Дослідження автоматизованої системи управління верстатом з ЧПУ

Улизько, Вадим Віталійович
Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/6585
Повний запис метаданих
Поле DC	Значення	Мова
dc.contributor.advisor	Нечипоренко, Ольга Володимирівна	-
dc.contributor.author	Улизько, Вадим Віталійович	-
dc.date.accessioned	2024-01-31T18:20:58Z	-
dc.date.available	2024-01-31T18:20:58Z	-
dc.date.issued	2024-01	-
dc.identifier.uri	https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/6585	-
dc.description.abstract	В даній кваліфікаційній роботі була розглянута та охарактеризована автоматизована система керування різним процесами на станках з числовим програмним управлінням, проаналізований процес автоматизованої система токраного станка в цілому, також виконано дослідженння структурних схем токарного станка, та налаштування базових параметрів. Під час роботи були проаналізовані способи та засоби автоматизації процесів обробки металевих конструкцій. Спочатку було ознайомлено і проаналізовано інформацію стосовно можливих варіантів автоматизації виробництва металевих конструкцій, за допомогою використання автоматизованих ліній виробництва. Потім ознайомлення з документаціями електричних схем станків з ЧПУ. Наступним етапом було порівняння станків ЧПУ різного типу, їхніх технічних характеристик, можливостей, та принципів роботи, потім було використано схему управління для подальшого її застосування у практичній роботі, налаштування програмного забезпечення для нього, а також оптимальне налагодження програмного забезпечення пд певні технологічні процеси, після встановлення та налагодження ПО, було виконано безпосередньо процес обробки певної раніше заготовленої деталі, за допомогою, ЧПУ станка. Процеси автоматизованого виробництва дуже варіативні тому завжди мають можливості для розвитку. Головним чинником в цьому є питання ціни – прибутку. В подальшому можна вдосконалювати як програмне забезпечення так і механічне. Додати додаткову ось обертання що дозволить обробляти і створювати нові процеси обробки.	uk_UA
dc.language.iso	uk	uk_UA
dc.title	Дослідження автоматизованої системи управління верстатом з ЧПУ	uk_UA
dc.type	Master Thesis	uk_UA
Розташовується у зібраннях:	174 Автоматизація, комп'ютерно-інтегровані технології та робототехніка (Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані системи та компоненти)
Файли цього матеріалу:
Файл	Опис	Розмір	Формат
М_151_2023_Улизько.pdf Restricted Access		2.53 MB	Adobe PDF	Переглянути/Відкрити Запит копії
Показати базовий опис матеріалу Перегляд статистики
Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищено авторським правом, усі права збережено.
Extracted text
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ 
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ 
ФАКУЛЬТЕТ ІНФОРМАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ І СИСТЕМ 
КАФЕДРА РОБОТОТЕХНІКИ ТА СПЕЦІАЛІЗОВАНИХ КОМП’ЮТЕРНИХ СИСТЕМ 
 
 
 
 
 
 
 
 
Пояснювальна записка 
до кваліфікаційної роботи 
освітнього ступеню «магістр» 
 
на тему: Дослідження автоматизованої системи управління 
верстатом з ЧПУ 
 
 
 
Виконав: здобувач вищої освіти 2 курсу, 
групи МАКІТ-2209 
спеціальності 151 Автоматизація та 
комп’ютерно-інтегровані технології, 
освітня програма «Автоматизація 
комп’ютерно-інтегровані системи та 
компоненти» 
 
       Улизько В. В.     
(Прізвище ім’я по-батькові) 
 
Керівник     Нечипоренко О. В.    
(Прізвище ім’я по-батькові)   
 
Рецензент        
(Прізвище ім’я по-батькові)
     
 
 
Черкаси 2023 року 
2 
 
ЗМІСТ 
 
ПЕРЕЛІК СКОРОЧЕНЬ ТА УМОВНИХ ПОЗНАЧЕННЬ …………..……4 
ВСТУП……………………………………………………...……………………..5 
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ………………………………...6 
РОЗДІЛ 1 СТАН ПРЕДМЕТУ ДОСЛІДЖЕННЯ  ТА 
ФОРМУЛЮВАННЯ ЗАДАЧ …………………………………………..….…...9 
1.1 Автоматизована система управління як технологія обробки 
матеріалів……………………………………………………………….....9 
1.2 Основні сучасні системи числового програмного керування………13 
1.3 Органи керування сучасного верстата з ЧПУ………………………….14 
1.4 Основні режими в роботі верстата з ЧПУ……………………………17 
1.5 Формулювання задач дослідження……………………………………20 
Висновки……………………………………………………………..………20 
РОЗДІЛ 2 АНАЛІЗ АВТОМАТИЗОВАНИХ СИСТЕМ УПРАВЛІННЯ 
ВЕРСТАТАМИ З ЧПУ…………………………………...………………...….21 
2.1 Підсистема керування верстата з ЧПУ…………………………………21 
2.2 Підсистема приводів ЧПУ………………………………………………24 
2.3 Підсистема зворотного зв’язку…………………………………………31 
2.4 Функціонування системи ЧПУ…………………………………………40 
2.5 Аналіз систем ЧПУ……………………………………………………...43 
2.5.1 Системи з ЧПУ компанії Fanuc …………………………………..44 
2.5.2 Системи з ЧПУ компанії Siemens ………………………………...45 
2.5.3 Системи з ЧПУ компанії Heidenhain………………………………47 
2.5.4 Системи з ЧПУ компанії Haas ……………………………………49 
2.6 Шляхи розвитку автоматизації на виробництві ………………….…...53 
Висновки…………………………………………………………………..…55 
РОЗДІЛ 3 ДОСЛІДЖЕННЯ АВТОМАТИЗОВАНОЇ СИСТЕМИ 
УПРАВЛІННЯ ОБРОБКОЮ НА ВЕРСТАТАХ З ЧПУ…………..………56 
3.1 Структурна та електрична схема верстата з ЧПУ………….…………56 
3 
 
3.2 Аналіз та порівняння токарних верстатів з ЧПУ………..…………..…63 
3.3 Схема управління верстата з ЧПУ……………………...………………72 
3.4 Програмне керування та практичне використання верстата з ЧПУ….77 
Висновки………………………………………………………………..……90 
ВИСНОВКИ…………………………………………………………………….91 
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ…………………………………....93 
  
4 
 
ПЕРЕЛІК СКОРОЧЕНЬ ТА УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ 
 
CNC –  Computer numerical control; 
XML – Xtensible Markup Language; 
АСУТП – автоматизована система управління технологічним процесом; 
ACУП – автоматизованої системи управління процесами; 
ЕОМ – електронна обчислювальна машина; 
ІС – Інформаційна система; 
ІФ – Інформаційний фонд; 
МКР – мікро - контролерна рамка 
ПЗУ – постійно запам’ятовуючий пристрій; 
СЛС – структурно-логічна схема; 
ЧПУ – Числове програмне управління. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5 
 
ВСТУП 
 
Автоматизація вважається основним і найбільш перспективним 
напрямком розвитку про мислового виробництва. Людина звільняється від 
безпосередньої участі у виробничому процесі, посилюється основна робота, 
значно поліпшуються умови праці та економічні показники виробництва. 
Змінюється Автоматизація промислового виробництва. Це має 
найбільший вплив на галузі, пов'язані з масовим виробництвом та відносно 
трудомісткими технологічними процесами. 
Автоматизація виробничого процесу пов'язана з впровадженням 
багатьох автоматизованих пристроїв. Ці пристрої спеціалізуються на 
масовому виробництві. Масове виробництво вимагає використання 
універсального обладнання для автоматизації, яке вимагає переналаштування 
або переналаштування, що призводить до величезних втрат часу поза 
виробництвом. 
Тому в останні роки все більше уваги приділяється "гнучкості" 
автоматизованого обладнання, яка досягається за рахунок широкого 
використання принципів агрегації та управління програмним забезпеченням. 
Числове програмне управління (ЧПУ) розробляється програмістом і 
записується у вигляді набору програмних середовищ відповідно до заданого 
графіку роботи. Програмне середовище машини зчитує робочу програму з 
програмного середовища, яке є електронним запам'ятовуючим пристроєм, і 
машина забезпечує набір командних програм для електронних та виконавчих 
пристроїв, включаючи мікропроцесорні вузли, на обладнанні з ЧПУ, яке там 
знаходиться. 
 
 
 
 
 
6 
 
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ 
 
Актульність теми. Актуальнысть теми полягає в тому, що сучасні 
верстати з числовим програмним управлінням широко застосовуються в 
різних галузях промисловості. Також є верстати з ЧПУ, які під час виконання 
операції, автоматично змінюють інструмент і не концентрують увагу на 
одній технічній операції, а можуть виконувати декілька процесів на одному 
рoбочому місці. Автoматична виробнича лінія з ЧПУ може працювати з 
централізованим управлінням на основі головного комп'ютера.  
Впровадження верстатів в різні галузі промисловості дозволяє 
виконувати певні програми обробки в напівавтоматичному або 
автоматичному режимі, використовуючи попередньо розраховані і записані 
програми управління в будь-яких умовах, створюючи умови для відносно 
простої і високоточної корекції і настройки верстата.  
Регулюючи певні параметри, можна внести необхідні зміни для 
підвищення точності заготовки. Вони також можуть охоплювати обробку та 
автоматизацію, зміну інструменту, зміну режиму різання та інші елементи 
технічного обслуговування та управління верстатом. Таким чином, створення 
і широке впровадження верстатів з ЧПУ, в яких універсальність поєднується 
з автоматизацією, відкриває нові можливості для поліпшення процесу 
обробки матеріалів.  
В даний час верстати з ЧПУ характеризуються  надійністю,  та 
жорсткістю. При цьому швидкість обертання робочого органу і точністю 
роботи є досить високою. Вони успішно використовують електромеханічні та 
гідравлічні приводи. Ці машини оснащені вдосконаленими пристроями для 
автоматичної зміни інструменту, а також різними пристроями, що 
відображають дії виконавця, а також електромагнітної муфтою для 
перемикання швидкостей. При роботі з верстатами з ЧПУ увагу слід 
приділяти вибору і правильному використанню ріжучих інструментів для 
точної обробки деталей. Впровадження таких точних станків посприяло 
7 
 
встановленню нових принципів та технології обробки. У той же час обов'язки 
і функції техніків, майстрів, наладчиків, операторів, конструкторів виробів та 
інструментів, значно змінилися. Висока насиченість таких функцій, як 
електронні компоненти та автоматизація верстатів з ЧПУ, а також широкі 
можливості для підвищення продуктивності праці та забезпечення стабільної 
якості продукції значно підвищили важливість ідеального дотримання умов 
технічного обслуговування та експлуатації.  
Технологічний процес автоматизований, тобто машина управляється 
відповідно до програми, введеної в систему, що підвищує точність обробки 
матеріалів. В результаті верстати з ЧПУ можуть значно зменшити частоту 
дефектів. Крім того, автоматизація процесу обробки верстатами з ЧПУ може 
допомогти підвищити продуктивність праці. 
Мета і задачі дослідження. Метою кваліфікаційної роботи магістра є 
дослідження параметрів автоматизованої системи управління верстатів з 
ЧПУ. 
Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити наступні 
задачі: 
− розглянути сучасний стан автоматизованих систем управління 
верстатів з ЧПУ як технологію обробки матеріалів; 
− провести  аналітичну оцінку сучасних автоматизованих верстатів з 
ЧПУ; 
− дослідити зміну параметрів автоматизованої системи під час 
практичного використання на токарних верстатах з ЧПУ. 
Об’єкт дослідження – процеси і технології обробки матеріалів в 
автоматизованих системах управління на  верстатах з ЧПУ. 
Предмет дослідження –  автоматизована система управління 
верстатом з ЧПУ. 
Методи дослідження. Для розв’язання поставлених завдань були 
використані теорії аналізу та синтезу, чисельні методи, методи проектування, 
технологія проектування схем, метод моделювання. 
8 
 
Наукова новизна одержаних результатів: 
− проведений системний аналіз існуючих автоматизованих систем 
управління на верстатах з ЧПУ;   
− проведений порівняльний аналіз основних параметрів 
автоматизованих систем токарних верстатів з ЧПУ; 
− вдосконалені структурна та функціональна моделі на прикладі  
практичного застосування. 
         Практичне значення одержаних результатів визначається в тому що 
на основі аналітичних дослідженнь у різних режимах роботи було проведено 
оцінку основних параметрів та систем з числовим проограмним управлінням, 
щоб визначити найкращий метод обробки матеріалів в практичному 
застосуванні в системах з ЧПУ. 
Апробація результатів роботи.  
Результати роботи доповідалися й обговорювалися на студенській 
науковопрактичній конференції ЧДТУ: 18–20 квітня 2023 р.  
Публікації.  
Улизько В. В. Дослідження параметрів автоматизованих верстатів з 
ЧПУ / В. В Улизько, О.   В.   Нечипоренко // Збірник тез доповідей 
студентської науковопрактичної конференції ЧДТУ: 18–20 квітня 2023 р. 
[Електронний ресурс] / [упоряд.: Єгорова О. В., Захарова О. В., Кисельов В. 
Б. та ін.]; Мво освіти і науки України, Черкас. держ. технол. унт. – Черкаси: 
ЧДТУ, 2023. – C. 17. 
Структура та обсяг випускної роботи.  
Кваліфікаційна робота магістра складається з вступу, 3 розділів, 
висновків та списку використаних джерел. Робота викладена на 94 сторінках. 
Ілюстрована 57 рисунками та має 12 таблиць. Списки використаних джерел 
мають 20 найменувань. 
  
