Инжиниринго — консалтинговое агентство

“Laufer Cnc & Computer Services”

C 2008 года мы с Вами!

Мы занимаемся обучением специалистов в отрасли

легкой промышленности станкам с ЧПУ, автоматизацией

производства, разработкой дизайна и прототипированием

инструментов для производства, помощью в освоении

всевозможных САПР-систем, продажей CAD/CAM/CAE,

пост-процессированием, проведением тех. семинаров,

помощью в трудоустройстве специалистов.

Наш адрес: Израиль, г. Ашдод, 77123. а/я 2463 ул. А-Баним 5, здание Мерказ-а-Кирия, 1эт., оф.15 Тел: 052-645-85-05

ПЛАН-КОНСПЕКТ

Лекция №1. Основы числового программного управления 1. Система Числового Программного Управления. Принцип работы УЧПУ 2. Типы стоек станков и их отличие: FANUС, SYNTEC, HAAS 3. Структура вертикально-фрезерного станка с ЧПУ Числовое программное управление (ЧПУ) означает компьютеризованную систему управления, считывающую инструкции специализированного языка программирования (например, G-код) и управляющую приводами металло-, дерево- и пластмасообрабатывающих станков и станочной оснасткой.

Станки, оборудованные числовым программным управлением, называются станками с ЧПУ. Помимо металлорежущих (например, фрезерные или токарные), существует оборудование для резки листовых заготовок, для обработки давлением.

Интерпретатор системы ЧПУ производит перевод программ из входного языка в команды управления главным приводом, приводами подач, контроллерами управления узлов станка (включить/выключить охлаждение, например). Для определения необходимой траектории движения рабочего органа в целом (инструмента/заготовки) в соответствии с управляющей программой (УП) используется интерполятор, рассчитывающий положение промежуточных точек траектории по заданным в программе конечным.

Интерполяция, интерполирование — в вычислительной математике способ нахождения промежуточных значений величины по имеющемуся дискретному набору известных значений.

Аббревиатура ЧПУ соответствует двум англоязычным — NC и CNC, — отражающим эволюцию развития систем управления оборудованием.

• Системы типа NC (англ. Numerical control), появившиеся первыми, предусматривали использование жестко заданных схем управления обработкой — например, задание программы с помощью штекеров или переключателей, хранение программ на внешних носителях. Каких-либо устройств оперативного хранения данных, управляющих процессоров не предусматривалось.

• Более современные системы ЧПУ, называемые CNC (англ. Computer numerical control), основаны на системе управления построенной на • микроконтроллере • программируемом логическом контроллере • управляющем компьютере на базе микропроцессора.

Программа для оборудования с ЧПУ может быть загружена с внешних носителей (например, магнитной ленты, перфорированной бумажной ленты (перфоленты)дискеты или флеш-накопителей) в собственную память (либо временно, до выключения питания — в оперативную память, либо постоянно — в ПЗУ, карту памяти или другой накопитель: жёсткий диск или твердотельный накопитель). Помимо этого, современное оборудование подключается к централизованым системам управления посредством заводских (цеховых) сетей связи.

В системе управления, кроме самой программы, присутствуют данные других форматов и назначения. Как минимум, это машинные данные и данные пользователя, специфически привязанные к конкретной системе управления либо к определенной серии (линейке) однотипных моделей систем управления.

Наиболее распространенный язык программирования ЧПУ для металлорежущего оборудования описан документом ISO 6983 Международного комитета по стандартам и называется «G-код». В отдельных случаях — например, системы управления гравировальными станками — язык управления принципиально отличается от стандарта. Для простых задач, например, раскроя плоских заготовок, система ЧПУ в качестве входной информации может использовать текстовый файл в формате обмена данными — например DXF Несколько станков с ЧПУ могут объединится в гибкую автоматизированную производственную систему (ГПС), которая в свою очередь может быть дополнена гибким автоматизированным участком (ГАУ) и войти в состав автоматической линии (производства масштаба участка либо цеха).

В качестве CNC-контроллеров в настоящее время обычно используется оборудование на основе DSP-процессоров или программируемых логических контроллеров. Важной характеристикой CNC-контроллера является количество осей (каналов), которые он способен синхронизировать (управлять) — для этого требуется высокая производительность и соответствующее ПО. В качестве исполнительных механизмов используются сервоприводы, шаговые двигатели.

Сервопривод (следящий привод) — привод с управлением через отрицательную обратную связь, позволяющую точно управлять параметрами движения.

Шаговый электродвигатель — это синхронный бесщёточный электродвигатель с несколькими обмотками, в котором ток подаваемый в одну из обмоток статора вызывает фиксацию ротора. Последовательная активация обмоток двигателя вызывает дискретные угловые перемещения (шаги) ротора.

