Обработка металла

Токарная обработка

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

18.1. Общие сведения о системах программного управления

Повышение производительности и качества работ на токарных станках связано с механизацией и автоматизацией цикла обработки. Циклом обработки называют совокупность перемещения рабочих органов, повторяющихся при обработке каждой заготовки. Простейшим примером автоматизации цикла является использование кулачка 3 и конечного выключателя 4, которые размыкают цепь электродвигателя 1 и останавливают перемещение суппорта 2 (18.1).

Комлекс перемещений рабочих органов в цикле работы станка осуществляется в определенной последовательности, т. е. по программе. Управляющая программа — это совокупность команд, соответствующая заданному алгоритму функционирования станка по обработке конкретной заготовки. А л г о р и т-м о м называют способ достижения цели (решение задачи) с однозначным описанием процедуры его выполнения. Программа работы исполнительных органов станка задается с помощью программоносителя. Программоноситель — это носитель данных, на которых записана управляющая программа. В качестве программоносителя используют перфоленту,  магнитную ленту, магнитный диск. На программоносителе может быть представлена геометрическая и технологическая информация.

Технологическая информация содержит данные о последовательности ввода в работу различных инструментов, об изменении режима резания и включении смазочно-охлаждающей жидкости и т. д. Геометрическая информация характеризует форму и размеры элементов детали и инструмента и их взаимное положение в пространстве.

При ручном управлении станком программу обработки задает рабочий после изучения чертежа детали. Он определяет порядок переходов при обработке различных поверхностей, число рабочих ходов, необходимый инструмент в его смену, режим резания и т. д.

В программном управлении станками широко применяют системы, которые значительно сокращают время переналадки станка, обеспечивают высокую точность и стабильность обработки. Программное управление станком — это автоматическое управление его работой по программе, заданной в виде чисел или символов, определяющих величины и характер перемещений его исполнительных органов.

В программном управлении наиболее распространены системы числового программного управления (СЧПУ), основанные на использовании чисел для задания программы перемещения исполнительных органов станка в процессе обработки. Функции, выполняемые СЧПУ, можно разделить на основные и дополнительные. Основной функцией СЧПУ является управление приводами подач станков в соответствии с заданной программой. Дополнительные функции предусматривают изменение частоты вращения шпинделя, вида инструмента и т. д.

Обобщенная структурная схема СЧПУ представлена на 18.2. Устройство / ввода программы считывает программу, т. е. преобразовывает ее в электрические сигналы и направляет в устройство 4 отработки программы, которое через устройство 5 управления приводом воздействует на объект регулирования — привод 6 подач. Перемещение подвижной части станка, связанной с приводом 6 подач, контролирует датчик 8, включенный в цепь главной обратной связи. Информация с датчика 8 через устройство 7 обратной связи поступает в устройство 4 отработки программы, где происходит сравнение фактического перемещения с заданным    по    программе    для    внесения

соответствующих коррективов в произведенные перемещения. Для исполнения дополнительных функций с устройства / ввода программы электрические сигналы поступают в устройство 2 технологических команд, которое воздействует на исполнительные элементы 3 технологических команд (двигатели, электромагниты, электромагнитные муфты и др.); при этом исполнительные элементы включаются или выключаются.

Станки с ЧПУ быстро переналаживаются без смены или перестановки механических элементов. Достаточно изменить вводимую в станок информацию и он начнет работать по другой программе, т. е. обрабатывать другую заготовку (деталь) . Это определяет высокую универсальность станков с ЧПУ. Применение станков с ЧПУ удобно в тех случаях, когда требуется быстрый переход на изготовление другой детали, обработка которой на обычных станках требует использования специальной оснастки.

На станках с ЧПУ точность размеров и формы обрабатываемой детали, а также требуемая шероховатость поверхности обеспечиваются жесткостью и точностью станка, дискретностью и стабильностью позиционирования и ввода коррекции, а также качеством СЧПУ.

