В системах ЦПУ, которые раньше назывались системами управления упорами, в отличие от систем с распределительным валом и копировальных одна часть управляющей программы (УП) — информация о цикле и режимах обработки — задается в числовом виде с использованием в качестве программоносителей как электромеханических информационных носителей (штекерные и коммутационные поля, программные барабаны, диодные перепрограммируемые матрицы, разъемы, перфокарты и др.), так и электронных носителей, построенных на основе больших интегральных схем, полупостоянных запоминающих устройств с электрической перезаписью информации. На рис. 6.5 шаговый искатель 1 проводит последовательное подключение цепей 2 с информацией очередного перехода обработки с установленными штекерами 3.
Рис. 6.5. Панель для установки штекеров
Другая часть УП — информация размерная, характеризующая перемещения рабочих органов станка, — задается с помощью путевых упоров, устанавливаемых на специальных линейках или барабанах. При этом для каждой координаты настраивают и устанавливают свою линейку. При перемещении линейки с упорами происходит замыкание соответствующих конечных выключателей с выдачей необходимых команд.
Рис. 6.6. Структурная схема системы ЦПУ
На рис 6.6 показана типовая структурная схема системы ЦПУ. Информация о цикле и режимах обработки задается блоками задания и поэтапного ввода УП. Блок задания УП (программатор) представляет собой штекерную панель (см. рис. 6.5). Блок поэтапного ввода УП выполняют в виде эле - тронной или релейной счетно-распределительной схемы, построенной на шаговых искателях, электромагнитных реле или логических элементах. Далее информация поступает в блок автоматики, который предназначен для усилении распределения команд, поступающих на исполнительные механизмы ИМn и далее через электромагнитные муфты на привод подач и коробку скоростей Размерная информация задается путевыми упорами на линейках I и 4 закрепленных, например, на продольном 3 и поперечном 2 суппорт. При перемещении линеек упоры воздействуют на датчики ДI,..., Дnвыдающие сигнал об окончании отработки каждого этапа.
Точность срабатывания и остановки рабочего органа составляет, как правило, ±0,015 мм. В настоящее время применяют бесконтактные (индуктивные) путевые переключатели.
Блоки системы ЦПУ выполняют на основе электрических, пневматических или гидравлических элементов.
В настоящее время в качестве блока автоматики используют программируемые контроллеры, которые, как и обычные релейные устройства, выполняют логические функции и функции выдержки времени.
Рассмотренный способ задания УП в системах ЦПУ позволяет сократить время их переналадки по сравнению со временем переналадки предыдущих систем ПУ. Трудоемкими остаются только установка и настройка путевых упоров. Однако их не надо каждый раз изготовлять заново (как кулачки и копиры), и настройку можно делать заранее вне станка, так как линейки съемные.
Задание размерной информации с помощью путевых упоров обусловливает дискретный способ управления (выдачу команд управления только в местах установки упоров), поэтому управление перемещениями возможно только по прямолинейному циклу. Это значительно ограничивает технологические возможности станка с ЦПУ, а также может приводить к «нежесткости» цикла обработки (Т ≠ const), что затрудняет совмещение рабочих и вспомогательных ходов, например, на агрегатных станках, снабженных головками с гидроприводом.
До появления станков с ЧПУ этими системами оснащали токарные, фрезерные и ряд других станков. В настоящее время их применяют в основном на агрегатных станках и на автоматических линиях из агрегатных станков.