9 
 
РОЗДІЛ 1 СТАН ПРЕДМЕТУ ДОСЛІДЖЕННЯ ТА  
ФОРМУЛЮВАННЯ ЗАДАЧ 
1.1 Автоматична система управління як технологія обробки 
матеріалів 
Автоматизована система включає в себе 3 групи і дії :   
- Збір інформації про стан та / або зовнішні впливи об'єктів 
управління; 
- Формування контрольних дій; 
- Здійснення контрольних дій. 
SAC виконує операції, які людина не може виконати через необхідність 
обробляти великі обсяги інформації протягом обмеженого часу підвищує 
продуктивність праці забезпечує необхідну якість і точність нормативних 
актів звільняє людину від управління системами, що працюють у відносно 
недоступних або критичних для здоров'я умовах. Автоматичне управління 
знайшло застосування в різних галузях промисловості: 
- машинобудування; 
- металургія; 
- гірнича справа; 
- хімікати; 
- текстильний; 
- харчова промисловість; 
- графічне мистецтво; 
- транспорт; 
- в енергетичному секторі. 
Автоматичне управління доменними печами і сталеплавильними 
печами, електростанціями, цехами, заводами з виробництва деталей машин 
та іншої продукції значно підвищує ефективність обладнання, підсилює 
виробничий процес, знижує собівартість готової продукції і покращує умови 
праці робітників. Класифікація мішечка і його основні різновиди [3]. 
10 
 
Система автоматичного управління може бути класифікована за 
кількома критеріями. 
1. Статичні та динамічні типи властивостей.  Існують системи з повною 
та неповною інформацією про ресурси, які дотримуються корисного 
принципу. Перший називається звичайним, у якого досить вихідних знань 
для вирішення завдання на весь період роботи системи. При неповної 
(нечіткої) вихідної інформації або в кібернетичних (інтелектуальних) 
системах для вирішення ряду завдань деяким системам необхідно 
отримувати додаткову інформацію в процесі роботи, а її аналіз дозволяє 
сформувати необхідну управлінську команду. Нечіткі системи автоматичного 
управління включають sac з нечітким контролером, гібридний нечіткий ДЕК 
і адаптивний нечіткий ДЕК, засновані на підвищеному інтелекті. Найбільш 
перспективною є розробка інтелектуального SAAS на основі нечітких 
нейронних мереж, який може поєднувати як нечіткі методи обробки 
інформації та інформації, так і здатність систем адаптуватися незалежно. 
Традиційні SaaS (включаючи повну початкову інформацію) 
поділяються на 2 основні групи відповідно до принципів управління та 
функціональних характеристик. Перший - це закрита система автоматичного 
управління відповідно до початкового (контрольованого) значення, яка діє 
відповідно до принципу управління відхиленням контрольованого значення, 
а зворотний зв'язок Si другий - це система автоматичного управління з 
відкритим контуром відповідно до тієї ж величини, заснована на принципі 
управління спотвореннями. 
Також існує 3 типи закритих пакетів: стабілізація, програмування та 
моніторинг. 
2. Система стабілізації (автоматична система управління (ATS)) 
повинна забезпечувати постійне значення контрольованого керуючого 
значення (Y): Y продовження. Прикладом такої системи може служити 
автоматична система контролю температури повітря в житловому 
11 
 
приміщенні, автоматична система регулювання тиску в нагнітальній трубі 
насоса і т.д. можливо. 
Програмна система автоматичного управління повинна забезпечувати 
зміну керуючого значення відповідно до деякої відомої програмою: Y = var. 
Наприклад, фрезерні верстати з програмним управлінням, автоматизовані 
установки тощо. 
Система автоматичного управління відстеженням також передбачає Y 
= var, але основна відмінність від програмної системи полягає в тому, що 
закон зміни обсягу управління, необхідного для виконання, не відомий 
заздалегідь, але прикладом системи є радіолокаційна станція, в завдання якої 
входить відстеження об'єктів з раніше невідомими законами руху. 
Існує 2 типи відкритих аркушів: компенсація та управління 
програмами. 
Компенсатор забезпечує формування такого керуючого сигналу при 
вході в об'єкт, і це компенсує вплив на нього відповідного обурення. 
Програмна система управління, на відміну від програмної системи 
автоматичного управління, крім наявності розімкнутого ланцюга, повинна 
забезпечувати відповідну зміну режиму роботи об'єкта відповідно до 
заздалегідь заданим графіком. Прикладом таких систем є ліфтове підйомне 
обладнання, а Кінцевий вимикач забезпечує необхідні зміни режиму роботи 
електроприводу в залежності від положення кабіни ліфта. Статична і 
астатична система автоматичного управління-в залежності від характеристик 
об'єкта управління. Перший має самораспространяющимися властивостями, а 
другий - ні [17]. 
Одновимірна і багатовимірна система. Ця властивість передбачає поділ 
класів системи в залежності від кількості початкових змінних об'єкта 
управління. Тут виділяються ще 2 підкласу для багатовимірних систем : 
Якщо є кілька регульованих координат x та пов'язаних з ними 
автоматичних регуляторів, які не пов'язані між собою і утворюють окремі 
12 
 
контури, це може призвести до система іноземних регуляторів. У той же час 
регульовані координати можуть бути підключені через об'єкт; 
Підключена система управління забезпечує автономне регулювання по 
окремих каналах, до яких підключаються автоматичні регулятори для різних 
пристроїв з додатковими з'єднаннями [17]. 
3. Лінійні та нелінійні системи: система називаються лінійною якщо 
визначається лінійними залежностями. У такій системі дотримується 
принцип суперпозиції (суперпозиції): реакція системи на будь-яку 
комбінацію зовнішніх впливів застосовується індивідуально, що відповідає 
адитивної функції.x(U, Z) = x(U)+ x(Z); 
Якщо в конфігурації листового металу є принаймні 1 елемент з 
нелінійними властивостями, він нелінійний. Щоб спростити завдання аналізу 
та синтезу, лінеаризація нелінійних властивостей часто виконується шляхом 
заміни реальних нелінійних систем еквівалентними лінійними 
(лінеаризованими) системами. 
4. Фіксовані і нефіксовані мішечки: це стаціонарна система, її 
параметри та характеристики з часом не змінюються. Динаміка такої системи 
має описуватись диференціальними рівняннями з постійними коефіцієнтами; 
Поведінка цих систем в механіці описується диференціальними 
рівняннями зі змінними коефіцієнтами, значення яких завжди залежить від 
часу. При розгляді цих систем необхідно постійно враховувати не тільки 
масштаби порушення, але і час його виконання. Безперервний і дискретний 
поведінковий мішок. Залежно від характеру змін сигналу система 
класифікується наступним чином:  
Безперервна робота (безперервна, аналогова), всі сигнали, які є 
безперервними функціями часу; Дискретна дія (дискретна) з елементами, що 
перетворюють безперервний сигнал в розрив або серію імпульсів (релейних, 
імпульсних, цифрових). 
Оптимальний чохол, який є екстремальним і адаптованим. В системі 
управління знаходяться об'єкти, статичні властивості які можуть мати кінцеві 
13 
 
точки, на яких досягаються найкращі техніко-економічні показники. За 
допомогою керуючих дій система має підтримувати режим роботи об'єкта 
поблизу кінцевих точок, які з часом змінюють своє положення. Така система 
називається екстремальною. Адаптивні системи  повинні мати здатність 
адаптуватися до різних характеристик зовнішнього середовища і параметрам 
об'єктів. Це відбувається через зміни структури системи і (або) параметрів її 
окремих компонентів. Оптимальна система призначена для досягнення 
найкращої продуктивності протягом певного періоду часу з урахуванням 
наявних ресурсів і обмежень відповідно до критеріїв оптимальності 
(управління) в певних умовах. 
 
1.2 Основні сучасні системи числового програмного керування 
Сучасні комп'ютерні системи числового керування, звані також ЧПК 
(computer numerical control), побудовані на базі мікропроцесора з 
оперативною пам'яттю та операційною системою. Програми верстатів з ЧПУ 
можуть завантажуватися із зовнішніх носіїв (звичайних дисків або 
спеціальних флеш-накопичувачів). Крім того, сучасне обладнання та 
верстати з ЧПУ можуть бути підключені до внутрішньої комп'ютерної 
мережі, а програми можуть завантажуватися через промислові мережі. 
Загальна і основна мова програмування визначена в стандарті ISO 6983 
Міжнародного комітету зі стандартизації і відома як "G-код". Вона 
найчастіше використовується в металообробному обладнанні. 
Програмування виконується в G-коді та M-коді. 
G-код і M-код засновані на нормах Асоціації електронної 
промисловості (EIA). Та Міжнародної організації зі стандартизації (ISO) та  
Офіційно така мова вважається загальним стандартом для 
європейських та американських виробників обладнання з ЧПК. 
Однак  такі виробники систем ЧПК завжди дотримуються цих 
стандартів для визначення головних функцій, але також можуть допустити 
відхилення від правил для деяких особливостей системи [19]. 
14 
 
FANUC CNC Systems (Японія) була однією з перших компаній, яка 
адаптувала свої системи для роботи з кодами ISO G і M. Компанія 
використовує ці стандарти в повній мірі. 
Сьогодні системи FANUC користуються великою популярністю і є 
найпоширенішими. 
Стійки з ЧПК інших відомих виробників, таких як HEIDENHAIN і 
Sinumeric (Siemens), також мають специфікації кодів G і M, але деякі коди 
можуть відрізнятися. 
Не обов'язково знати всі коди для всіх систем ЧПК. 
Достатньо знати базовий набір кодів G і M, а якщо вам потрібно 
виконати певну функцію, ви можете скористатися документацією для 
конкретної системи. 
Деякі виробники ЧПК пропонують інтерактивну мову програмування. 
Ця мова базується на англійських реченнях, абревіатурах, питаннях і 
графічних елементах, які інтерактивно вводяться оператором верстата і 
полегшують спілкування з системою. 
 
1.3 Органи керування сучасного верстата з ЧПУ 
Більшість елементів керування на сучасних верстатах з ЧПК 
розташовані на передній панелі верстата. 
Верстати з ЧПК мають або клавіатуру, подібну до звичайного 
персонального комп'ютера, або обмежену клавіатуру, яка дозволяє вводити 
лише основні програмні символи та знаки. Дисплеї бувають монохромними 
або кольоровими. 
Всі перемикачі клавіши та кнопки на верстаті можна розділити на різні 
функціональні групи, клавіші для введення різного роду символів, букв і 
цифр дозволяють оператору створювати програми обробки безпосередньо на 
екрані, вводячи G-коди, різні слова даних і спеціальні програмні символи 
(наприклад, кінець кадру). Якщо клавіатура обмежена, можна 
використовувати одну клавішу для введення декількох символів (рис. 1.1). 
15 
 
 
Привід ввімкнено   Привід вимкнено   
    
Запуск ЧПK      Зупинка ЧПK   
    
Блокування шпиндeля   Подaча ЗОР вручну   
    
Подача ЗОР через  Блокування заміни  
  систему ЧПК   
  інструменту   
  Шпиндель ввімкнуто.  
Заміна інструменту 
    Обертання вправо   
Зупинка шпинделя   Напрямок по осі Х+.   
    
   
Рис.1.1 Клавіші стійки тa панель керування та ЧПК фрезерно-
свердлильного верстата 
 
Клавіша редагування дозволяє оператору змінювати конфігурацію 
керуючої програми.  Програмні або екранні клавіші використовуються для 
виконання різних функцій залежно від програмного забезпечення системи 
ЧПУ та поточного режиму відображення.  
Як правило, ці клавіші розташовані безпосередньо під екраном, а 
поточна функція відтворюється в нижній частині екрана. Клавіші і 
перемикачі режиму роботи пристрою дозволяють перемикатися з одного 
режиму на інший. Кнопка для прямого управління осьовим переміщенням 
16 
 
дозволяє оператору управляти приводом або переміщатися в режимі 
прискореної подачі (рис. 1.2). 
 
Рис.1.2  Ручнa корекція величини подачі 
 
Ручка для управління подачею і обертанням вала виконана в такому ж 
стилі як регулювання корекцією, Багато машин мають заходи для 
безпосереднього включення і виключення шпинделя (без програмування 
кодів  N і M) і управління частотою обертання. Система ЧПУ дозволяє 
оператору регулювати запрограмовану подачу і швидкість шпинделя в 
певному діапазоні (рис. 1.3). 
 .  
Рис.1.3 Ручна корекція частот обертання шпинделя 
 
Клавіші та перемикачі спеціальних функцій верстата вмикають і 
вимикають освітлення робочої зони верстата, керують системою відведення 
стружки та виконують інші допоміжні операції. 
Розглянемо клавіші програмування циклу. 
Кнопка "Початок циклу" використовується для запуску програми 
керування, а кнопка "Зупинка процесу подачі" також "Скидання програми" - 
для зупинки програми керування. До такої групи також входять кнопки для 
функції вибіркової зупинки "M01", функції пропуску кадрів "/", виконання 
програми окремими кадрами, тестових прогонів і для активації функції 
блокування осьового переміщення. 
17 
 
Деякі елементи управління можуть бути відсутні в корпусі з ЧПУ. 
Наприклад, вимикач живлення зазвичай знаходиться в задній частині 
корпусу машини, а перемикач управління сховищем інструменту зазвичай 
знаходиться біля вікна завантаження інструменту. Велика червона кнопка 
"аварійна зупинка" є найбільш помітною і доступною. 
Майже всі верстати з ЧПУ оснащені маховиком, який дозволяє 
оператору вручну переміщати привід. Оператори зазвичай використовують ці 
маховики для виконання точних завдань, таких як нульовий контроль та 
вимірювання довжини інструменту. 
На додаток до різних елементів управління, верстат з ЧПУ оснащений 
індикатором (світлодіодом або лампочкою), який показує, досягнув нульової 
точки приводу або включений джерело живлення. Вони також показують, чи 
сталася надзвичайна ситуація.  
 