Автоматическая (по программе) обработка на станках с ЧПУ обеспечивает стабильность качества и идентичность изготовленных деталей всей партии, так как при этом исключаются негативные факторы, имеющие место при ручном управлении (усталость рабочего, отвлечение его внимания внешними воздействиями, отрицательные и положительные эмоции, погрешности отсчета текущего размера при обработке, временное нарушение координации движения рук и др.), а также исключает погрешности в работе, связанные с обеспечением точности размеров при переходе от одной обрабатываемой поверхности к другой на станках с ручным управлением.

Применение станков с ЧПУ позволяет создавать новые прогрессивные формы организации производства с использованием вычислительной техники и значительно сократить сроки освоения выпуска новых изделий.     При    использовании    станков

с ЧПУ появляется возможность централизованной подготовки программ с применением современных средств вычислительной техники, обеспечивается возможность дистанционного управления станками и одновременного управления несколькими станками.

18.2. Классификация СЧПУ

Системы ЧПУ могут быть разомкнутыми, замкнутыми и самонастраивающимися (адаптивными); по виду управления движением — позиционными, прямоугольными, непрерывными (контурными). В р а-зомкнутых СЧПУ (18.3, а) используют один поток информации. Программа 1 проходит через считывающее устройство 2, в результате чего на выходе последнего появляются командные сигналы, которые после преобразования в звене 3 направляются к механизму 4, осуществляющему перемещение исполнительных органов станка (например, суппортов). Соответствие действительного перемещения заданному не проверяется.

В замкнутых СЧПУ (18.3, б) используют два потока информации, т. е. имеется обратная связь. Один поток поступает от считывающего устройства 2, а второй — от устройства 7, измеряющего действительные перемещения суппортов, кареток или других исполнительных органов станка. Программа /, проходя через считывающее устройство 2, вызывает сигналы, которые поступают сначала в звено 3, а затем после преобразования — в систему А. Последняя состоит из сравнивающего устройства 4, в которое поступают задающие сигналы от звена 3 (направляющиеся через усилитель 5 к исполнительному двигателю 6) и сигналы от датчика 7 о действительных перемещениях исполнительных органов станка. В сравнивающем устройстве 4 поступающие сигналы сравниваются, и в случае их расхождения появляется сигнал, который направляется через звено 5 к исполнительному двигателю 6. В результате этого исполнительные органы станка перемещаются до тех пор, пока действительное значение перемещения не будет  соответствовать   заданному,   после

чего сигналы на выходе сравнивающего устройства 4 исчезнут.

В самонастраивающихся системах в информацию, поступающую от считывающего устройства, вносятся дополнительные изменения с учетом поступающего из блока памяти информации о результатах обработки предыдущей заготовки. Это позволяет повысить точность обработки, так как изменения условий работы запоминаются и обобщаются в устройствах самонастройки памяти станка, а затем преобразуются в управляющий сигнал.

Система адаптивного управления отличается от обычной СЧПУ автоматической приспособляемостью процесса обработки заготовки к изменяющимся условиям обработки (по определенным критериям) в целях лучшего использования возможностей станка и инструмента. Станки с обычной СЧПУ (в отличие от станков с системой адаптивного управления) отрабатывают программу без учета действия случайных факторов, например припуска, твердости обрабатываемого материала и состояния режущих кромок инструмента.

В зависимости от поставленной задачи и методов ее решения системы адаптивного управления разделяют на системы регулирования какого-либо параметра (например, скорости резания и т. д.) и системы, обеспечивающие поддержание наибольшего значения одного или нескольких параметров.

Представленная на 18.4 система адаптивного управления токарным станком может быть использована для повы-

шения точности обработки. Благодаря регулированию поддерживается постоянное усилие резания, что обеспечивает необходимую точность обработки заготовок с переменным припуском.

Позиционные СЧПУ обеспечивают точную установку исполнительного механизма в заданное положение. В процессе обработки исполнительный орган в определенной последовательности обходит заданные координаты по осям X и Y (18.5, а). В этом случае сначала выполняется установка (позиционирование) исполнительного органа в точке с заданными координатами, а затем — обработка. Разновидностью позиционных СЧПУ являются прямоугольные СЧПУ, в которых программируются не точки, а отдельные отрезки, но при этом продольная и поперечная подачи разделены во времени.

