора.

Системы ЧПУ, работающие от перфоленты, имеют устройства цифровой индикации и покадрового ручного ввода данных.

Системы ЧПУ по техническим возможностям делятся на следующие классы:

NC - системы ЧПУ с покадровым чтением перфоленты на протяжении цикла обработки каждой заготовки;

SNC - системы ЧПУ с однократным чтением всей перфоленты перед обработкой партии одинаковых заготовок;

CNC - системы ЧПУ со встроенной мини-ЭВМ (компьютером, микропроцессором);

DNC - системы прямого числового управления группами станков от одной ЭВМ;

HNC - оперативные системы ЧПУ с ручным набором программ на пульте управления.

Наибольшее распространение имеют системы класса NC. Последовательность их работы следующая. После включения станка и системы ЧПУ читаются первый и второй кадр программы. Затем станок начинает отрабатывать команды первого и второго кадра. В процессе отработки станком второго кадра система считывает третий кадр программы, который вводится в освободившееся от информации второго кадра запоминающее устройство, и т. д. Основным недостатком систем класса NC является то, что для обработки каждой последующей заготовки из одной партии системе ЧПУ приходится вновь считывать все кадры перфоленты. Это приводит к повышенной вероятности сбоев из-за изнашивания и загрязнения перфоленты, недостаточно надежной работы считывающих устройств, а также весьма большого числа кадров перфоленты, поскольку для работы таких систем в программе должно быть записано каждое элементарное действие станка.

Системы класса SNC позволяют осуществлять однократный ввод управляющих программ при длине перфоленты 40-310 м. Управление обработкой всей партии заготовок осуществляется по сигналам из запоминающего устройства, что лишает системы класса SNC указанных выше недостатков.

Системы класса CNC имеют мини-ЭВМ на основе микропроцессоров. В запоминающее устройство системы управляющую программу вводят как с подготовленной перфоленты, отдельными кадрами вручную с пульта устройства ЧПУ. В кадрах программы могут записываться команды задающие целые циклы движений, которые затем хранятся в запоминающем устройстве системы ЧПУ. Системы класса CNC позволяют редактировать программы в режиме диалога вручную, выводя информацию на дисплей, а также получать отработанную программу на перфоленте. Обладая сравнительно низкой стоимостью, небольшшии габаритными размерами и высокой надежностью, системы на микропроцессорах позволяют осуществить проверку работоспособности всех структурных частей

системы с помощью специальных тест-программ и автоматически корректировать погрешности станка.

Системы класса DNC позволяют осуществлять управление работой участков, состоящих из станков с ЧПУ. Каждый вид оборудования на участке сохраняет свои системы ЧПУ классов NC, SNC и CNC. На устройства ЧПУ управляющие команды подаются по проводам непосредственно от ЭВМ, минуя считывающие устройства. Это повышает надежность работы всего участка и одновременно автоматизирует процесс подготовки управляющих программ с помощью ЭВМ. В случае выхода из строя ЭВМ, каждый вид оборудования может работать от перфоленты, подготовленной заранее.

Разработаны оперативные системы класса HNC с ручным вводом (с помощью клавиш и переключателей) программ с пульта устройства ЧПУ. После набора, исправления и отладки программа фиксируется до окончания обработки партии одинаковых заготовок. Системы обеспечивают как позиционное, так и контурное управление станками.

5. АДАПТИВНЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ ШЛИФОВАНИИ

В шлифовальных станках находят применение системы адаптивного регулирования. Эти системы успешно сочетаются с системами ЧПУ.

Адаптивная система - это устройство управления работой станка, позволяющее автоматически корректировать определенные параметры процесса обработки (подачу, мощность, припуск и т. п.) в зависимости от текущих значений измеряемых величин при неполной исходной информации. Системы, реализующие принципы адаптивного управления, называются также самонастраивающимися или самоподнастраивающи-мися.

В современных адаптивных системах в качестве исходных используются следующие параметры: точность размеров обрабатываемой заготовки (изменяется подналадкой положения шлифовального круга); параметр шероховатости шлифуемой поверхности (корректируется изменением скоростей и подач); максимальный съем металла (подналадка осуществляется с использованием измерения крутящего момента на шпинделе станка и упругого отжатия шпинделя); максимальная производительность станка (подналадка осуществляется в результате