1.4 Основні режими в роботі верстата з ЧПУ 
Режим автоматичного управління є основним режимом роботи верстата 
з ЧПУ. У цьому режимі заготовка обробляється відповідно до додатка. Щоб 
почати запуск керуючої програми, спочатку виберіть активну програму і 
натисніть кнопку "почати цикл". 
У режимі автоматичного керування оператор може впливати на 
запрограмовану швидкість подачі та швидкість шпинделя. Кнопка 
компенсації прискорення дозволяє оператору змінювати швидкість холостого 
ходу приводу машини в грудні в діапазоні 0-150%. 
У режимі редагування оператор може використовувати клавіатуру з 
ЧПУ для введення нових програм обробки або ручного редагування 
існуючих програм [6]. 
Регулююча функція керуючої програми різних стендів з ЧПУ може 
сильно відрізнятися. Найпростіша система дозволяє додавати, видаляти і 
копіювати слова даних. Сучасні системи ЧПУ мають функцію пошуку і 
декомутації (аналог текстового редактора ПК), можливість копіювання, 
18 
 
видалення і переміщення певного діапазону додатків, а також ви можете 
редагувати програму управління у фоновому режимі.  
Можливість редагування даних у фоновому режимі дозволяє оператору 
верстата створювати або редагувати іншу програму під час виконання 1 
програми. Для виконання фонового редагування система управління повинна 
бути переведена в автомaтичний режим.  
Режим редагування зазвичай використовується для введення і 
виведення керуючих програм з комп'ютера або іншого зовнішнього 
пристрою. Тут ви також можете перевірити вільну пам'ять ЧПУ та кількість 
збережених програм [8].  
Режими ручного введення даних MDI дозволяє вводити і виконувaти 1 
або більше кадрів, які не зберігaються в пам'яті ЧПУ. Цей режим 
використовується для введення даних G-коду і M-коду, наприклад, для 
перемикання інструменту або відключення частоти обертання шпинделя. 
Команди та слова даних, введені після запуску або скидання програми, 
видаляються.  
Режим натискання (start-stop) дозволяє вручну переміщати привід 
верстата, натискаючи відповідну клавішу на панелі верстата. 
Режим нульового повернення-це стандартна процедура синхронізації машини 
та системи управління при включенні машини. 
Режими прямого числового управління DNC дозволяє виконувати 
програми обробки безпосередньо з комп'ютера або іншого зовнішнього 
пристрою без запису в системну пам'ять. Цей режим часто використовується 
для запуску великомасштабних програм управління, для яких системі ЧПУ 
не вистачає пам'яті. Режим редагувaння параметрів дозволяє користувачеві 
редагувати параметри системи ЧПУ. 
Користувацькі парaметри включають налаштування поточної дати та 
часу та роботу в різних режимaх. Системні параметри відповідають за роботу 
всієї машини.  
19 
 
Однак самостійно змінювати значення параметрів системи не 
рекомендується. У деяких випадках поле параметрів блокується, і для 
редагування необхідно ввести спеціальний код, заданий виробником. 
Кожнa машина з ЧПУ має тестовий режим з правильною кількістю 
тестових функцій. Наприклад, це запуск програми перевірки і покaдрове 
тестування. На деяких машинах траєкторія руху інструменту може 
відображатися графічно. Відображення системи координат дозволяє 
спостерігатипоточне положення інструменту в різних системах координат 
під час запрограмованої обробки і при ручному управлінні приводом 
верстата.  
Відповідність рухів програмі управління можна визначити за 
координатами абсолютного і механічного регістрів (табл.. 1.1).   
Таблиця 1.1  
Регістри положення виконавчих органів верстата 
Команди Положення 
ABSOLUTE  Абсолютне положення в системі координат (G54-
G59)  
MACHINE  Поточне положення відносно загального нуля 
верстата  
DISTANCE TO GO  Залишок всьої відстані переміщення в кадрі  
  
Координaти запису рухомої відстані використовуються оперaтором для 
визначення нуля деталі та налаштування робочої системи координат.  
У більшості сучaсних верстатів систему числового управління можна 
умовно розділити на 3 підсистеми:  
- Підсистема управління;  
- Підсистема приводу;  
- Підсистема зворотнього зв'язку. 
20 
 
1.5 Формулювання задач дослідження  
Для досягнення мети дослідження потрібно виконати наступні задачі: 
− проаналізувати існуючі автоматизовані системи управління як 
технологію обробки матеріалів; 
− привести якісні характеристики існуючих аналогів предмету 
дослідження; 
− підібрати оптимальний метод для реалізації поставленої задачі та 
описати основні органи верстата з ЧПУ; 
− дослідити зміну параметрів автоматизованої системи під час 
практичного використання на токарних верстатах з ЧПУ. 
Висновки 
1. Проаналізовані основні автоматизовані системи управління 
верстатами з ЧПУ. 
2. Оглянуто основні органи керування, визначено найкращі режими 
роботи сучасних системи ЧПУ. 
3. Сформовано задачі дослідження. 
  
21 
 
РОЗДІЛ 2 АНАЛІЗ АВТОМАТИЗОВАНИХ СИСТЕМ УПРАВЛІННЯ 
ВЕРСТАТАМИ З ЧПУ 
 
2.1 Підсистема керування верстата з ЧПУ  
Підсистема управління верстатом з ЧПУ є центральною частиною всієї 
системи числового управління.З одного боку, він зчитує керуючі програми і 
видає команди різним частинам машини для виконання певних операцій. З 
іншого боку, він взаємодіє з оператором людини і дозволяє йому 
контролювати процес обробки. Система управління може бути вимкнена, 
включена або сумісна з ПК. 
Закрита система управління має свій алгоритм і робочий цикл, свою 
логіку. Як правило, виробники таких систем не надають інформацію про їх 
архітектурі. Тому оновити програмне забезпечення або сaмостійно задати 
параметри такої системи практично неможливо. 
Однак, оскільки всі компоненти системи перевірені на сумісність, 
система замкнутого циклу має важливу перевaгу високої надійності. 
Система управління, суміснa з ПК, є більш відкритою системою з тими ж 
апаратними компонентами, що і домашній комп'ютер. Перевага цієї системи 
полягає в тому, що електронні компоненти легко доступні та відносно 
недорогі. Однак надійність такої системи вважається меншою, ніж у закритій 
системи управління. Компоненти підсистеми управління Серцем підсистеми 
управління, як правило, є контролер або процесор, який разом із клавіатурою 
та монітором поміщається в корпус стійки з ЧПУ для введення та виведення 
необхідної інформації. 
Контролер - це комп'ютеризований пристрій, який вирішує наступні 
завдання: 
-Створення траєкторії руху ріжучого інструменту;  
-Виконання технічних команд для управління обладнанням 
автоматизації верстата;  
- загальний контроль  
22 
 
- організація програми управління  
- діагностика та допоміжні обчислення, наприклад, режими переривань.  
Блок управління - це мікропроцесор, на якому базується система, або 
програмований логічний контролер, або більш складна система - 
промисловий комп'ютер (рис. 2.1). 
 
                               а)                                                        б)  
Рис.2.1 Основний контролер фрезерно-свердлильного верстата: 
а)- жорсткий диск в корпусі (3 – штекер; 4 – запобіжна пластина);  
б) – вид на логічний пристрій (5 – головний контролер; 6 - запобіжна 
пластина; 7- плата штекерного роз'єму; 8 – гвинт кріплення)  
  
Конструктивно верстати з ЧПУ також включають енергонезалежну 
пам'ять (ПЗУ) у вигляді карти пам'яті або жорсткого диска для тимчасового 
зберігання (роки або десятиліття) інформації для використовуваних в даний 
час керуючих і системних програм, а також для довготривалого зберігання 
ОЗУ.Все це разом називається користувальницьким інтерфейсом. 
Сьогодні програма управління - це система автоматизованого 
проектування (САПР) або Автономна автоматизована програма, яка генерує 
програми обробки на основі електронних моделей. 
Після створення або введення програми управління оператор може 
запустити програмне забезпечення системного редактора, переглянути всю 
23 
 
або вибрані частини програми управління і відредагувати програму, внісши 
необхідні зміни. 
Під час роботи в режимі виготовлення деталей програма управління 
виконується кадр за кадром. 
Відповідно до команд програми управління, контролер викликає відповідну 
системну процедуру з енергонезалежної пам'яті для управління обладнанням, 
підключеним до ЧПУ, у зазначеному режимі. 
Результат роботи контролера передається на виконавчий механізм 
(привід подачі, головний привід, контролер автоматики машини) у вигляді 
електричного сигналу. Для визначення бажаної траєкторії заготовки 
відповідно до програми управління використовується інтерполятор, який 
обчислює положення середньої точки траєкторії щодо кінцевої точки, 
зазначеної в програмі. 
Завдяки системі управління верстат з ЧПУ покращує свої технічні 
можливості, зберігаючи при цьому високу надійність. 
Залежно від характеру дії приводу системи ЧПУ його можна розділити 
на: - позиціонування - управління контуром, синхронне управління і 
універсальне управління. 
Завдяки управлінню положенням інструмент з ЧПУ дозволяє приводу 
переміщатися в задану координату. Привід подачі повинен забезпечувати 
швидкий рух, щоб скоротити час простою. Ніяких дій не робиться, і тип 
траєкторії не встановлюється. Точність необхідна лише в тому випадку, якщо 
ви хочете зупинитися на певних координатах. 
За допомогою управління контуром привід рухається із заданою 
швидкістю по заданій траєкторії для досягнення бажаної форми 
оброблюваної поверхні. 
Він має прямокутну систему управління контуром, вигнуту систему 
управління контуром і синхронну систему ЧПУ. 
У прямокутній контурній системі для обробки поверхні, паралельної 
цій осі, переміщається тільки 1 координата. Кінцеві координати точки 
24 
 
переміщення програмуються так само, як і в системі позиціонування, але 
швидкість переміщення визначається заданим режимом зсуву. Рухи 
виконуються послідовно по кожній осі. Прямокутна система 
використовується на токарних, фрезерних і шліфувальних верстатах. 
Система Жовтневого вигину виконує формування під час обробки 
заготовки за допомогою одночасного і скоординованого переміщення 
виконавчих механізмів по декількох осях. Програма приводного руху 
формується відповідно до геометричної форми певної поверхні заготовки, в 
результаті чого розрахункова швидкість досягається в заданому режимі 
різання. Ці системи є найбільш складними з точки зору вимог до розробки 
програм і драйверів закупівель. 
Синхронна система в основному використовується в зубчастих 
машинах, яким необхідно підтримувати постійне співвідношення 
швидкостей принаймні по 2 осях координат. Формування здійснюється з 
урахуванням конфігурації інструменту. 
Універсальне управління поєднує в собі принципи управління 
положенням і управління контурною кривою, що дозволяє позиціонувати 
його в певних координатах і переміщати виконавчий механізм по відповідній 
траєкторії. Це найбільш ефективно для багатоцільової машини. 
 
2.2 Підсистема приводів ЧПУ 
Підсистема приводу включає в себе різні двигуни і гвинтові приводи. 
Виконуйте команди з підсистеми управління для переміщення виконавчих 
механізмів машини. Кроковий двигун і сервопривод використовуються при 
проектуванні верстатів з ЧПУ.  
Кроковий двигун-це електромеханічний пристрій, який перетворює 
електричний керуючий сигнал у дискретний механічний рух.  
В основному існує кілька типів крокових двигунів різної конструкції:  
- Кроковий двигун зі змінним магніторезистором; - кроковий двигун з 
постійним магніторезистором [9];  
25 
 
- Гібридний двигун.  
Кроковий двигун зі змінним магнітоопором (рис. 2.2) має кілька 
полюсів статора і ротора, виготовлених з магнітомягкого матеріалу 
(реактивний ротор). 
 