Прямоугольные         СЧПУ

(18.5, б) обеспечивают последовательное включение продольной или попере-

чной подачи; при этом происходит обработка поверхности ступенчатой формы. Такие СЧПУ используют в токарных, карусельных, револьверных, фрезерных и других станках. Обработка ступенчатых валов и других деталей с прямоугольными контурами производится только по траекториям, параллельным направлению перемещений рабочих органов.

Контурные СЧПУ (18.5, в) обеспечивают непрерывное управление рабочими органами в соответствии с заданными законами изменения их пути и скорости перемещения для получения необходимого контура обработки. При контурной обработке инструмент движется относительно заготовки по криволинейной траектории, которая получается в результате сложения движений по двум (плоская криволинейная траектория) или трем (пространственная криволинейная траектория) прямолинейным координатам. Такие СЧПУ используют в токарных и фрезерных станках, при изготовлении деталей с фасонными поверхностями. Подача S инструмента в каждый момент обработки складывается из поперечной Sn<in и продольной Snp подач. Таким образом, перемещения инструмента по различным координатным осям функционально связаны друг с другом.

18.3.  Сведения об основных кодах

В двоичной системе счисления основание 5 = 2. При этом цифры (0, 1, 2,..., 9) изображаются как четырехразрядные двоичные числа  (табл. 18.1).

Для записи всех цифр от 0 до 9 при двоичной системе счисления требуется четыре дорожки, а не десять, как при десятичной системе. Однако при переходе к числам, которые имеют несколько десятичных разрядов, чтение их в двоичной системе практически невозможно, так как необходимо делать довольно длительные вычисления. Например, число 8943,95 в двоичном коде будет иметь следующий вид: 8943,95=1000 1001 0100 ООП 1001 0101 (см. табл. 18.1).

Двоичная система счисления для изображения чисел в управляющей программе использовалась при реализации в схемах и на перфоленте. Поскольку в этой системе для изображения любых чисел используются всего две цифры 0 и 1, то при построении блоков вычислительной техники можно использовать элементы, имеющие два устойчивых состояния   (на-

личие или отсутствие напряжения в цепи и т. д.).

Десятично-двоичная система счисления удобна при пользовании как десятичная и обладает преимуществами двоичной. Например, запись числа 7516 в десятично-двоичной системе имеет вид: 7 = 0-23+1.22+1-2> + 1-20 = 0 + 4 + 2 + + 1=0111; 5 = 0-23+1-22 + 0-2' +Ь2и = = 0 + 4 + 0+1=0101; 1=0-23 + 0-22 + + 0-21 + 1-2° = 0 + 0 + 0 + 1=0001; 6 = = 0-23+1-22+1-21+0-2° = 0 + 4 + 2 + + 0=0110. Окончательная форма записи: 7516 = 0111 /0101 /0001 /ОНО.

Здесь сохраняются десятичные разряды (единицы, десятки, сотни и т.д.), но цифры в каждом из разрядов записываются в двоичном коде (см. табл. 18.1). Для записи любой из десяти цифр достаточно четырех знаков, а количество строк соответствует количеству разрядов числа, т. е. для пятиразрядного числа нужно пять строк.

18.4. Программоносители

Запись программы для станков с ЧПУ осуществляется на программоносителях: перфолентах, перфокартах, магнитных лентах.

Перфокарту изготовляют из картона. Она имеет форму прямоугольника, один конец которого срезан для ориентации при установке карты в считывающее устройство. На перфокарте напечатаны 80 колонок цифр, в каждой колонке помещены цифры от 0 до 9. Программа записывается пробивкой отверстий на месте соответствующих цифр.

Перфоленту изготовляют из бумаги или непрозрачного материала на синтетической основе. Программа записывается пробивкой отверстий в ленте в определенных местах. Различают два типа перфолент — пятидорожковую (шириной 17,5 мм) и восьмидорожковую (шириной 25,4 мм). К достоинствам перфоленты относятся простота записи и обработки информации; возможность автоматизировать процесс записи; низкая стоимость; возможность многократного использования и др.

