Системa циклового програмного управління (ЦПУ). Циклові системи ПУ забезпечують управління послідовністю переміщень супорта з інструментом, вибором .и перемиканням частоти обертання шпинделя і подач супорта включенням і відключенням охолоджуючої рідини, поворотом револьверної голівки. На відміну від систем ЧПУ в цих системах геометрія деталі і її розміри представляють не у вигляді числової інформації, а встановлюють за допомогою упорів, кулачків, копирів.
Послідовність переміщень і інших команд задають відповідною установкою штекерів і перемикачів.
У цикловій системі управління (мал. 2.2.1) всі ліві півкільця, у які вставляють штекери кожного вертикального ряду, приєднані до загального дроту 2, підключеному до обмотки відповідного реле Р, керівника яким-небудь виконавчим механізмом верстата або що виконує які-небудь команди. Всі праві півкільця 3 кожні горизонтальні рядки приєднано до іншого загального дроту 6, який підключається через кінцевий вимикач ПВ до відповідного контакту А дискретного перемикача 5. Останній по черзі підключає контакти А різних строчок до ланцюга живлення, здійснюючи виконання різних переходів обробки. Якщо контакт А підключений до мережі, в одне з кубел якої вставлений штекер 4, то відповідне реле отримує живлення і здійснює переміщення супорта до тих пір, поки встановлений відповідно цьому переходу упор не розімкне контакт кінцевого вимикача ПВ. Після цього дискретний перемикач підключає інший горизонтальний рядок і т.д.
Циклові системи ПУ простіше по конструкції (застосовують їх тільки при обробці ступінчастих валів з прямолінійним профілем), мають невелику точність і велику трудомісткість наладки. Для полегшення і усунення погрішності в установці штекерів застосовують перфокарти (шаблони з наперед пробитими отворами). Таку перфокарту накладають на пульт управління, і в пробиті отвори встановлюють штекери(імпульсних посилок). Перетворення кодованої інформації в унітарний код зазвичай здійснюється інтерполяторами.
Якщо управління приводами ведеться безперервним (аналоговим) сигналом, наприклад напругою, то дискретна (числова) інформація перетвориться у відповідну форму сигналу, необхідну для управління.
Залежно від виду вживаного датчика шляху (дискретного або аналогового) форма інформації, що поступає від нього, змінюється так, щоб її можна було порівняти з сигналами, що поступають від програми, або навпаки. Для цього призначені блоки-перетворювачі «цифра — аналог» і «аналог — цифра». Та, що вся перекодувала сигналів здійснюється автоматично на різних стадіях руху потоків інформації управління.
Поширеними програматорами механічного типу є кулачкові командоаппарати і програматори з перфострічками.
Кулачкові командоаппараты — це програматори механічного типу з кінематичним завданням програми. У кубла барабана 2 командоаппарата (рис. 2.2.2, б) закладають кульки або штифти, які при його повороті впливають на електричні контакти або кінцеві вимикачі 3, включаючи ланцюги відповідних виконавських органів. Барабан приводиться в обертання храповим механізмом з електромагнітом або кроковим двигуном.
Число кубел по колу барабана (рис. 2.2.2, а) визначає число можливих етапів програми, число кубел уздовж твырноъ барабана — максимально можливе число програмованих параметрів. Кульки, як і штекери в штекерных панелях, можна закладати в кубла в явній або кодованій формі. Явні введення програми зручніше, але при великому числі параметрів, що задаються, доводиться застосовувати кодоване введення.
Програматори з перфострічками або перфокартами застосовують при великому об’ємі інформації. Такі програмоносії можна зберігати і використовувати знов. Зчитування програми здійснюється електромеханічним способом або фотоелементами.
Системи ЦПУ повинні мати малу вартість і відповідно максимальну уніфікацію елементів, до того ж залежно від складності обробки вони повинні здійснювати як прості так і складні дії по автоматичному управлінню.
З цієї точки зору найбільш зручні універсальні системи ЦПУ, побудовані з використанням мікроелектроніки. До таких систем відносяться програмовані контролери (або програмовані командоаппарати).
Програмований контролер — це машина послідовної дії, створена на базі обчислювальної техніки, релейної безконтактної автоматики і циклового програмного управління устаткуванням. Вони надійні і довговічні, мають невеликі габарити, забезпечують можливість швидкої зміни програми, легко спеціалізуються залежно від конкретної обробки. Програмований контролер (рис. 2.2.3.) складається з центрального процесора 1 (пристрою, що управляє), постійного пристрою, що запам’ятовує, 2, вхідного 3 і вихідного 4 пристроїв і сканатора 5 (генератора імпульсів). До контролера можна підключити програмну панель 6 (завантажувач програм), що містить декадні перемикачі і клавіші. Програму вводять послідовно натисненням клавішею з позначенням логічних елементів. У режимі запису програма записується в пристрій 2 і запам’ятовується в нім. У режимі роботи сканатор 5 по черзі опитує (підключає до процесора 1) вхідний і вихідний пристрої. У процесорі 1 згідно програмі проводяться задані логічні операції, що перетворюють стани входів в стани виходів. Якщо при черговому опитуванні змінився стан входів, то процесор згідно програмі змінить стан виходів. До контролерів можуть підключатися дисплеї, накопичувачі на магнітних касетах, що друкують пристрої, реєструючи стан устаткування, витрати основного і допоміжного часу, аварійні ситуації і т.д.
Пристрої розмірної наладки верстата з ЦПУ забезпечують необхідні величини переміщень робочих органів. Найчастіше для цих цілей використовують групові путні перемикачі, які складаються з блоку перемикачів і блоку упорів. Блок упорів є панеллю (рис. 2.2.4.) або барабаном з пазами, в яких відповідно до креслення оброблюваної деталі розставляються упори, що впливають на перемикачі, також об’єднані в єдиний конструкторський блок. Один з блоків закріплюють на нерухомій частині верстата, інший — на рухомій. При переміщенні рухомої частини куркульки всіх пазів натискають на свої перемикачі, але необхідна команда вибирається схемою автоматики. Іноді панелі упорів роблять знімними, тоді вони налагоджуються поза верстатом з подальшим уточненням наладки на верстаті.
На одній панелі упорів можуть бути розташовані регульовані (точні) і нерегульовані (грубі) упори. У регульованих упорів є мікрометричні гвинти для точної установки. Замість механічних упорів можуть застосовуватися магнітні «упорі»— магнітні риски на латунному барабані. Магнітна головка, переміщаючись уздовж барабана і зустрічаючи такий штрих, дає сигнал на закінчення даного етапу.
Література:
1. Чернов Н.Н. Металлорежущие станки.—М.: Машиностроение, 1988.
2. Локтева С.Е. Станки с программным управленим и промышленные роботы.—М.:Машиностроение, 1986.