Рис.2.2 Схема крокового двигуна зі змінним магнітним опором 
  
У двигунaх зі змінними магнітопорами статор має 6 полюсів, а ротор 
має 4 виступи. Статор має 3 незaлежні обмотки, кожна з яких охоплює 
протилежні полюси. Коли струм подається на обмотку, ротор має тенденцію 
займати замкнуте положення потоку, тобто виступ ротора знаходиться на 
протилежній стороні полюса статора, до якого подається струм. Коли струм в 
цій обмотці відключається і струм подається на наступну обмотку, ротор 
знову обертається і закриває потік в своєму виступі. Щоб безперервно 
обертати ротор, необхідно, щоб струм дорівнював 1 в послідовності., 2. і 3. 
його потрібно давати на перев'язки. Грудень обертання цього двигуна 
становить 30°.  
Кроковий двигун з постійними магнітами (рис. 2.3) складається із 
статора з обмотками та ротора з постійними магнітами.  
26 
 
 
Рис.2.3 Схема крокового двигуна із постійними магнітами 
  
Коли струм подaється на одну з наявних обмоток, то ротор приймає 
положення, в якому протилежні полюси статора і ротора збігаються. 
Для забезпечення постійного безперервного обертання ротора перша і друга 
обмотки повинні подаватися під напругу по черзі. При цьому крок обертання 
ротора становить 30°. 
Більшість сучасних крокових двигунів - це гібридні двигуни, які 
поєднують переваги двигунів змінного магнітного поля і двигунів з 
постійними магнітами з більшою кількістю полюсів статора і виступів ротора 
і меншою мінливістю обертання [10]. 
Коли блок керувaння надсилає електричні імпульси на кроковий 
двигун, ротор повертaється на кут, який майже завжди залежить від 
конструкції двигуна (наприклад, 0,72°). Якщо крок крокового двигуна 
становить 2 мм, один електричний імпульс викликає лінійне переміщення 
верстата на певну величину: 
Ця величина називається розпізнаванням системи або ціною імпульсу. 
Неможливо перемістити привід на величину, меншу за ціну імпульсу. 
Крокові двигуни дуже популярні завдяки простоті своєї конструкції та 
зручності використання. 
27 
 
Основним з небагатьох недоліків цих двигунів є їх дискретна робота, 
що може знизити якість кінцевої обробки і викликати ефект "кроку" при 
обробці вигнутих або криволінійних поверхонь. Однак вони можуть 
працювати без складних і дорогих зворотних зв'язків, що робить їх 
недорогими верстатами. 
Сучаacні високоточні верcтaти з ЧПК використовують сервoпривoди, 
призначені для керування швидкістю, крутним моментом і положенням з 
певною точністю і динамікою. Сервоприводи складаються з двигуна, датчика 
положення і системи управління з триконтурним контролем положення, 
швидкості і струму.  
Сервoпривід приймає значення керуючого параметра на вході, генерує і 
підтримує це значення на вихoді виконaвчогo механізму на основі показань 
датчика зворотного зв'язку. 
Серводвигуни - це двигуни, які отримують команди від перетворювачів 
частоти (перетворювачів). Сучасні сервoдвигуни-це компaктні пристрoї, які 
забезпечують oптимальне прискoрення та гальмування, а також забезпечують 
високе прискорення та крутний момент.Перевагами сервоприводів і 
серводвигунів є:  
-Плавний і точний рух на низьких швидкостях  
-висока вихідна потужність при мінімальних розмірах  
-безшумна робота  
-Висока надійність і можливість використання для критично важливих 
компонентів;  
-Підвищена швидкість яка займається переміщенням елементів в 
порівнянні з іншими приводами;  
-можливість вибору розпізнавання системи під конкретні завдання. 
До загальних недоліків можна віднести більш складні системи 
управління системою і більш високу вартість в порівнянні з кроковими 
двигунами. 
28 
 
У випадках, коли необхідно досягти плавного прискорення або 
плавного уповільнення, для зменшення динамічного навантаження на 
електродвигун реалізуються мікропроцесорні схеми керування з 
використанням контролерів ЧПК. Потужність таких сервоприводів на базі 
контролерів може досягати 15 кВт і видавати крутний момент до 50 Нм. 
Поворотні серводвигуни можуть бути синхронними, де швидкість 
обертання, кут повороту і прискорення можна регулювати з високою 
точністю, або асинхронними, де швидкість обертання підтримується дуже 
точно навіть на низьких швидкостях. 
Синхрoнні сервoдвигуни - це трифазні двигуни з магнітним 
збудженням і датчиком положення ротора. 
Основною перевагою синхронних серводвигунів є малий момент 
інерції ротора по відношенню до обертального моменту. Це забезпечує 
високу швидкодію, розгін до номінальної швидкості за мілісекунди і реверс з 
повної швидкості за один оберт ротора двигуна. 
Основними перевагами асинхронних серводвигунів у порівнянні зі 
звичайними загальнопромисловими двигунами є мала вага, низький момент 
інерції і висока максимальна швидкість, що робить їх придатними для 
використання у високодинамічних системах. Термін служби асинхронних 
серводвигунів значно подовжується завдяки примусовій тязі, що дозволяє їм 
працювати на більш високих швидкостях. 
Низькі похибки контурного керування обумовлені високими 
динамічними характеристиками, що досягаються за рахунок зменшення 
динамічного і статичного дисбалансу при використанні асинхронних 
сервоприводів в системах ЧПК. 
Доступні за ціною асинхронні приводи є найпоширенішими двигунами 
в промисловості. 
Ринок пропонує велику кількість конструкцій серводвигунів для різних 
застосувань.  
29 
 
Наприклад, NCT розробляє та виробляє синхронні типи (рис. 2.4) Kft і 
асинхронний серводвигун, в основному призначений для використання на 
верстатах з ЧПУ. Завдяки особливій конструкції вони володіють відмінними 
динамічними характеристиками, що відповідають найвищим вимогам 
сучасних верстатів і не вимагають тривалого обслуговування. 
 
 
Рис.2.4 Синхронні серводвигуни фірми NCT Kft 
 
Серійний Синхронний серводвигун - це трифазний двигун з 
постійними магнітами, в якому восьмиполярна обмотка статора і 
восьмиполярний ротор з'єднані конфігурацією зірки. Двигун також 
оснащений датчиком збільшення або абсолютного положення ротора для 
статора.  
Підшипники вала та електричні роз'єми герметичні. Тепло відводиться 
нормально, і примусова вентиляція не потрібна. Збудження обмоток статора і 
магнітна індукція в повітряному зазорі є майже синусоїдальними, що 
забезпечує дуже точне регулювання крутного моменту і дуже точне 
регулювання швидкості незалежно від положення ротора.Номінальна 
потужність таких двигунів становить від 310 до 5230 Вт, залежно від 
виконання, а швидкість обертання - 2000 або 3000 об/хв. 
Синхронний серводвигун серії AI має таку ж конструкцію, що і двигун 
серії A, але постійний магніт ротора використовує рідкоземельний метал 
30 
 
(неодим або самарій-кобальт), який може збільшувати потужність і частоту 
обертання.  
Асинхрoнні двигуни NCT (рис. 2.5) спеціальнo розроблені для 
верстатів з ЧПУ і розраховані на високу динамічне наваaнтаження сучасних 
верстатів. Це дозволяє працювати протягом тривалого часу без додаткового 
обслуговування. Ці серводвигуни мають отвори в валу ротора, які 
дозволяють подавати охолоджуючу рідину безпосередньо в інструмент.  
 
 
Рис.2.5 Асинхронні серводвигуни та мотор-шпинделі фірми NCT Kft 
  
Асинхронні серводвигуни серії AIS мають фланцеву конструкцію, 
швидкість обертання від 1500 об / хв до 15 000 об / хв і потужність від 10,5 
кВт до 22 кВт. 
Асинхронні серводвигуни серії DA мaють фланцеву або ножну 
конструкцію. Ці двигуни мaють швидкість oбертання від 1000 об / хв до 5000 
об / хв і потужність від 11 кВт до 29 кВт. 
Асинхронний сервoдвигун AMS - це компактний шпиндельний двигун, 
оскільки він вбудований у шпиндель токарного верстата. Висока динамічна 
жорсткість і низький рівень вібрації гарантують високу механічну точність.  
Переваги валів двигуна в пoрівнянні зі звичайними ремінними приводами 
полягають в наступному: 
- Високі динамічні характеристики через низьку інерційну масу, низькі 
втрати енергії та низьке енергoспоживання [1];  
31 
 
- Менше дефектів мають форми заготовки через відсутність 
деформації, викликаної натягом ременя;  
- Низький рівень вібрації при обробці забезпечує високу якість 
оброблюваної поверхні і підвищену стабільність ріжучого інструменту; - 
низький рівень 
. вібрації під час обробки забезпечує високу якість оброблених 
поверхонь і підвищену стійкість ріжучого інструменту. 
- Інтенсивне рідинне охолодження підвищує точність і 
повторюваність розмірів геометричних параметрів оброблюваної деталі та 
подовжує термін служби підшипників. 
 
2.3 Підсистема зворотного зв’язку 
Підсистема зворотного зв'язку повинна в першу чергу забезпечувати 
підсистему для управління інформацією про фактичне місцезнаходження 
виконавчої влади і швидкості двигуна. Підсистема зворотного зв'язку може 
бути включена або вимкнена. Системи відкритого типу реєструють тільки 
наявність або відсутність сигналів від підсистеми управління. Вони 
практично не використовуються в сучасних верстатах з ЧПУ, оскільки не 
можуть надати інформацію про реальний стан виконавчого органу і 
швидкості двигуна. Системи замкнутого типу використовують зовнішні 
датчики для перевірки необхідних параметрів (рис. 2.6). 
Верстат з ЧПУ використовує 2 види датчиків положення: лінійний 
датчик і датчик повороту. Лінійні датчики положення (рис 2.7) 
використовуються практично на всіх сучасних верстатах з ЧПУ для точного 
визначення абсолютного або відносного положення виконавчої влади. 
Датчик об'єднує 2 взаємопов'язаних елемента: растрову шкалу і зчитує 
головку. 
Основна  схема зворотного зв’язку на верстаті з ЧПУ (рис. 2.7) включає 
такі елементи: 1 – система числового програмного управління; 2 – контролер; 
3 – двигун; 4 – ходовий гвинт; 5 – виконавчий орган; 6 – датчик. 
32 
 
 
Рис.2.6 Основна  схема зворотного зв’язку на верстаті з ЧПУ 
 
 
Рис.2.7 Схема лінійного датчика положення 
  
Скануючий елемент (шкала) виконаний у вигляді лінійки з вузькою 
прорізом (розгорткою), розташованої уздовж направляючої верстата. Зчитує 
головка переміщається разом з приводом і складається з освітлювача 2, 
фотоприймача 3 і індикаторної пластини 4. Освітлювач з індикаторною 
пластиною і фотоприймачем розташований навпроти лінійки. Індикаторна 
панель також має 2 зміщені області сканування, які генерують 2 сигналу [2]. 
33 
 
Коли головка зчитування рухається по растровій шкалі, оптичний 
сигнал проходить через відеокарту, шкалу та реєструється фотоприймачем. 
На підставі отриманого сигналу можна визначити напрямок і величину руху. 
Ви можете додати еталонні мітки до растрової шкали, щоб встановити власні 
контрольні точки. Щоб переконатися, що це правильно і правильно. 
керування рухом виконавчого механізму датчик положення повинен мати 
високу роздільну здатність по всіх осях координат. 
Сьогодні Heidenhain є одним з провідних світових розробників і 
виробників лінійних енкодерів, кутових енкодерів, поворотних енкодерів, 
цифрових індикаторів і цифрових систем управління.111 високоякісна 
продукція - це не тільки професійне виробниче обладнання та основні 
компоненти вимірювального обладнання Heidenhain, але й копіювальне 
обладнання, розроблене та виготовлене власноруч для виробництва та 
вимірювання лінійних та кутових шкал у грудні від 0,25 до 10 мкм. точні 
ваги з окремими секціями сітки (рис. 2.8). 
 
 
Рис.2.8 Прецизійна шкала з поділками у вигляді штрихової сітки 
 
Для нанесення основних перегородок використовуються основні  
спеціальні методи.  
Прецизійні ваги, виготовлені методом DADUR, виготовляються 
шляхом нанесення тонкого шару хрому на скляну або склокерамічну 
підкладку. Точність поділки становить мікрометр і вище. 
34 
 
Шкали AURODUR складаються зі світловідбивних золотих контурів і 
витравлених матових заготовок на спеціальному сталевому носії. 
Шкала METALLUR має майже ідеально гладку поверхню завдяки 
особливій оптичній структурі світловідбиваючого золотого шару, який не 
пропускає бруд. У тривимірних решітках з особливими властивостями, 
виготовлених за спеціальною технологією, ширина поділок варіюється від 
декількох мікрометрів до чверті мікрометра. 
Методом SUPRADUR можна виготовляти перегородки, які виглядають 
як тривимірні фазові дифракційні решітки, але мають гладку поверхню і 
стійкі до забруднення. Описані вище методи виготовлення вимірювальних 
шкал забезпечують високу точність вимірювання при використанні у 
відповідному обладнанні. 
Наприклад, шкали типу DADUR використовуються в закритих і 
відкритих датчиках лінійних переміщень, призначених для металорізальних 
верстатів, які визначають положення лінійної осі без додаткових механічних 
передавальних елементів. Ці датчики визначають похибку переміщення 
виконавчого механізму вздовж лінійної осі, яка коригується системою 
керування верстатом.  
Цей метод дозволяє уникнути впливу похибок, викликаних різними 
факторами:  
- Помилки позиціонування, викликані нагріванням кульково-гвинтової 
передачі (ШВП);  
- Помилки, викликані зазорами між парами кулькових гвинтів;  
- Кінематичні похибки, викликані помилками при складанні ШВП. 
Сучасні верстати працюють на високих швидкостях і при високих 
режимах різання, що призводить до підвищення температури і високих 
динамічних навантажень в закритій робочій зоні верстата. Ці умови 
експлуатації необхідно враховувати при розробці та використанні лінійних 
датчиків. 
35 
 
В ідеалі, теплові властивості датчика повинні відповідати тепловим 
властивостям об'єкта, що перевіряється. При зміні температури датчик 
відповідно розширюється або стискається, і ці зміни повинні бути 
відтворюваними. У лінійних енкодерів HEIDENHAIN коефіцієнт теплового 
розширення носія шкали визначається таким чином, що датчик може бути 
адаптований до конкретного застосування в верстаті. 
Для забезпечення ефективної роботи при динамічних навантаженнях 
від приводів верстатів лінійні енкодери спроектовані надзвичайно жорсткими 
в напрямку вимірювання, а мала вага рухомих частин енкодера гарантує 
високі динамічні характеристики. 
Використання високоякісних матеріалів при виготовленні окремих 
елементів датчика і конструктивні особливості гарантують їх довговічність і 
точність протягом усього терміну служби верстата, де лінійне переміщення 
по осі досягає великих значень. Наприклад, під час роботи металообробних 
верстатів з ЧПК ці переміщення можуть становити понад 3000 км на рік.   
У герметичних лінійних датчиках відсутній прямий контакт між 
шкалою і зчитувальним елементом, (рис. 2.9)  а сигнал захищений від 
зовнішніх джерел екраном (рис. 2.10) При необхідності захисний корпус 
може бути надійно захищений від забруднення за допомогою подачі 
стисненого повітря.  
 