Магнитную ленту как носитель информации широко применяют в вы-

числительной технике. Запись на ленте производится аналогично звуковой записи. Магнитную ленту шириной 35 мм изготовляют из ацетилцеллюлозы, покрытой тонким слоем ферромагнитной эмульсии. Лента разделена по ширине на девять дорожек, на каждую из которых записывают информацию в соответствии с управляющей программой.

Главным достоинством магнитной ленты является возможность многократно воспроизводить, стирать и записывать вновь управляющие программы. К недостаткам относят влияние на магнитную ленту внешней среды (температуры, влажности, магнитных полей); довольно быстрое изнашивание магнитного слоя; абразивное воздействие магнитного слоя на элементы лентопротяжного механизма; необходимость специальной аппаратуры для записи программ на ленту; большой расход ленты.

18.5. Запись управляющей информации

Различают два вида представления управляющей информации: кодированный и декодированный. Отнесение управляющей информации к тому или иному виду зависит от кода, используемого при программировании. Если программа записана в унитарном коде, то соответствующее представление информации называют д е-кодированным. Запись программы в любом другом коде соответствует представлению управляющей информации в   кодированном   виде.

Информацию в декодированном виде записывают, как правило, на магнитную ленту, а в кодированном — на перфоленту или перфокарту. Магнитные . ленты применяют в токарных станках с шаговыми двигателями, которым необходим декодированный вид программ.

Для преобразования информации, представленной в кодированном виде, в информацию декодированного вида используют кодопреобразующее устройство — интерполятор, который преобразовывает вводимые в него от управляющей программы числа в определенное число импульсов, соответствующим образом распределенных по управляемым координатам. Каждый импульс, выходящий

за интерполятор, воздействуя на привод соответствующей координаты, обеспечивает перемещение рабочего органа станка на величину одной дискреты (дискретность — это величина перемещения на один импульс, мм/имп, а частота импульсов определяет скорость перемещения рабочего органа). Интерполяторы подразделяют на линейные и линейно-круговые. Линейные интерполяторы обеспечивают прямолинейную траекторию перемещения исполнительного органа между опорными точками, а линейно-круговые — траекторию, состоящую из прямых отрезков и дуг окружности.

Отверстия в перфоленте (как правило, пяти- или восьмидорожковой), предназначенные для ее продвижения транспортным механизмом, называют транспортными; остальные отверстия в перфоленте — кодовые. Ряд отверстий, расположенный в направлении транспортирования перфоленты, называют кодовой дорожкой, а ряд отверстий, расположенный перпендикулярно направлению транспортирования перфоленты,—с трокой. Шаг перфорации, или шаг строки,— это расстояние между осями рядом расположенных строк. Положение кодового отверстия в строке определяется расстоянием от центра транспортного отверстия до центра соответствующего кодового отверстия в строке.

Для пятидорожковой перфоленты наиболее распространен буквенно-цифровой код, который позволяет регистрировать на перфоленте цифры (0, 1, 2, ..., 9) и буквы (Н, Е, Д, Т, Ч, П, Ш, С, В, Я). Цифры используют для записи размерной информации, а буквы — для записи команд. Для удобства записи и чтения выбранные буквы являются начальными в названиях цифр: Н — нуль, Е — единица, Д — двойка, Т — тройка, Ч — четверка, П — пятерка, Ш — шестерка, С — семерка, В — восьмерка, Я — девятка, поскольку буква Д уже использована. Для записи команд используют тот же код, но при этом в пятой дорожке записывают символ «1»—признак буквы. Применение указанных символов для кодирования команд позволяет легко читать перфоленту.

При  составлении  программы  каждая

буква соответствует определенной команде, которая начинается на эту букву: Е — первая; Д—вторая координата перемещения У; Т — третья координата перемещения Z; координата перемещения X; П — подача, Ш — шпиндель (скорость), С — смена кадров, Н — конец кадра, В — вспомогательные команды и т. д.

Несколько строк перфоленты, описывающих работу одного исполнительного органа, составляют слово програм-м ы, т. е. последовательность символов, рассматриваемых в определенной связи как единое целое. Слово состоит из адреса, обозначенного буквой, и числа, отображающего либо величину перемещения, либо скорость подачи, либо код какой-то другой функции. Например, слово Y-\-+ 012345 означает следующее: перемещение суппорта станка в положительном направлении оси Y на величину 12345 дискрет (импульсов), что при дискретности 0,01 мм/имп означает перемещение на 123,45мм. Адрес — часть слова управляющей программы, определяющая назначение следующих за ним данных, содержащихся в этом слове.