Разработка управляющих программ в настоящее время выполняется с использованием специальных модулей для систем автоматизированного проектирования (САПР) или отдельных систем автоматизированного программирования(CAM), которые по электронной модели генерируют программу обработки.

В СССР для токарных станков наибольшее распространение получили системы ЧПУ отечественного производства 2Р22 и Электроника НЦ-31.

Система автоматизации проектных работ, или система автоматизированного проектирования, САПР (англ. CAD, Computer-Aided Design) — программный пакет, предназначенный для автоматизированного проектирования (CAD), разработки (CAE) и производства (CAM) конечного продукта, а также оформления конструкторской и/или технологической документации(PDM).

Данные из CAD-систем передаются в CAM (англ. Computer-aided manufacturing — система автоматизированной разработки программ обработки деталей для станков с ЧПУ или ГАПС (Гибких автоматизированных производственных систем)).

Работа с САПР обычно подразумевает создание геометрической модели изделия (двумерной или трёхмерной, твердотельной), генерацию на основе этой модели конструкторской документации (чертежей изделия, спецификаций и проч.) и последующее его сопровождение.

САПР включает в себя следующие технологии:

• CAD (англ. Computer-aided design) — технология автоматизированного проектирования;

• CAM (англ. Computer-aided manufacturing) — технология автоматизированного производства;

• CAE (англ. Computer-aided engineering) — технология автоматизированной разработки;

• CALS (англ. Continuous Acquisition and Life cycle Support) - непрерывная информационная поддержка поставок и жизненного цикла.

G-код — условное именование языка программирования устройств с числовым программным управлением (ЧПУ). Был создан компанией Electronic Industries Alliance в начале 1960-х. Финальная доработка была одобрена в феврале 1980 года как стандарт RS274D. Комитет ISO утвердил G-код, как стандарт ISO 6983-1:1982, Госкомитет по стандартам СССР — как ГОСТ 20999-83. В советской технической литературе G-код обозначается, как код ИСО 7-бит (ISO 7-bit).

DXF (англ. Drawing eXchange Format) — открытый формат файлов для обмена двумерной графической информацией между приложениями САПР. Был создан фирмой Autodesk для системы AutoCAD. Поддерживается практически всеми CADсистемами на платформе PC.

Фрезерные станки — группа металлорежущих станков в классификации по виду обработки. Фрезерные станки предназначены для обработки с помощью фрезы плоских и фасонных поверхностей, тел вращения, зубчатых колёс и т. п.

металлических и других заготовок. При этом фреза, закрепленная в шпинделе фрезерного станка совершает вращательное (главное) движение, а заготовка, закреплённая на столе, совершает движение подачи прямолинейное или криволинейное. Управление может быть ручным, автоматизированным или осуществляться с помощью системы ЧПУ (CNC).

Во фрезерных станках главным движением является вращение фрезы, а движение подачи — относительное перемещение заготовки и фрезы.

Вспомогательные движения необходимы в станке для подготовки процесса резания. К вспомогательным движениям относятся движения, связанные с настройкой и наладкой станка, его управлением, закреплением и освобождением детали и инструмента, подводом инструмента к обрабатываемым поверхностям и его отводом; движения приборов для автоматического контроля размеров и т. д. Вспомогательные движения можно выполнять на станках как автоматически, так и вручную. На станках-автоматах все вспомогательные движения в определенной последовательности выполняются автоматически.

Разновидности стоек ЧПУ — Стойка CAMSoft. Стойка ЧПУ Angle Стойка BridgePort, управление Mach3. Стойка Dossan – Fanuc I Series Стойка ЧПУ Fanuc 30 Series Стойка ЧПУ Haas VF Стойка управления станком с ЧПУ - Matsura Стойка управления станком с ЧПУ – Seickel Структура основных компонентов вертикально-фрезерного станка с ЧПУ.

Список использованной литературы:

• Сосонкин В. Л., Мартинов Г. М. Системы числового программного управления.

Учебное пособие для вузов. Изд. Логос, 2005 г., 296 стр. ISBN 5-98704-012- • В. Л. Сосонкин, Г. М. Мартинов Программирование систем числового программного управления. Изд. Логос, Университетская книга, 2008 г., 344 стр.

ISBN 978-5-98704-296- • Босинзон М. А. Современные системы ЧПУ и их эксплуатация. Учебник для нач.

проф. образования Изд. Academia, 2009 г. ISBN 978-5-7695-6060- • Ловыгин А. А., Васильев А. В. Современный станок с ЧПУ и CAD/CAM система.

Изд. Эльф ИПР, 2006 г., ISBN 5-900891-60-