Рис.2.9 Принципова схема закритого лінійного датчика LS 183 
36 
 
Елемент зчитування рухається по шкалі, не контактуючи з нею, завдяки 
використанню фотоелектричних методів зчитування, які дозволяють йому 
розпізнавати імпульс шириною в кілька мікрометрів і генерувати вихідний 
сигнал за дуже короткий час. 
 
Рис.2.10 Датчики лінійних переміщень закритого типу фірми HEIDENHAIN 
 
При роботі з лінійним датчиком Heidenhain використовуються 
абсолютні або інкрементні методи вимірювання.  
При абсолютному вимірі після включення приладу абсолютне значення 
поточного положення осі може бути негайно використано і зчитано 
відповідною системою зчитування. Інформація про реальне 
місцезнаходження зчитується зі спеціально закодованої шкали (рис. 2.11). 
 
Рис. 2.11  Шкала абсолютного лінійного датчика 
37 
 
При інкрементному вимірюванні шкала складається тільки з одного 
ряду рівномірних штрихів. Дані про місцезнаходження отримуються шляхом 
обчислення окремих приростів і B (кроків вимірювання) для обраної 
нульової точки. Опорний сигнал має ту ж тривалість, що і інкрементний 
сигнал. Щоб скинути або відновити нульову точку, потрібно перетнути 
контрольну точку.У найнесприятливіших випадках для перетину 
референтної позначки потрібно подолати значну частину відстані 
вимірювання (рис. 2.12). 
 
Рис. 2.12 Шкали інтерферентних датчиків 
 
Щоб зменшити цей простір, більшість датчиків мають закодовані 
контрольні мітки (додаткова послідовність жовтневих ходів з серією 
контрольних міток на різних відстанях один від одного), але система 
управління визначає положення після проходження двох сусідніх маркерів на 
відстані всього декількох міліметрів. удалині (рис. 2.13). 
 
38 
 
 
Рис. 2.13 Схематичне представлення інкрементальної шкали з кодованими 
референтними мітками 
 
Нульова дека кодованого датчика також визначається шляхом 
розрахунку приросту між двома контрольними мітками відповідно до іншої 
розробленої методології. Точність вимірювання довжини визначається 
наступними параметрами:  
- Точність ходу шкали;  
- Якість зчитування сигналу;  
- Якість обробки сигналу;  
- Помилка у відносному положенні зчитує головки і шкали.  
Точність штрихів шкали визначається методами виготовлення. Датчик 
Heidenhain використовує прецизійну шкалу, розділену на дек-подібну сітку з 
періодом від 0,25 до 10 мікрон. Категорія застосовується спеціальним 
методом для забезпечення максимальної точності вимірювального приладу. 
Цей метод може розпізнавати контури шириною в кілька мікрометрів і 
генерувати сигнали за дуже короткий час.  
Спрощений метод візуалізації-це генерація сигналів на основі значень 
світло-тінь. Дві шкали (шкала і шаблон) з однаковою або близькою 
періодичністю переміщуються одна відносно одної. Носій контуру шаблону 
виготовляється з прозорого матеріалу, в той час як носій шкали може мати 
прозору або металеву поверхню, що відбиває світло.  
39 
 
Після того, як паралельні промені світлa від світoдіодів проходять 
через фокусуючу лінзу і трафарет, генерується відповідна послідовність 
світла і тіні. Промені світла, що проходять крізь шаблон, передаються на 
шкалу. Коли трафарет переміщується вздовж шкали, контури на трафареті 
можуть перекриватися з контурами на шкалі, в результаті чого в проміжку 
з'являється "світло". Якщо контури перекриваються в просторі, на виході 
виходить тінь. Серія фотоелементів перетворює цей світловий сигнал на 
електричний. Контури на трафареті спеціально зроблені так, щоб 
фільтрувати світловий потік і наблизити його до синусоїди. 
Чим меншa відстaнь між кoнтурaми, тим меншa і тoчніша відстaнь між 
шкалою і зчитувaльним елемeнтoм. Дaтчики лінійниx переміщень LC, LS і 
LB засновані на методі відбиття. Інтерферометричні показання засновані на 
дифракції та інтерференції світла при проходженні через чутливі елементи. 
Отриманий сигнал використовується для обчислення переміщення. Шкала 
виготовлена з дифракційної ступінчастої решітки з висотою відбиття 0,2 мкм 
на відбиваючій поверхні. 
Коли світлова хвиля потрапляє на матрицю, вона розділяється на 3 
хвилі: першу, нульову і 1 з відносно однаковою інтенсивністю. градуйовані 
хвилі.   
Вони відбиваються від шкали фазової решітки і дорівнюють 1. і-1. 
хвилі мають найбільшу інтенсивність. Ці хвилі рекомбінують всередині 
шаблону і накладаються один на одного, окреслюючи контур шаблону. Це 
створює 2 пари хвиль, що виходять з малюнка під різними кутами. 
Фотоелемент перетворює інтенсивність хвилі в електричний сигнал.  
Коли малюнок рухається протягом періоду відносно шкали, Первинний 
хвильовий фронт рухається на одну довжину хвилі вгору, а первинний 
хвильовий фронт рухається на одну довжину хвилі вниз. Ці 2 хвилі 
взаємодіють після малюнка, так що зсув досягає 2 довжин хвиль. Таким 
чином, відносний зсув в 1 період створює сигнал з 2 періодами. 
40 
 
Інтерферометричні показання в основному використовуються в масштабах 8 
мкм і 4 мкм. 
Датчики лінійного зміщення, в яких використовуються 
інтерферометри, називаються НЧ. При визначенні точності вимірювань 
розрізняють похибку шкали, викликану загальною довжиною шкали, і 
похибку, викликану періодом сигналу. Похибки вимірювань, пов'язані із 
загальною довжиною шкали використовується для визначення точності 
лінійного датчика закритого типу і визначається класом. Межа ± f 
(максимум) кривої похибки вимірювання для даного шляху вимірювання 
визначається як: 1 м) знаходиться в межах класу точності ± A.\ 
У закритих лінійних датчиках ці значення встановлюються по всій 
вимірювальній системі, включаючи зчитувальну головку, яка називається 
точністю системи, яка визначається при остаточному огляді датчика і 
записується в протокол вимірювання.  
Похибка вимірювання через період сигналу визначається як величиною 
періоду шкали, так і якістю штрихування і допоміжних засобів для читання.  
Для датчиків лінійного зміщення він не перевищує ± 2%, а для LC і LS - ± 
1%. Зі зменшенням періоду сигналу шкали похибка вимірювання 
зменшується. Отже, ± 0,08 мкм для НЧ-датчиків з тривалістю сигналу 4 мкм, 
± 0,2 мкм для LC - і LS-датчиків з тривалістю сигналу 20 мкм і ± 0,8 мкм для 
датчиків LB з тривалістю сигналу 40 мкм. Датчик лінійного руху 
контролюється при кімнатній температурі ± 20, що неминуче вказує на 
температурний діапазон, в якому датчик підтримує точність вимірювання.  
 
2.4 Функціонування системи ЧПУ 
Система ЧПУ працює наступним чином.  
Програміст створює  програму керування. Програма управління кодує 
траєкторію руху приводу, його швидкість, швидкість обертання шпинделя та 
інші дані, необхідні для обробки. 
41 
 
Підсистема управління зчитує та декодує цю програму та створює 
профіль руху. Профіль руху може відображатися у вигляді графіка, що 
показує, де машина повинна знаходитися на певній відстані. Залежно від 
профілю руху система управління посилає на відповідний двигун строго 
певну кількість електричних імпульсів. Двигун обертає гвинт, і привід 
рухається до бажаних координат. Датчик зворотного зв'язку відправляє 
інформацію про фактичне місцезнаходження водія в підсистему управління. 
Фактичне місцезнаходження порівнюється з бажаним (теоретичним) 
розташуванням. Якщо між ними є декомутація (помилка зміщення), 
підсистема управління посилає двигуну задану кількість електричних 
імпульсів. Цей процес повторюється до тих пір, поки привід машини не 
досягне бажаного положення з досить високою точністю. Звичайно, є деякі 
помилки в русі AMI, але це не має значення. Це найпростіший варіант (рис. 
2.14). 
 
Рис.2.14 Переміщення робочого столу під кутом до осі  
 
Якщо робочий стіл потрібно перемістити по прямій лінії, але під кутом 
до осі, система ЧПК повинна згенерувати серію даних між точкою 1 і точкою 
2 і переміщати стіл "крок за кроком" уздовж цих точок. При цьому 
співвідношення швидкостей осей повинно підтримуватися таким чином, щоб 
траєкторія відповідала заданій траєкторії.  
42 
 
Завдання обчислення цих проміжних контрольних точок виконується 
спеціальним пристроєм, званим інтерполятором, яке є частиною підсистеми 
управління.  
Інтерполятор постійно підтримує функціональний зв'язок між 
контрольними точками відповідно до зазначеного зміщення, оцінює 
відхилення від зазначеної траєкторії і намагається їх декомунізувати. 
Результуюче відхилення "ступінчастої" траєкторії дорівнює або кратне 
значенню імпульсу системи ЧПК або значенню імпульсу, що генерується 
датчиком зворотного зв'язку.  
У сучасних верстатах пізнавальна здатність системи ЧПК близька до 
одного мікрометра, тому результуючий рух можна вважати плавним. Така 
інтерполяція називається лінійною. Якщо рух має бути круговим, то 
інтерполяція є круговою (рис. 2.15). Має місце так звана лінійна 
апроксимація дуги, в якій дуга замінюється невеликим лінійним відрізком. 
Привід верстата також рухається по "драбинчастій" траєкторії, яка виглядає 
візуально плавною. 
 
Рис.2.15 Схема кругової інтерполяції 
  
Завдяки системі управління CNC versts володіє передовими технічними 
можливостями при збереженні високої надійності. Осі координат і системи 
координат верстатів використовуються для забезпечення ефективної роботи 
систем ЧПУ 
43 
 
2.5 Аналіз систем ЧПУ 
Залежно від рівня використання комп'ютерних технологій системи ЧПУ 
аналізуюця наступним чином:  
1. Система типу ЧПУ (Числове управління), відповідно до жорстко 
закодованим алгоритмом, адресація команд, інтерполяція проміжних 
координат і реальна інформація про типовий циклі вводяться в систему ЧПУ 
з керуючої програми окремими кадрами.  
2. Система типу MNC (Memory NC) або SNC (Stored NC) оснащена 
додатковим блоком оперативної пам'яті, який дозволяє зберігати інформацію 
про програму управління, і програма швидко вводиться в пристрій ЧПУ, 
перевіряється і видається для обробки окремими кадрами.  
Перевагою перед системою ЧПУ є висока надійність в експлуатації, 
оскільки немає необхідності в складних фотоприймачах для зчитування 
кожного кадру.  
3. Система типу HNC (ручний ЧПУ) дозволяє встановлювати програму 
вручну на панелі управління. У цьому випадку немає необхідності в 
підготовці керуючої програми фахівцем-програмістом.   
4. Системи типу ЧПУ (Computer NC) інтегрують 1 або більше 
мікропроцесорів і алгоритмів, які записуються в постійний запам'ятовуючий 
пристрій при виготовленні систем ЧПУ. Ці системи дозволяють створювати 
типові цикли обробки для різних технологічних завдань. Програмне 
забезпечення та математична підтримка для реалізації цієї функції 
зберігаються в постійно перепрограмованих запам'ятовуючих пристроях.  
5. Системи DNC (прямого числового управління) такі системи 
використовуються в гнучких виробничих системах (ГВП) для організації 
скоординованої роботи окремого технічного обладнання, з одного 
комп'ютера із загальною пам'яттю для зберігання програм і розподілу їх 
відповідно до вимог окремих машин   
6. Система PCNC (персональний комп'ютер) побудована на базі 
промислового персонального комп'ютера. Комп'ютер має спеціальну 
44 
 
інтерфейсну плату, яка забезпечує зв'язок з приводами, датчиками і 
електроавтоматикою машини. Така структура дозволяє легко адаптувати 
систему ЧПУ до верстатів різного функціонального призначення шляхом 
модифікації відповідного програмного забезпечення, а також модернізувати 
стару систему ЧПУ.  
7. Система step NC (покрокова система управління) заснована на 
системі PCNC, основним завданням якої є виключення участі людини в 
підготовці процесу обробки. Програмне забезпечення повинно включати 
пакети CAD, CAD та CAM. Операції з системою виконуються в наступному 
порядку: 
а) система САПР забезпечує автоматизацію проектування креслень 
деталей і підготовку геометричної та технічної інформації для передачі в 
САПР і саму систему;  
б) системa САПР ствoрює технічний процес обробки (встановлює 
режим різання, визначає порядок і конфігурацію ріжучих і допоміжних 
інструментів, переходи); 
в) грунтуючись на результатах попередньої процедури, сама система 
розраховує траєкторію руху інструменту, визначає послідовність управління 
приводом і автоматизацією верстата, тобто створює керуючу програму, яка 
потім буде реалізована в верстаті.  
 
2.5.1 Системи з ЧПУ компанії Fanuc 
Системи ЧПУ FANUC (рис. 2.16) призначені для широкого 
використання операцій обробки, зокрема точіння, фрезерування, свердління 
та шліфування. Висока продуктивність і надійність роблять її придатною 
верстатних систем [12]. 
Невелика друкована плата, інтегрована в пристрій, дозволяє 
використовувати всі можливості новітніх великих інтегральних схем і 
технології поверхневого монтажу. Плата встановлена за РК-дисплеєм. 
Система ЧПК також оснащена високошвидкісною послідовною сервошиною 
45 
 
і компактним розподільчим модулем вводу/виводу, який дозволяє 
підключати кілька сервопідсилювачів до одного оптоволоконного кабелю.  
  