Несколько слов, описывающих обработку определенного участка заготовки, составляют фразу, которая содержит информацию о геометрических и технологических параметрах, необходимых для обработки определенного участка или для выполнения вспомогательных функций (начало программы, подвод инструмента и т.д.). Последовательность фраз в программе определяет последовательность обработки отдельных участков заготовки (детали).

Различают два способа записи программы: с фразами постоянной и переменной длины. Фразы постоянной длины называют кадрами. Кадр программы — последовательность слов, расположенных в определенном порядке и несущих информацию о технологической операции. При записи программы кадрами каждому слову отведено определенное число строк.

При записи фразами с переменной длиной используют три способа: адресный, табуляционный и универсальный. При адресном спосо-б е    записи    каждое    слово    начинается

с буквы, которая указывает назначение последующей числовой информации. Длина фраз при этом оказывается переменной; одна фраза от другой отделяется буквой Н (знак окончания фразы). При табуляционном способе записи все слова фразы следуют друг за другом в определенной последовательности и разделяются буквой Я (знак табуляции, условно обозначаемый TAB). При универсальном способе используют отдельные элементы адресного и табуля-ционного способов.

Напрабление считывания и перфорации

На 18.6 показан кадр программы, записанный на пятидорожковой ленте: первое слово сверху (перемещение по оси X) выражается числом 1728; второе слово (перемещение по оси Y) — числом 624; третье число (перемещение по оси Z) отсутствует; четвертое слово (скорость подачи) выражается числом 180; пятое слово (седьмая ступень частоты вращения шпинделя) выражается числом 7; шестое слово, состоящее из четырех вспомогательных команд (а, б, в, г), говорит о том, что заданы команды а и г.

При записи на восьмидорожковую перфоленту (18.7) число информационных разрядов кода равно 7; восьмую дорожку используют для обнаружения единичных ошибок. Кодовые дорожки нумеруют последовательно (1, 2, ..., 8), начиная с базовой кромки. Базовая кромка — край перфоленты, от которой начинается нумерация кодовых дорожек; между ведущей дорожкой и базовой кромкой расположены три кодовые дорожки. Для представления информации на перфоленте используют 7-битный код. Бит (отверстие) — единица информации на перфоленте.

Каждая строка содержит одну кодовую комбинацию с соответствующим знаком четности. Для обнаружения ошибки информации к каждой кодовой комбинации добавляется восьмой бит, выбор значения которого произведен таким образом, чтобы число «единиц» в одной строке было четное. Проверочный элемент располагается на восьмой дорожке после наибольшего значащего разряда. Направление движения перфоленты противоположно направлению, в котором перфорируются и считываются кодовые комбинации.

18.6.  Подготовка и кодирование управляющих программ

Одной из важнейших задач при эксплуатации станков с ЧПУ является подготовка и кодирование управляющих программ (УП). Подготовка УП (например, на станке с системой ЧПУ модели Н22-1М) в общем случае означает подготовку и нанесение на программоноситель команд, которые необходимы для обработки и могут быть автоматически прочитаны и выполнены системой ЧПУ и самим станком. В процессе программирования решающее значение имеет сбор и упорядочение информации перед тем, как она будет нанесена на программоноситель.

На 18.8 приведена кодовая таблица символов, используемых при кодировании УП обработки на металлорежущих станках с ЧПУ 7-битным кодом на восьми-дорожковой перфоленте.

УП составляют таким образом, чтобы

в кадре записывалась только та геометрическая, технологическая и вспомогательная информация, которая заменяется по отношению к предыдущему кадру. При неизменяемой геометрической, технологической и вспомогательной информации рекомендуется не записывать слова в кадре по соответствующим адресам, кроме символа табуляции (при универсальном способе записи УП).

