Автоматизированный фальцепрокатный станок.

Почти всякий автоматизированный станок можно рассматривать как станок с программным управлением. Действительно в кулачковых автоматах или копировальных станках программа работы исполнительных звеньев (узлов) определяется профилем роликов или копиров. Программа работы станка также может быть введена в пульт управления станком, управляющий циклом работы станка, движение узлов которого ограничивается, например, упорами, воздействующими на конечные выключатели. Тем не менее все такого рода станки называют по-прежнему станками-автоматами и полуавтоматами. В этих станках программоноситель (кулачок, ролики, копир, шаблон, расположенные в определенных положениях упоры и конечные выключатели) является программой формообразования детали, физически воплощенной в определенном масштабе; он кинематически связан определенным образом для данной наладки с исполнительными узлами либо непосредственно (автоматы с распределительным валом) либо через систему усиления и управления (копировальные станки). Такое управление недостаточно гибко, так как для изменения величин перемещений исполнительного узла требуется смена параметров кинематической цепи (замена кулачков, роликов или копиров, изменение передаточного отношения, переустановка упоров и пр.).

При рассмотрении станков с числовым программным управлением необходимо коснуться лишь вопроса управления, связанного с движением исполнительных узлов для формирования детали или установочными перемещениями – позиционированием заготовки и инструмента, так как лишь эти вопросы специфичны для станков такого вида. Управление циклом, изменение режимов обработки или смена инструмента в этих станках автоматизируются обычными методами. В тех случаях, когда это осуществляется при помощи перфокарт, перфолент или переключателями с шаговыми искателями, структура управления остается той же, что и у обычных станков-автоматов, с пультами управления, хотя эти станки могут быть названы станками с программированием цикла, режима или смены инструмента.

Числовое программное управление основано на использовании чисел для непосредственного задания положений исполнительных узлов и агрегатов станком в процессе обработки заготовок. Числовое управление рассматривается с исполнительными узлами и прямолинейным движением, хотя такое управление возможно и при других видах движения.

При числовом управлении исполнительные узлы и агрегаты станка перемещаются под контролем последовательно вводимых в систему управления чисел, между подачами команд управления форма детали, а в промежутках между подачами команд управления форма детали определяется только направляющими исполнительных узлов и соотношением скоростей их движения. При установочных перемещениях траектория движения исполнительного узла может не задаваться – контролируется лишь их конечное положение.

Фальцепрокатный станок с числовым программным управлением характеризуются управлением, обеспечивающим быструю переналадку их без смены или перестановки механических элементов, т. е. бескопирным дистанционным управлением. Велечины перемещений исполнительных узлов, определяющие форму и размеры детали, задаются числами или какими-либо символами (цифрой, буквой или сочетанием их), отражающими форму траектории, величину, направление и скорость этого перемещения. Такое управление по сравнению с копированием более гибко: достаточно изменить вводимую в станок информацию и геометрические параметры изготавливаемой детали изменяться.

Обычно требования, предъявляемые к изготавливаемой детали, определяются чертежом. Для металлорежущего станка программным управлением информацию в виде чертежа необходимо преобразовать, придав ей такую форму, которая позволит управлять этим станком автоматически.

Программа для станков с программным управлением обычно составляется заранее. По чертежу детали и технологии ее обработки составляются таблицы с указанием велечины направлений, а также скоростей подач последовательных перемещений исполнительных узлов. Эти данные фиксируются, например при помощи переключателей на пульте управления станком, либо запоминаются каким-либо иным способом. Программоноситель считывается в специальном устройстве станка. Числовая информация, поступающая при этом в станок, преобразуется в соответствующие перемещения исполнительных узлов.

Станками с программным управлением называют такие фальцепрокатные станки, в систему автоматического управления которых вводятся числа или символы, отражающие величины перемещений исполнительных узлов, участвующих в формообразовании изготавливаемой детали или позиционировании заготовки или инструмента. Для станков с программным управлением характерна дискретность задания программы, поскольку она определяется числовой информацией.

Проектирование станков с программным управлением, изготовление их и особенно эксплуатация требуют иного подхода, отличного от подхода к обычным станкам. Так, например, от рабочего обслуживающего станок с программой управления в мелкосерийном и в единичном производствах, потребуются меньшие профессиональные навыки, меньшее мастерство, чем при работе на универсальном оборудовании. Рабочий превращается в оператора-наблюдателя, функции которого носят больше вспомогательный характер: подготовить инструмент и станок к работе, установить заготовку и снять деталь (если это не автоматизировано), ввести программу в станок. Одновременно с уменьшением квалификации рабочего-станочника в обычном понимании этого термина его знания в области оборудования нового вида, процесса обработки, механики и особенно электротехники и электроники должны значительно возрасти, и по своим знаниям он должен приблизиться к технику. Станки с программным управлением не столько механически сложны, сколько насыщены электрооборудованием и имеют широко разветвленные схемы управления. Рабочий – оператор должен научиться устранять своими силами возможные нарушения – мелкие сбои (отказы) в работе отдельных узлов станка, которые пока еще нельзя полностью исключить. Недостаточная надежность станков с программным управлением объясняется главным образом применением в них большого количества элементов электрооборудования и недостаточным уровнем технологии изготовления отдельных узлов и агрегатов этих станков в связи с малой серийностью их производства.

Необходимо отметить, что станки с программным управлением стали применять в нашей промышленности с недавнего времени. Поисковые работы по созданию станков с программным управлением в настоящее время ведутся главным образом в направлении повышения их надежности; в этом специфика проектирования и изготовления таких станков.

Появление металлорежущих станков с программным управлением было обусловлено рядом причин. Одна из них была указана выше – это непрерывно развивающееся машиностроение, в котором дальнейшее повышение производительности труда может затрудняться иногда неприспособленностью обычных средств автоматизации к мелкосерийному и единичному производствам, а так же к крупносерийному и даже массовому, если объекты производства быстро сменяются.

Создание станков с программным управлением при использовании лишь ранее известных методов автоматизации и, в частности, релейных схем не привело бы к нужным результатам из-за громоздкости таких схем и их малой надежности. Создание таких станков стало возможным только благодаря успехам в области электроники, полупроводниковой и вычислительной техники

Развитие станков с программным управлением стимулировалось в значительной степени также теоретическими работами в области технической кибернетики и теории информации. Для кибернетических систем информация – это сообщение об изменении характеристик управляемого объекта – станка. Теоретические работы в указанных областях получили большое развитиев отечественной и зарубежной науке.