 
Рис. 2.16 Стійка компанії Fanuc 
  
Пристроями та верстатами з ЧПУ можна керувати за допомогою 
графічного інтерфейсу користувачана на персональному комп'ютері. Крім 
того, можна обмінюватися інформацією за допомогою мережевих функцій і 
керувати сервісними програмами за допомогою програмних засобів і 
базданих.  
Програмне забезпечення (бібліотеки ЧПУ) використовується для 
введення і виведення внутрішньої інформації ЧПУ. Таке програмне 
забезпечення може підтримувати стандартні мови програмування Microsoft 
(Visual Basic або Visual C++TM) та інтерфейси OLE/DDE. 
 
2.5.2 Системи з ЧПУ компанії  Siemens 
Система ЧПУ Siemens - це високоякісна система керування метало 
різальними верстатами має  високо-продуктивну стійку (рис. 2.17). Вона 
являє собою повний набір взаємодіючих компонентів: 
46 
 
-Обладнання з ЧПК-Центр управління 
-Компоненти управління для зв'язку між оператором і системою-
Управління електричною автоматикою; 
-Приводи та двигуни з різною конструкцією в залежності від 
застосування; 
-Вимірювальна системa звoротнoгo зв'язку. 
-Силові кабелі, сигнальні кабелі та програмне забезпечення. 
 
 
Рис. 2.17 Стійка компанії Siemens 
 
Siemens пропонує на ринку наступне обладнання з ЧПУ: 
-SINUМERIK 802C, 802Sі802D для токарних і фрезерних 
верстатів; обмежена кількість осей, достатня для реалізації функційцих 
верстатів; 
-SINUMERIK 810D- для вeрстатів з низькими робочими 
зусиллями; 
-SINUМERIK 840D- для широкого спектру верстатів  і технічних 
завдань. 
 
47 
 
2.5.3 Системи з ЧПУ компанії Heidenhain 
Системи ЧПУ від HEIDENHAIN TNC завдяки своїй універсальності 
ідеально підходять для автоматизованого виробництва. Системи ЧПУ від 
HEIDENHAIN TNC (рис. 2.18) завдяки своїй універсальності ідеально 
підходять для автоматизованого виробництва. Зокрема, вони сумісні з 
найстарішими версіями до найновіших систем ЧПК. Ці якості роблять 
HEIDENHAIN одним з провідних світових виробників [7]. 
 
 
Рис. 2.18 Стійка компанії Heidenhain 
  
Системи ЧПК HEIDENHAIN TNC дозволяють здійснювати управління 
і програмування на місці і з віддаленого місця. 
Системи TNC640 та iTNC530 пропонують найширший спектр функцій. 
Короткий час обробки рами робить їх ідеальними для автоматизованого 
виробництва, а також для безпілотного виробництва. Система iTNC530 
дозволяє програмувати вільний шлях (FK), що було недоступно в попередніх 
версіях. 
48 
 
Нові функції були додані в TNC640. Фрезерні та токарні операції 
можуть бути запрограмовані на одному верстаті або об'єднані в одній 
програмі. Контури точіння можна задавати за допомогою стандартних 
функцій або вільних контурів (FK). Крім циклів до і після точіння, можна 
також визначити цикли обробки канавок і нарізання різьблення.  Особливістю 
TNC 640 і iTNC 530 є опція DXF, яка дозволяє відкривати дані CAD і 
створювати контури безпосередньо на ЧПУ [15].  
Структурно системи керування компанії Heidenhain можна представити 
наступним чином (рис. 2.19). 
 
Рис.2.19 Структурна схема використання програмного забезпечення компанії 
Heidenhain 
49 
 
2.5.4 Системи з ЧПУ компанії Haas  
Компанія Haas створила закриту систему числового програмного 
керування на основі G-кодів і M-кодів, оптимізовану спеціально для 
верстатів і незалежну від сторонніх постачальників ЧПУ.  
Такий підхід дозволив створити високонадійну і міцну, але, відносно 
просту у використанні систему керування: 15-дюймовий кольоровий РК-
дисплей з високою контрастністю і яскравістю дозволяє користувачеві 
ефективно керувати трьома режимами і мати доступ до всіх функцій 
керування та наладки (рис. 2.20) [14]. 
 
.  
Рис. 2.20 Режим налагодження 
 
У режимі налаштування вікно активної програми розташоване в лівому 
кутку екрана. У правому верхньому куті знаходяться зміщення інструменту, 
а під ними - зміщення нуля завдання. У нижньому лівому куті знаходиться 
вікно "Інформація про шпиндель", в якому відображається частота обертання 
шпинделя і її зміна, а також швидкість подачі. Поруч з цим вікном 
знаходиться вікно Позиція, в якому відображається ім'я оператора, зміщення 
50 
 
деталі, верстат і координати вказаного зміщення. Праворуч від цього вікна 
відображається інформація про управління інструментом.  
Таке спрощене і компактне розташування вікон дозволяє оператору 
переміщати курсор в межах вікна за допомогою клавіш зі стрілками на 
клавіатурі і активувати необхідне вікно в міру необхідності. (рис. 2.21). 
 
 
Рис. 2.21 Режим редагування 
  
Програми завантажуються за допомогою режиму редагування, який 
відкривається натисканням клавіші List Programmes (Список програм) після 
того, як необхідні дані були встановлені в режимі налаштування. У режимі 
редагування оператор може отримати доступ до програм, що зберігаються на 
кожному пристрої, підключеному до машини. У цьому режимі 
використовується потужна функція, яка називається меню швидкої 
допомоги. Меню Довідка містить повний перелік і опис усіх функцій та 
операцій у файловій системі. Меню довідки відображає повний опис кожної 
функції, а також назву команди і відповідну клавішу. 
51 
 
Вікно допомоги редактора і вікно буфера обміну, а також інші функції 
для редагування програми використовуються в режимі редагування для 
полегшення роботи оператора. 
У режимі роботи вся інформація, необхідна для управління машиною 
під час роботи, надається і є легкодоступною. У верхньому лівому куті 
екрана знаходиться вікно відображення програми, в якому відображається 
основна програма, а також будь-які підпрограми. З правого боку 
відображаються "Активні G-коди", що містять текстову інформацію про 
активний інструмент. У центрі екрану знаходиться вікно зміщення, яке 
дозволяє регулювати зміщення під час роботи верстата. (рис. 2.22). 
 
 
Рис. 2.22 Режим Operation (Робота) 
 
Також для більш досконолаго аналізу було розроблено порівняльну 
таблицю  різних компаній  систем з ЧПУ (табл. 2.1). 
 
 
 
52 
 
Таблиця 2.1 
Порівняння технічних характеристик 
Характе- Системи з ЧПУ 
ристика 
Fanuc Siemens Heidenhain 
Призначення операції обробки, керування Фрезерні та токарні 
зокрема точіння, металорізальними операції, можуть бути 
фрезерування, верстатами запрограмовані на 
свердління та одному верстаті або 
шліфування. об'єднані в одній 
програмі. 
Переваги Висока Вимірювальна завдяки своїй 
продуктивність і системa звoротнoгo універсальності 
надійність. оснащена зв'язку. Має систему ідеально підходять для 
високошвидкісною зв'язку між автоматизованого 
послідовною оператором і виробництва. Зокрема, 
сервошиною і системою- вони сумісні з 
компактним Управління найстарішими 
розподільчим електричною версіями до 
модулем автоматикою найновіших систем 
вводу/виводу ЧПУ. 
Програмне Microsoft (Visual SINUМERIK 802C, TNC 640 і iTNC 530 є 
забезпечення Basic або Visual 802Sі802D для опція DXF, яка 
C++TM) та токарних і дозволяє відкривати 
інтерфейси фрезерних верстатів дані CAD і 
OLE/DDE. SINUMERIK 810D- створювати контури 
 для вeрстатів з безпосередньо на 
низькими робочими ЧПУ. Контури точіння 
зусиллями; можна задавати за 
SINUМERIK 840D- допомогою 
для широкого стандартних функцій 
спектру верстатів або вільних контурів 
(FK). 
Керування За допомогою За допомогою Дозволяють 
графічного графічного здійснювати 
інтерфейсу інтерфейсу управління і 
програмування на 
місці і з віддаленого 
місця. 
53 
 
2.6 Шляхи розвитку автоматизації на виробництві 
Важливими способами та інструментами для розвитку автоматизації 
виробництва є: 
− Автоматизація універсального верстата для різання металу; 
− Автоматичне виробництво ліній на основі існуючого 
технологічного обладнання; 
− Нова спеціальна автоматична виробнича лінія; 
− Застосування поворотної автоматичної лінії; 
− Виготовлення автоматичних верстатів. 
1. Автоматизація універсального верстата для різання металу. 
Існуюча лінія верстатів була створена з універсальних верстатів. 
Перетворення універсальних і напівавтоматичних верстатів в автомати або 
лінії здійснюється шляхом комплексної модернізації обладнання з 
автоматичними операторами, автоматичними живильниками, 
маніпуляторами, магазинами та іншими пристроями. Автоматичні оператори 
в основному використовуються для машин, які не потребують базового 
переобладнання [18]. 
Важливу роль в автоматизації відіграють пристрої автоматичного 
запуску. Пристрій автоматичного завантаження магазину являє собою 
механізм подачі заготовки, який вручну завантажує заготовку в певному 
напрямку, а подача з магазину в робоче положення здійснюється 
автоматично. 
2. Виробництво автоматичних верстатобудівних ліній на основі 
існуючого технічного обладнання. Певні групи верстатів автоматично 
виконують весь цикл обробки в суворій послідовності. Крім того, 
автоматично готові компоненти, агрегати, модулі та модулі складаються з 
компонентів, з яких будується лінія. 
54 
 
3. Виробництво автоматичних ліній спеціального призначення. 
Кількість одиниць в автоматизованій лінії визначається процесом обробки та 
законами збору.  
4. Поворотна автоматична лінія. 
Поворотна лінія (рис.2.23) забезпечити транспортування заготовки під 
час транспортування разом з інструментами. Також можливо виконати кілька 
операцій на різних роторах, з'єднаних несучими роторами. Обертається лінія 
складається з ротора, кількість операцій якого дорівнює кількості операцій, і 
її продуктивність відрізняється від автоматичної лінії тим, що інструмент не 
обмежений швидкістю переміщення оброблюваного елемента щодо 
заготовки, робочою довжиною і часом обробки. Для підвищення 
продуктивності праці необхідно збільшити кількість інструментів на роторі. 
 
 
Рис. 2.23 Роторні автоматичні лінії 
 
5. Автоматичне виготовлення верстатів. 
Підготовка до проектування складного автоматизованого виробничого 
обладнання складається з декількох етапів: 
− Виявлення об'єктів (одного або декількох), які переривають 
технічні процеси і переводять їх в безперервну роботу; 
− Вибір необхідного обладнання, обладнання, системи управління та 
визначення техніко-економічної ефективності; 
− Забезпечити повну автоматизацію ТП; 
55 
 
− Обладнання, обладнання і т.д. забезпечення науково-дослідної 
роботи по його розвитку.; 
− Проведення технічних та економічних досліджень. 
Швидке впровадження-це масштабна та швидка мінливість 
виробництва, що вимагає високої ефективності, мобільності та гнучкості 
виробництва. Такі невідповідності виникають на виробництві з невеликою 
кількістю деталей і частими змінами, в цьому типі виробництва 
розпізнаються машини з програмним управлінням і комплектні лінії. 
Переваги: мобільність перед виробництвом, підготовка графіка за межами 
виробництва. 
 
Висновки 
1. Проаналізовано загальну систему керуваня верстатами з ЧПУ. 
2. Визначено найбільш функціональну систему управління верстатом 
з ЧПУ. 
3. Проаналізовано різного типу та виробників систем ЧПУ. 
4. Розглянуто шляхи розвитку систем автоматизаціїї на виробництві. 
  
56 
 
3. ДОСЛІДЖЕННЯ АВТОМАТИЗОВОНОЇ СИСТЕМИ УПРАВЛІННЯ 
ОБРОБКОЮ НА ВЕРСТАТАХ З ЧПУ 
 
3.1 Структурна та електрична схема верстата з ЧПУ 
Робота сучасного обладнання, в тому числі металообробних верстатів з 
ЧПУ, неможлива без струму. Тому, крім механічної частини пристрою, 
необхідно мати електричну частину. Він побудований за певною схемою. 
Виділяють наступні види електричних ланцюгів: структура, що визначає 
взаємозв'язок між компонентами електрообладнання; функція, повністю 
визначає електричну роботу верстата з ЧПУ в окремому вузлі; головне, 
відображаючи всі елементи, та уявлення про принцип їх роботи.  
Посилання на план установки для підключення до електромережі; 
розташування деталей електрообладнання, кабелів і кабельних виробів. 
Технічна документація пристрою зазвичай включає схему і схему 
розташування електрообладнання. Це виконується без спостереження за 
масштабом і вказівки того, як розташовані окремі елементи (рис.3.1) . 
 
Рис. 3.1 Технічна електросхема 
 
57 
 
В електричному ланцюзі верстатів з ЧПУ прийнято розміщувати схему 
електроживлення з лівого боку, де жирним шрифтом зазвичай обводять і 
позначають кожен елемент електрообладнання, що бере участь в 
технологічному процесі, або елементи, що керують його потоком. У разі 
схеми управління місце на схемі і праворуч - у вигляді тонкої лінії.  
При створенні схеми традиційно передбачається, що всі елементи 
схеми знаходяться в відключеному стані. Коли створюється діаграма 
розташування, все, що пов'язано з електрообладнанням, записується (з 
великим зображенням). Якщо є місце для з'єднання елементів (проводів і 
кабелів), є тонкий дріт. Така схема створюється шляхом побудови окремих 
схем. Така схема створюється шляхом побудови окремих схем. Приклад 
схеми силового обладнання пристрою з ЧПУ (рис.3.2). 
 