Каждая УП начинается символом «Начало программы». Каждый кадр программы содержит слово, номер кадра, информационные слова и символ «Конец кадра». УП может содержать главу программы и главный кадр. Глава программы — определенное количество заданных в необходимой последовательности кадров, из которых первый является главным, характеризующим начальное состояние следующего за ним участка УП.

В главном кадре программируются подготовительные функции, размерная информация по всем координатам, подача, частота вращения шпинделя, инструмент, и вспомогательные функции.

Адрес /, /, К используют только при круговой интерполяции. Адреса F и S вводят только при изменении скорости подачи и частоты вращения шпинделя; подготовительную функцию G — при изменении условий перемещения; номер коррекции L — при смене инструмента; адрес Т — при изменении номера инструмента; X, Y и Z — в зависимости от обрабатываемого контура. После адресов геометрической информации (X, Y и Z) обязательно указывают знак « + » или «—», а затем числовую информацию о величине перемещения.

Для СЧПУ модели Н22-1М порядок слов в кадре должен соответствовать адресам, приведенным в табл. 18.2. В одном кадре не могут указываться два одноименных адреса.

Подготовительная функция G определяет режим работы пульта ЧПУ, а функции G01, G10, G11 — линейные перемещения, программируемые при обработке заготовок (по длине) нормальных (00001-99 999 импульсов), длинных 000 001 — 999 999 импульсов) и коротких (0001 — 9999 импульсов). Цена импульсов по координате X составляет 0,01 мм, по координате Z — 0,005 мм. Величина конечной точки перемещения (X или Z; X и Z) выбирается в соответствии с указанными пределами обрабатываемых длин заготовок.

Незначащие нули и знаки «-|-» и « —» программируются обязательно. Функции G01, G020, (321 определяют круговое перемещение по часовой стрелке, программируемое при обработке нормальных, длинных и коротких заготовок соответственно; функции G03, G30, G31 —круговое перемещение против часовой стрелки, программируемое при обработке нормальных, длинных и коротких размеров соответственно. При обработке в нескольких кадрах размеров одного порядка   (например,

нормальных) функции G01, G02 или G03 программируют в первом из этих кадров. Функции G17, G18 и G19 определяют выбор при круговой интерполяции плоскости обработки (соответственно XY, XZ и YZ); G25 — возврат в «О» станка; G26 — работу в приращениях; G27 — работу в абсолютной системе координат; G33 — нарезание резьбы; G40 — отмену коррекции инструмента; G58 — линейное смещение « — » детали. Функции G25, G33, G58 автоматически предполагают использование длинных размеров.

Скорость   подачи   F   задается   пятью

разрядами; старший разряд после адреса определяет признак диапазона подач. При программировании в старшем разряде: «1» — рабочая подача 1 —1200 об/мин; «2» — рабочая подача 0,05—60 об/мин; «7» — скорость быстрого хода (быстрый ход программируется функцией F 700 000). Остальные разряды обозначают подачу в мм/мин. Скорость быстрого хода по координате Z 4800 мм/мин и по координате X 2400 мм/мин.

Максимальная программируемая рабочая подача, на которой допускается изменение направления движения без введения выдержки времени или промежуточного кадра, не должна превышать 300 мм/мин. Рекомендуется при расстояниях менее 20 мм программировать не быстрые ходы, а максимальную подачу из диапазона «1» подач. Нельзя программировать подряд ускоренные перемещения в противоположных направлениях (нужно ввести выдержку времени между кадрами или кадр с другой информацией).

Технологические команды S имеют три разряда: старший разряд после адреса принимает значение «0» или «1». При наличии «0» выполнение технологических команд начинается вместе с отработкой геометрической информации; при наличии «1» отработка следующего кадра начинается только после ответа об исполнении технологических команд.

Функция S — S000.. .S099 определяет выбор номера скорости без выдачи сигнала от станка о выполнении команды. При наличии на токарном станке автоматической коробки скоростей, обеспечивающей выбор девяти частот вращения шпинделя в диапазонах I, II и III, программирование смены скоростей осуществляется командами функции S (табл. 18.3). Переключение диапазонов частот вращения осуществляют вручную с помощью рукоятки, уста-, новленной на шпиндельной бабке станка. Включение частоты вращения шпинделя рекомендуется вводить отдельным кадром. Для включения частоты вращения шпинделя кадр должен содержать функцию S, функцию МОЗ или Л104 ДЛЯ определения направления вращения шпинделя.

