Модели УЧПУ

В современных станках с ЧПУ в соответствии с классами УЧПУ применяют системы различных типов (моделей), количество которых достаточно многочисленно и разнообразно. В обозначениях отдель­ных моделей в настоящее время нет особенно четких правил, хотя в начальный период становления УЧПУ была принята определенная система.

Структура обозначения. Обозначение типа УЧПУ состоит из не­скольких элементов. Буква означает тип системы: П − позиционная; Н − непрерывная (контурная): У − универсальная или контурно-по­зиционная; цифра впереди букв означает модификацию системы; пер­вая цифра за буквой – общее число управляемых по программе коор­динат, вторая цифра за буквой – число одновременно управляемых координат, третья цифра за буквой – тип привода:
1 − шаговый; 2 − следящий или следяще-регулируемый. Например, рассмотрим обозна­чение УЧПУ типа Н22-1. Это значит, что система непрерывная (Н), с двумя управляемыми координатами (число 2), две одновременно управляе­мых координат (число 2), система предназначена для управле­ния приводом с шаговыми двигателями. УЧПУ модели Н55-1 используется для станков с шаговым типом двигателя, обеспечивая одновре­менное управление по пяти координатам.

Практика, однако, показала, что разработчики далеко не всегда придерживались указанного правила обозначения и многие модели имеют кодовые обозначения, например «Размер 4» и др. Буквы в та­ком обозначении чаще всего указывают модификацию системы.

Характеристики моделей. Современные модели УЧПУ оценива­ются рядом характеристик, определяющих наличие у системы тех или иных эксплуатационных, функциональных и сервисных возможностей. Среди основных можно назвать следующие характеристики УЧПУ как устройства управления станками:

1. Число программируемых координат; тип системы.

2. Число одновременно управляемых координат.

3. Дискретность задания координат, мм.

4. Линейная интерполяция (на плоскости).

5. Круговая интерполяция (на плоскости).

6. Объемная линейная интерполяция.

7. Винтовая интерполяция.

8. Смещение начала (нуля) отсчета (программируемое).

9. Зеркальная отработка программы.

10. Отработка программы в масштабах.

11. Коррекция размеров инструмента и элементов станка.

12. Индикация положения.

13. Инди­кация функций.

14. Дисплей, индикация кадра (кадров).

15. Возможность управления от внешней ЭВМ.

16. Абсолютный способ задания размеров.

17. Способ задания размеров в приращениях.

18. На­личие смещения нуля с пульта системы.

19. Наличие постоянных циклов.

20. Наличие системы редактирования УП.

21. Наличие выхода на другой внешний носитель.

22. Способ задания переме­щений функциями (параметры).

23. Ручной ввод программы.

24. Ввод программы от перфоленты, магнитной ленты, магнитного диска.

25. Максимальная скорость привода (быстрота перемещений), мм/мин.

26. Предельная скорость рабочей подачи, мм/мин.

27. Данные памяти ЭВМ, используемой в УЧПУ.

28. Системы диагностики и самодиагно­стики.

29. Расширение функции языка программирования.

30. Наличие диалогового режима.

31. Возможности адекватного управления.

32. Вариантность и блочность построения системы.

33. Тип управляемого привода.

34. Защитные функции.

35. Вводы-выводы (интерфейс и др.).

36. Габаритные размеры, масса.

37. Конструктивные особенности.

Функциональные особенности моделей УЧПУ разных поколе­ний. УЧПУ различают по поколениям в зависимости от использован­ной элементной базы.

1. Устройства первого поколения были выполнены на реле и элемен­тах с низкими частотными параметрами, они характеризуются ограни­ченными функциональными возможностями. К этой группе относятся УЧПУ отечественного производства типов «Координата Р-68», «Кон­тур 4МИ», «Контур 2П», «Контур ЗП», «Контур 2ПТ-71», «Контур 2ПТ-71/3».

2. Устройства второго поколения были выполнены на элек­тронных элементах с более высокими частотными характеристиками и обладали сравнительно широкими функциональными возможностями. К этой группе УЧПУ относятся «Координата С-70», «Координата С-70/3», П32-3, П32-ЗА, П32-ЗВ, агрегатированные устройства Н33-1, Н33-2, У33-1, У22-1 и ЭМ-907А.

3. Устройства третьего поколения выполнены на базе интегральных элементов, они характеризуются широкими функциональными воз­можностями, некоторые из них приспособлены для решения специаль­ных задач. Устройства Н22-1М, Н33-1М, Н33-2М, Н55-1, Н55-2 явля­ются первыми устройствами контурного и комбинированного управле­ния третьего поколения, они были построены на интегральных схемах и предназначены для токарных и фрезерных станков с авто­матической сменой инструментов.

4. УЧПУ четвертого и пятого поколений уже были выполнены на основе ЭВМ. Строились эти сис­темы, как правило, по агрегатно-блочному принципу и оснащены раз­личными дополнительными узлами: блоками технологических команд; устройствами коррекции радиуса, длины и положения инструмента, скорости подач, скорости резания, индикации перемещений; устройст­вами для нарезания резьб; блоками контроля и останова, как на рабо­чих, так и на холостых ходах и др.

В связи с большим расширением технологических возможностей УЧПУ практически стерлась грань между контурными и позиционны­ми видами ЧПУ и произошел переход к универсальным (контурно-по­зиционным) устройствам. Увеличилось число управляемых координат станка, причем взаимосвязь их в работе может быть одновременной и последовательной в любых комбинациях.

К отечественным системам класса СNС (или близким к этому классу) относятся УЧПУ 2У22, 2Р22, 2У32-61, 2С42, 2М42, 2М43-22, 2С85, 2Р32, 2Р32М, 2С85-63, «Электроника НЦ80-31». Все они относятся к УЧПУ четвертого и пятого поколений.

УЧПУ зарубежных фирм достаточно широко ис­пользуются с различными отечественными станками. В своих новых моделях зарубежные фирмы достаточно далеко ушли вперед (особенно по функциональным возможностям) от систем класса СNС пятого поколения.

Конструктивно УЧПУ реализуют по разному. Чаще всего это устрой­ство устанавливается к станку как отдельный элемент в виде шкафа (стойка) с различными панелями и целевыми устройствами на лицевой стороне. Некоторые УЧПУ монтируют как подвесные пульты управления станком или встраивают в какой-либо агрегат станка с выводом панели в необходимую сторону.

Контрольные вопросы

1. Перечислите поколения устройств ЧПУ.

2. Как конструктивно реализуются УЧПУ на станке?

3. Назовите структуру обозначений моделей УЧПУ.

4. Перечислите основные характеристики моделей УЧПУ.