Рис.3.2  Схема силового обладнання 
 
58 
 
Сучасне електрообладнання має дуже складні схеми, і їх не завжди 
легко прочитати. Ситуація пояснюється тим, що крім електродвигунів, реле, 
стартерів і контакторів до складу машини входить безліч автоматичних 
приладів, блоків комп'ютерної техніки та мікроелектронного обладнання. 
Різні машини в сукупності мають спільні електричні компоненти, а також 
розрізняються за функціональними характеристиками агрегатів. 
Приклад електросхеми токарного станка SPV-430GA наведений на 
рис.3.3. 
Розглянемо структурну схему верстата з ЧПУ. Особливістю верстатів з 
ЧПУ є наявність керованого приводу, що забезпечує необхідні режими 
обробки. Функція ЧПУ полягає в наступному: генерувати керуючий сигнал 
для приводу з використанням аналогового сигналу або двійкового коду (від 0 
до 10 В). Сигнал залежить від програми обробки, яка зберігається в ПАМ'ЯТІ 
ЧПУ (числового контролера). Ці сигнали на пристрої управління приводом 
перетворюються так, щоб приводний двигун обертався з необхідною 
швидкістю. Датчики зворотного зв'язку використовуються для підтримки 
постійної частоти обертання двигуна. Сигнал від цих датчиків направляється 
на відповідний вузол блоку управління, де один імпульс перетворюється в 
частоту обертання двигуна [16].  
Датчик може використовувати принцип модуляції світла або 
магнітного потоку, також може використовуватися принцип фазового 
обертання, а в деяких випадках використовується растровий датчик. Він 
може бути використаний для покупки продукту, зміни грудня повернення, 
взаємодії з кінцевим вимикачем і т.д. для перевірки. Консоль оператора, яка 
включає в себе монітор, консоль верстата і комп'ютерну консоль, 
використовується для забезпечення взаємодії між ЧПУ і опера 
декомунізатором.  
 
59 
 
 
Рис.3.3 Електросхема токарного станка SPV-430GA 
 
60 
 
Як приклад розглянемо роботу копіювальної системи управління з 
гідравлічним приводом з механічним зворотним зв'язком (рис. 3.4), 
використовуваної для виготовлення токарних верстатів. з заготівлі 4 
фасонної деталі 5 по копіру 8. Гідронасос, при роботі системи, подає масло 
під тиском, що стежить  механічної зворотним зв'язком:  
 
 
Рис. 3.4 Система управління копіювальна з гідравлічним приводом 
 
На рис. 3.4 використані такі позначення: 1 - гідроциліндр; 2 - 
гідропривід; 3 - різець; 4 - заготовка; 5 - фасонна частина деталі; 6 - пружина; 
7- гідророзподільник; 8 - копір; 9 - щуповий отвір циліндра; ліву порожнину  
зєднує із зливним трубопроводом (Рс).  
В результаті різниці тисків поршень гідроциліндра 1 з штоком почне 
рух по осі Z,цим сами захопивши за собою шток що належе гідроприводу 2; 
дросильний гідророзподільний механізм 7 з"єднаний з напірним (Рн) та із 
зливним (Рс) трубопроводами. 
61 
 
Потім виконується поздовжнє переміщення зонда 8 уздовж 
копіювальної машини 9 (вздовж осі Z), так що гідравлічний розподільник 7 
переміщається щодо корпусу, в якому він знаходиться.  
Відділення зонда 8 від робочої поверхні копіювального апарату 9 усувається 
пружиною 6 гідравлічного розподільника. В результаті цього руху 
гідравлічний розподільник рухається відносно корпусу, а гідравлічний привід 
2 слідує за гідравлічним приводом 2 при включенні, що дозволяє переміщати 
гідравлічний розподільник і корпус.:  
Порожнини A і B гідроциліндра з'єднані з трубопроводами тиску і 
нагнітання відповідно. Моніторинг падіння тиску на поршень гідравлічного 
приводу 2 контролюється переміщенням корпусу приводу через мембранний 
гідравлічний розподільник 7, тобто рух зонда через копіювальний апарат. Рух 
корпусу 2 гідравлічного приводу передається на вимикач 3, щільно 
прикріплений до корпусу. Таким чином, різак 3 отримує поздовжнє зміщення 
від гідравлічного циліндра 1 (вздовж осі Z) і бічне зміщення від корпусу 2 
гідравлічного приводу (вздовж осі X). Система копіювання зазвичай 
використовується для управління обробкою деталей з координатами 1, 2 і 3. 
Можливість швидкої заміни носія програмного забезпечення (копіювального 
апарату) дозволяє використовувати його в масовому виробництві. 
Аналогові системи управління можуть підвищити продуктивність 
обробки, але вони недостатньо гнучкі. Це збільшує вартість комутаційного 
обладнання. Система ЧПУ включає в себе креслення деталей, систему 
підготовки розкладу і 10-місячну систему технічного навчання в жовтні на 
додаток до ЧПУ. Система надає інформацію про технічний процес і режим 
різання. Крім того, система ЧПУ. жовтень. може використовуватися в якості 
пристосувань, інструментів і т.д. (рис.3.5). 
62 
 
 
Рис.3.5 Загальна структкрна схема станка 
 
Багато завдань оперативного і технічного управління бізнесом 
вимагають позиціонування в декількох точках. Якщо кількість точок 
координатного позиціонування перевищує 8, Використання ковзного упору 
для вирішення проблеми буде відключено, і вам доведеться переключитися 
на використання приводу з відстежуючим приводом. Це означає, що крім 
створення номера точки для кожного з'єднання, координати цієї точки також 
налаштовуються в цифровому або аналоговому форматі за допомогою 
пристрою PR з ЧПУ по положенню і контуру. 
Пульт оператора – (або пристрій введення-виведення), дозволяє мати 
управління керуюче програмою,  та задавати  різні режими роботи, також він 
може виконати операцію вручну. В основному, всередині шафи пульта 
можуть розміщуються її інші керуючі частини, для повного вимкнення, або 
перезавантаження системи: 
Дисплей (для операторів) - для візуального відображення і управління 
різними режимами роботи, а також для організації програм управління 
даними, це також може бути реалізовано як окремий пристрій для 
дистанційного керування обладнанням.; 
Контролер-це комп'ютеризований пристрій, визначальним завданням 
якого є формування траєкторії руху ріжучого інструменту в різних 
напрямках, а також виконання технічних команд і загальне управління 
63 
 
пристроєм під час управління пристроєм автоматизації верстата. програма 
управління монтажем, повноцінна діагностика і допоміжні розрахунки 
(траєкторія руху ріжучого інструменту і різні режими різання). 
ПЗП-пам'ять, призначена для тривалого зберігання (кілька років) 
системних програм і здатна зчитувати тільки різні типи інформації з 
жорсткого ПЗУ; 
ОЗП-це пам'ять, призначена для тимчасового зберігання різних 
керуючих і системних програм, що використовуються в даний час. 
Роль головного контролера-це промисловий контролер, такий як 
мікропроцесор, в який вбудована система, програмований логічний 
контролер або більш складний пристрій управління, який є промисловим 
комп'ютером. Важливою особливістю контролерів з ЧПУ є Кількість осей 
(каналів). жовтень). 
Щоб мати можливість синхронізувати (контролювати) це, потрібне 
високопродуктивне та відповідне програмне забезпечення. Так званий привід 
і кроковий двигун використовуються в якості виконавчих механізмів. 
Промислові мережі зазвичай використовуються для передачі даних між 
приводами і системами управління деки: 
 
3.2 Аналіз та порівняння токарних станків ЧПУ 
В даному аналізі будуть використані токарні верстати з числовим 
програмним управління 16К20ФЗ, HaasTL-3, та SPV-430GA, модель 
16К20ФЗ: Застосовується при роботах, виконуваних при обробці зовнішньої і 
внутрішньої поверхонь виробу за заздалегідь встановленим графіком. В 
основному виконується покриття виробів, розміри внутрішньої поверхні яких 
не перевищують - 100 см, зовнішньої - 40 см.Залізна заготівля приводиться в 
рух круговими рухами за допомогою електродвигуна і встановлюється на 
вал, який забезпечує роботу за допомогою клиноподібної коробки передач, 
швидкість якої змінюється в залежності від автоматичної коробки передач і 
коробки передач з поворотною бабкою. Для цього є 6 електромагнітних 
64 
 
муфт, і, включивши їх комбінацію, виберіть 1 з 9 допустимих швидкостей 
обертання шпинделя.  
Токарний верстат 16к20фз з необхідними технічними 
характеристиками, широко застосовується на промислових підприємствах 
для обробки найрізноманітніших деталей. Виробництво такого обладнання 
було організовано в 1970-х роках на Московському верстатобудівному заводі 
"Червоний пролетар" і поставлялося в багато регіонів країни. Такі верстати 
мали досить великий попит на підприємствах різного роду виробництв, на 
автомобільно будівельних заводах, різного промислового виробництва та 
інших, не менш малих будівництвах, це й посприяло їхнього широкого 
застосування, якість доступність, та легкість у користуванні. Зовнішній 
вигляд ЧПУ токарного  станка 16К20ФЗ  приставлено на рис.3.6. 
 
 
Рис.3.6 – Токарний станок 16К20Ф3 
 
Конструкція і кінематична схема токарного верстата 16К20ФЗ (рис.3.7) 
зроблена за класичною компонуванні належною багатофункціональним 
нормативам і має характеристики допускають, робити широкий список 
операцій.  
65 
 
 
Рис.3.7 Кінематична схема 
 
Обладнання складається з перерахованих агрегатів і механізмів: 
− Основи – основна частина корпуса; 
− Станини – робоча зона; 
− Каретки супорта – додатковий механізм для оперій; 
− Різцетримача – додатковий механізм  для операцій; 
− Задньої бабки – частина складу робочої зони; 
− Напрямних – пристрій для направляючого механізма; 
− Коробки передач автоматичної– головний орган керування 
швидкості; 
− Шпиндельної бабки – частинна для обробки деталей; 
− Електро-магнітних муфт – муфти для привода; 
− Приводів (поперечних і поздовжніх) – Електроприводи двигунів 
− Гідропідсилювача – допоміжний елемент керування. 
Для зміни частоти обертання застосовуються зубчасті колеса 
шпиндельної бабки, які мають ручне перемикання і здатні налаштовувати 
66 
 
обертання в 12 режимах. Каретка верстата (рис.3.8)  має здатність виконувати 
довгасті зміщення з застосуванням електромагнітного приводу. Поперечна 
передача супорта з резцедержателем виконується за допомогою приводу, 
зубчастого колеса, ходового гвинта. 
 
 
Рис.3.8  Коретка верстата 
 
Поворотний тримач інструменту можна встановити в 6 положеннях, 
змінивши кут нахилу площини до горизонтальної осі обертання і 
прикріпивши його до бічної опори. У тримачі інструменту можна розмістити 
інструментальну головку і прикріпити її до 6 фрез, використовуючи її для 
обробки заготовки відповідно до заданої програми [20]. 
Верстат Haas TL-3cnc призначений для різання і формоутворення 
металів та інших твердих матеріалів. Вони мають загальне призначення, і 
список усіх цих матеріалів та типів різання ніколи не є повним. Майже вся 
різання і формування виконуються обертається деталлю, яка затискається в 
патроні. Інструмент утримується на верхній частині вежі. Для деяких 
операцій різання потрібна охолоджуюча рідина. Залежно від типу різання і 
матеріалу існують різні режими роботи. Робота токарного верстата з ЧПУ 
67 
 
Haas розділена на 2 області. Це операції і технічне обслуговування, які 
повинні виконуватися тільки досвідченими і кваліфікованими фахівцями. 
Існує також посібник користувача, який містить різні типи інформації, 
необхідної для роботи з машиною. Технічне обслуговування повинно 
виконуватися тільки спеціально навченим обслуговуючим персоналом. 
Показано, як виглядає такий верстат Haas TL-3 з ЧПУ (рис. 3.9). 
 
 
Рис.3.9  Токарный верстат Haas TL-3 
 
Також верстат Haas TL-3 з числовим програмним управлінням має: 17 
вбудованих стандартних циклів обробки, текстовий редактор керуючих 
програм кругової обробки, багатофункціональний JOG-маховичок, 
калькулятор для розрахунку режимів різання і геометрії, моніторинг 
ріжучого інструменту по навантаженню і стійкості, та функцію компенсації 
Технічні параметри будуть наведені внизу для порівняння його із  
конкурентами (табл.3.1). 
 