Функция 7 — 7000 ... 7099 определяет выбор номера инструмента без выдачи сигнала о выполнении команды, а П00... .. .7199 — выбор      номера      инструмента

с обязательной выдачей сигнала от станка о выполнении команды. При смене инструмента необходимо соблюдать следующее условие: вершина всех инструментов должна располагаться (по оси Z) от торца заготовки или патрона на расстоянии не менее 15 мм. При кодировании необходимо учитывать, что старший разряд имеет значения «О» и «1»; два остальных разряда предназначены для обозначения номера инструмента.

Функция   М — М000... ЛГС99   определяет вспомогательные команды без выда-

 чи сигнала от станка о выполнении команды, а М100. .. М199— вспомогательные команды с обязательной выдачей сигнала от станка о выполнении команды. Значения вспомогательных функций приведено в табл. 18.4.

Это число должно быть больше необходимого шага резьбы. При нарезании резьбы необходимо указать направление вращения шпинделя.

Коррекция инструмента позволяет компенсировать износ инструмента и разницу в его установки, т. е. разницу между рассчитанным и действительным положением инструмента. Коррекция инструмента — это линейное перемещение его по координатам X и Z, осуществляемое по команде с пульта ЧПУ, на величину, набираемую оператором на корректорах. Это перемещение   лежит   в   пределах   от   —

—        99,99 до  +99,99 мм по оси Z и от  —

—        49,995 до +49,995 мм по оси X.

Таким образом, перемещения инструмента в процессе коррекции являются линейными и происходят в кадрах с линейными перемещениями. Для ввода коррекции  инструмента  необходимо запрограм-

мировать функцию L, разрешающую ввод коррекции и имеющую два разряда. Старший разряд обозначает возможность ввода коррекции. При программировании вводят коррекцию по оси X, коррекцию по оси Z; коррекцию по осям X и Z одновременно. Младший разряд предназначен для выбора номера корректора.   .

В систему ЧПУ с декадных переключателей вводятся величина и знак коррекции по одной или по обеим координатам, а также подача для отработки этого перемещения.

Программирование коррекции инструмента можно осуществлять как в отдельном кадре, так и в кадре, содержащем перемещения.

При отмене коррекции величина, набранная на декадных переключателях, отрабатывается с противоположным знаком. Отмена коррекции происходит по функции

G40.  Кроме этого, необходима информация о величине подачи F.

За «О» (нуль) станка принимают точку, в которой находится инструмент перед началом программы. Эту точку выбирает оператор при наладке с учетом удобства обработки заготовки и снятия детали; установки и замены инструмента; особенностей геометрической формы детали и наладки. Введение плавающего «О» возможно только в абсолютной системе координат. При этом в кадре программы обязательно наличие функции G58 (линейное смещение «О» детали). При наладке на деталь оператор определяет величину

перемещения режущего инструмента из нулевой точки станка в зону обработки и набирает эту величину на декадных переключателях смещения с противоположным знаком. Введение плавающего «О» программируется отдельным кадром, для чего в кадре необходимо иметь следующую информацию: функцию G27, определяющую абсолютную систему координат; G58 — смещение «О» и величину подачи F для отработки смещения.

За «0» станка принята точка на расстоянии 10 мм от обрабатываемой поверхности и 5 мм от торца заготовки.

18.7. Устройство ввода и считывания программы

Устройство ввода выполняет следующие функции: считывание нанесенной на программоноситель информации, декодирование команды, преобразование кодов вводимых чисел в электрические (пневматические и др.) сигналы и введение их в блок управления приводами станка.

Устройства ввода классифицируют по следующим признакам: по способу считывания — магнитные и бесконтактные; по принципу считывания — параллельного и последовательного действия; по использованию для считывания физического явления — фотоэлектрические, диэлектрические (емкостные), электромеханические, пневматические и другие по типу   и   характеристике   программоноси-

теля — на бумажной ленте, киноленте и др., по быстродействию — малой (до 100 строк/с), средней (100—1000 строк/с) и большой (свыше 1000 строк/с) скорости.

Считывание информации может выполняться в двух режимах движения ленты. При первом режиме лента непрерывно перемещается относительно считывающих элементов, считывание происходит во время движения, строки перфоленты считы-ваются последовательно друг за другом. Такое считывание называют последовательным.

При втором режиме лента перемещается периодически, считывание осуществляется во время остановки ленты. Если одновременно считывается весь кадр, то считывание называют параллель-н ы м.

Магнитное считывающее устройство предназначено для преобразования информации, записанной на магнитной ленте в виде магнитных силовых   линий   определенного   направления,

в электрические импульсы. Магнитное счи

тывающее устройство состоит из двух ос

новных частей: считывателя программы

и лентопротяжного механизма. Считывают

программу магнитные головки, которые

воспроизводят записанную на ленте ин

формацию. В рабочей головке (18.9,

а), обращенной к ленте, между половинка

ми    сердечника    имеется    зазор    0,01

0,02 мм, заполненный немагнитным материалом. При перемещении магнитной ленты вдоль зазора головки магнитные линии ее участков будут замыкаться по сердечнику, возбуждая электродвижущую силу F в обмотке катушек.

Лентопротяжный механизм (18.9, б) предназначен для перемещения магнитной ленты относительно магнитных головок. Лента перемещается от ведущего вала / (двигателя постоянного тока), к которому ее прижимает прижимный ролик 2. Для уменьшения воздушного зазора лента прижимается к магнитным головкам 3 прижимной колодкой 4. В процессе считывания магнитная лента сматывается с левой катушки 5 и наматывается на правую катушку 6. Скорость перемещения ленты 0,2 м/с. В конструкции лентопротяжного механизма предусмотрена возможность обратной ускоренной перемотки магнитной ленты с катушки 6 на катушку 5.

Считывающими элементами  при  контактном считывании являются проволочные     щетки     (18.10,     а),     шарики (18.10, б), звездочки   (18.10, в), подпружиненные  штифты   (18.10,   г) и другие устройства. В состав контактного считывающего    устройства     (18.11) входят считыватель программы и лентопротяжный  механизм.   Считыватель  программы предназначен для преобразования отверстий,     пробитых     на     перфоленте, в электрические  импульсы  и  состоит  из контактной колодки / и головки 2 со щетками,    между    которыми    перемещается восьмидорожковая перфолента 3. Контактная  дорожка   и   головка   выполнены  из изоляционного материала. В колодке / запрессованы металлические пластины (контакты),    а    в    головке—металлические пластины в виде щеток. Контакты колодки и щетки соединены с источником питания. При считывании информации щетки прижимаются   к   контактам   колодки.   Если

между щеткой и соответствующим контактом нет отверстия на перфоленте, то электрическая цепь остается разомкнутой, что будет соответствовать наличию «О». Если на дорожке перфоленты имеется отверстие, щетка замкнется с контактом колодки, что соответствует наличию «1». Скорость считывания программы с помощью контактных считывающих устройств составляет 10—30 строк/с.

Ф о т о с ч и т ы в а ю щ е е устройство (18.12) предназначено для преобразования отверстий, пробитых в перфоленте, в электрические сигналы. Оно состоит из фотосчитывателя и лентопротяжного механизма. Фотосчитыватель имеет осветительную лампу 1, фокусирующую линзу 2 и фотоэлектрические преобразователи 9. Перфолента 3 расположена на столе, в котором имеются сквозные отверстия. Под каждым отверстием стола размещены фотоэлектрические преобразователи.

Световой поток от лампы фокусируется линзой в узкую полоску, направленную на строку перфоленты. При наличии отверстия на одной или нескольких дорожках освещенной строки перфоленты световой поток, пройдя через них, осветит соответствующие преобразователи, на выходе которых появятся электрические сигналы, что будет соответствовать наличию «1». При отсутствии отверстий преобразователи не будут освещены и, следовательно, электрических сигналов не будет, что соответствует наличию «0». Скорость считывания с помощью фотосчи-тывающих устройств составляет 300— 1500 строк/с.