68 
 
Таблиця 3.1 
Технічні характеристики автоматизованого станка Haas TL-3 
 Параметри пристроїв   
 Робоча зона    Параметри   
 Максимально встановлюється діаметр заготовки, мм    508;   
 Відстань між центрами, мм    1524;   
 Максимальний оброблюваний зовнішній діаметр, мм    508;   
 Максимальна довжина обробки при точінні між центрами, мм    1524;   
 Максимальна швидкість неодружених переміщень робочих   1,9 – 3,8;   
органів, м / хв:  
 
 Максимальні допустимі зусилля по осях, кН:    13,7 –  13,73;   
 Тип монітора для відображення інформації:    LCD 15 ";   
 Швидкість обробки програм, блоків:    сек - до 1000;  
 Тип інтерфейсу:    RS232;   
 Тип інтерфейсу для підключення знімних носіїв пам'яті:    USB;   
 Обсяг пам'яті для зберігання програм, кБ:    1024;   
 Мінімальна дискретність задаються значень, мм:    0,001;   
 Посадка шпинделя:    А2-6;   
 Максимальна частота обертання шпинделя, об / хв:    1800;   
 Максимальний крутний момент на шпинделі, Нм:    277;   
 Максимальна потужність на шпинделі, кВт:    13,4;   
 Діаметр отвору в шпинделі, мм:    88,9;   
 Точність позиціонування супорта, мм:    ± 0,010;   
 Повторюваність позиціонування супорта, мм:    ± 0,005;   
 Електроживлення, Гц:    50   
 Потужність, кВа:    14;   
 Вимоги до стисненого повітря, бар:    6,9;   
 
69 
 
Інструмент має можливість враховувати знос, метричну і дюймову 
системи, можливість продовження програми з будь-якого кадру, можливість 
проведення автоматичної діагностики верстата, функцію 5oct M для 
допоміжного обладнання. Особливістю його конструкції є те, що він має 
суцільнолитий чавунний підшипник, серводвигун робочого об'єму 
переміщається вздовж жовтня з прямою передачею крутного моменту. 
Додаткові 10 опцій: 
1. Розширена фіолетова станція з насосом потужністю 600 Вт; 
2. Дуріан інструменти повний набір інструментальних блоків; 
3. Картридж зі складним кулачком, 10-місячний кулачок в картридж; 
4. Пневматична задня бабка; 
5. Автоматична система змащення для направляючої і гвинтового валу; 
6. Термінатор SolidCAM спеціально для HAAS TL. 
Це токарний верстат SPV-430ga з числовим програмним управлінням, 
який використовується для практичного виготовлення компонентів, оскільки 
він має переваги в технічних характеристиках, швидкості обробки і точності. 
Він зарекомендував себе в галузі, тому його часто можна знайти в різних 
галузях. Більшість професійних працівників пропонують цю машину як 
професійне обладнання для складної та трудомісткої роботи. Міні-токарний 
верстат з ЧПУ моделі SPV-430ga-це невеликий і економічний верстат для 
різання металу з ЧПУ, який відповідає вашим потребам. Комп'ютер 
використовується як людино-машинний інтерфейс для роботи машини. 
Машина може обробляти чорні метали, сталь, кольорові метали, мідь, 
алюміній, пластик та інші матеріали, такі як дерево; крім того, з 
циліндричною поверхнею, наконечником і кулькою загальна вхідна 
потужність становить 1500 Вт, компактність є досить значною перевагою в 
досить невеликому просторі, де є професійне обладнання. доступно. 
Використовується і носиться за зовнішнім виглядом (рис.3.10) 
Після аналізу технічних характеристик ЧПУ станка SPV-430GA, було 
проведено порівняння усіх 3-х видів станків з числовим програмним 
70 
 
управлінням, їхніх технічних  параметрів та можливостей для того, щоб 
потім проаналізувати та обрати найефективніший у використанні токарний 
верстат. 
 
Рис.3.10 верстат SPV-430GA 
 
Цей верстат з ЧПУ, як і будь-який інший верстат з програмним 
забезпеченням для числового управління, повинен бути встановлений 
програмно, оскільки перед програмним управлінням виконується фізичне 
редагування. Коли машина завершить Налаштування, вставте диск у ПК та 
встановіть програмне забезпечення MACH. Він включає програмне 
забезпечення Mach для USB-карт, токарних верстатів з ЧПУ та XML-
документів. Після встановлення програмного забезпечення спочатку 
скопіюйте документ XML у папку встановлення MACH3, а потім 
перезавантажте комп'ютер. Підключіть пристрій до ПК за допомогою лінії з 
паралельними портами. Запустіть машину та увімкніть її. Примітка: через 
різну стабільність частоти кожного комп'ютера, коли ви вмикаєте машину, 
шпиндель може трохи обертатися. Цю проблему можна усунути клацнувши 
71 
 
Кнопка скидання програмного забезпечення MACH. Параметри машини 
знаходяться у файлі XML і попередньо налаштовані. Також розглянемо його 
технічні параметри для порівняння з іншими. (табл.3.2) 
Таблиця 3.2 
Технічні параметри автоматизованого станка SPV-430GA 
№  Позиція  Значення  
1  Діаметр осьового отвору шпинделя, мм:  20;  
2  Найбільший діаметр обробки над станиною, мм:  250;  
3  Діапазон частоти обертання шпинделя, об/хв:  100~1 900;  
4  Двигун переміщення по осі X/Z, н/м:  4;   
5  Швидкість переміщення, мм/хв:  2 000;  
6  Максимальний хід по осі X, мм:  180;   
7  Максимальний хід по осі Z, мм:  320;  
8  Потужність двигуна, вт:  1 100;  
9  Положення інструменту:  4;  
10  Максимальний розмір різців, мм:  10 x 10;  
11  Мінімальний хід, мм:  0,001;  
12  Точність позиціонування, мм:  0,015;  
13  Хід задньої бабки, мм:  50;  
14  Конус на кінці пінолі задньої бабки:  КМ2;  
15  Вага, кг:  440/530 ;  
16  Розмір у упаковці, мм:  1630 x 1 070 x 
1685;  
 
Після аналізу технічних характеристик ЧПУ станка SPV-430GA, було 
проведено порівняння усіх 3-х видів станків з числовим програмним 
управлінням, їхніх технічних параметрів та можливостей для того, щоб 
72 
 
потім проаналізувати та обрати найефективніший у використанні токарний 
верстат (табл. 3.3). 
Таблиця 3.3 
Основні порівняння технічних характеристик 
Токарні Станки з Числовим програмним управлінням  
Параметри  16К20Ф3  Haas TL-3  SPV-430GA  
Потужність, Вт:  2500;  1500;  1500;  
Обсяг пам’яті, кб:  64;  1024;  2048;  
Вага, кг:  1100;  350;  540;  
Діаметр отвора в 14;  18;  20;  
шпинделі, мм:  
Швидкість 1400;  1800;  1900;  
обертання, об/хв:  
Тип монітора:  Дисплей TFT 10*;  LCD 15*;  Монітор ПК;  
  
При виконанні технічного завдання, було використано верстат з 
числовим управлінням SPV-430GA, тому що він має ряд переваг перед 
конкурентами, більшою кількістю обертів, кращою точністю, діаметр 
шпинделя має більший діаметр, монітор який відображає команди, 
знаходиться безпосередньо на персональному комп’ютері, що дає більше 
можливостей під час управління, та перегляду готової деталі перед її 
розробкою, за допомогою спеціального програмного забезпечення 
 
3.3 Схема управління верстата з ЧПУ 
На прикладі токарного верстата з ЧПУ SPV-430ga: для обробки деталей 
на верстаті з ЧПУ вам необхідно створити програму, яка представляє групу 
команд, представлених цифровими параметрами.Було визначено робочий 
план токарного верстата. Розробка плану дій для верстата з ЧПУ починається 
з побудови координатних ліній, за якими точки розподіляються за 
73 
 
допомогою числових кодів, і на них виконуються дії робочих елементів. 
Інженер-програміст відповідає за створення Програми Управління токарним 
верстатом.. Програма складається за допомогою пульта на станку він має 
такий вигляд: (рис.3.11) 
 
 
Рис.3.11 Пульт управління токарним станком 
 
Програма була скомпільована за допомогою команди G-коду. 
Програми, написані з використанням G-коду, мають сувору структуру. Усі 
управлінські команди поділяються на групу менеджерів, що складається з 1 
або більше команд. Кадр закінчується символом нового рядка (PS / LF) і має 
номер, відмінний від першого кадру в програмі. Перший кадр містить лише 1 
символ"%". Програма завершується командою M02 або M30. Основні (в 
стандарті звані підготовчими) голосові команди починаються з літери G: 
74 
 
переміщення робочого органу обладнання з певною швидкістю (лінійної і 
кругової).; виконання стандартних послідовностей (таких як обробка отворів 
і різьблення); контроль змінних інструменту., системами координат, і 
робочих площин. в таблиці «Таблиці 3.4»,  «Таблиці 3.5», «Таблиці 3.6», 
наведено приклад G-кода [4]  
Таблиця 3.4 
Вільні команди G-кодів 
Підготовчі (основні) Опис 
команди / Коди 
G00-G04 G04 Позиціонування інструменту 
G17-G19 Перемикання робочих площин (XY, XZ, YZ) 
G20-G21 Не стандартизовано 
G40-G44 Корекція розмірів різних частин інструменту 
(Довжина, діаметр) 
G53-G59 Система координат перемикання 
G80-G84 Цикли свердління і нарізування різьби 
G90-G92 Перемикання систем координат (абсолютна, відносна) 
 
Таблиця 3.5 
Основні команди G-кодів 
Код Опис Приклад 
1 2 3 
G00 Прискорене переміщення інструменту G0 X0 Y0 Z100; 
G01 Лінійна інтерполяція G01 X0 Y0 Z100 F200; 
G02 Кругова інтерполяція погодинної стрілки G02 X15 Y15 R5 F200 
G03 Кругова інтерполяція проти годинникової G03 X15 Y15 R5 F200; 
стрілки 
G04 Затримка на P мілісекунд G04 P500; 
 
75 
 
Продовження таблиці 3.5 
1 2 3 
G10 Поставити нові координати для початку G10 X10 Y10 Z10; 
кординат 
G11 Скасування G10G11; 
G15 Скасування G16G15 G90; 
G16 Перемикання в полярну систему координат G16 G91 X100 Y90; 
G20 Режим роботи в дюймової системі G90 G20; 
G21 Режим роботи в метричній системі G90 G21; 
G22 Активувати встановлений межа переміщень G22 G01 X15 Y25; 
(Верстат невийдет за їх межа). 
G23 Скасування G22G23 G90 G54; 
G28 Повернутися на референтну крапку G28 G91 Z0 Y0; 
G30 Підняття по осі Z на точку зміни G30 G91 Z0; 
інструменту 
G40 Скасування компенсації розміру інструменту G1 G40 X0 Y0 F200; 
G41 Компенсувати радіус інструменту зліва G41 X15 Y15 D1 F100; 
G42 Компенсувати радіус інструменту справа G42 X15 Y15 D1 F100; 
G43 Компенсувати висоту інструменту позитивно G43 X15 Y15 Z100 H1 
S1000 M3; 
G44 Компенсувати висоту інструменту негативно G44 X15 Y15 Z4 H1 
S1000 M3; 
G53 Переключитися на систему координат G53 G0 X0 Y0 Z0; 
верстата 
G54- Переключитися на задану оператором G54 G0 X0 Y0 Z100; 
G59 систему координат 
G68 Поворот координат на потрібний кут G68 X0 Y0 R45; 
G69 Скасування G68G69; 
G80 Скасування циклів свирдління (G81-G84)G80 Z100; 
76 
 
Продовження таблиці 3.5 
1 2 3 
G81 Цикл свердління G81 X0 Y0 Z-10 R3 
F100; 
G82 Цикл свердління сзадержкой G82 X0 Y0 Z-10 R3 
P100 F100; 
G83 Цикл свердління сотходом G83 X0 Y0 Z-10 R3 
Q8 F100; 
G84 Цикл нарізування різьблення G95 G84 X0 Y0 Z-10 
R3 F1.411; 
G90 Абсолютна система координат G90 G21; 
G91 Відносна система координат G91 G1 X4 Y5 F100; 
G94 F (подача) - в форматі мм / хв. G94 G80 Z100; 
G95 F (подача) - в форматі мм / об. G95 G84 X0 Y0 Z-10 
R3 F1.411; 
G98 Скасування G99G98 G15 G90; 
G99 Після кожного циклу не відходити на G99 G91 X10 K4; 
«підхідного точку» 
 
Таблиця 3.6  
Допоміжні (технологічні) команди 
Код Опис Приклад 
1 2 3 
M00 Перериває роботу машини перед натисканням G0 X0 Y0 Z100 M0; 
кнопки " Пуск "на панелі керування під 
назвою" технологічна зупинка 
M01 Якщо ввімкнено режим підтвердження G0 X0 Y0 Z100 M1; 
зупинки, зупиніть машину, доки не буде 
натиснута кнопка  Пуск 
77 
 
Продовження таблиці 3.6 
1 2 3 
M02 Завершення програми M02; 
M03 Початок обертання шпинделя за годинниковою M3 S2000; 
стрілкою 
M04 Початок обертання шпинделя проти M4 S2000; 
годинникової стрілки 
M05 Зупинити обертання шпинделя M5; 
M06 замінити інструмент M6 T15; 
M07 Включати додаткове охолодження M3 S2000 M7; 
M08 Включати основне охолодження M3 S2000 M8; 
M09 Включити охолодження G0 X0 Y0 Z100 M5 
M9; 
M30 кінець інформації M30; 
M98 виклик підпрограми M98 P101; 
M99 Кінець підпрограми, повернення до основної M99; 
програми 
 
3.4 Програмне керування та практичне використання верстата з ЧПУ 
Станок  SPV-430GA: 
ВСТАНОВЛЕННЯ MACH. Вставте USB-карту (знаходиться в супорті 
верстата з ЧПУ моделі SPV-430GA) в ПК, щоб встановити програмне 
забезпечення MACH. Скопіюйте ПО MACH в каталог C: \ MACH.  
Відкрийте вміст USB-карти, де ви знайдете ім'я папки з моделлю 
верстата «SPV-430GA CNC» [4].  
 
Клацніть на папці «SPV-430GA CNC» - в ній знаходяться дві папки 
«SETTING» і «SETUP MACH3». 
78 
 
 
Спочатку клацніть по «SETUP MACH3». Папка містить два файли: 
 
Спочатку клацніть на першу файлу «Mach3 versionR3.041.exe», щоб 
встановити ПО Mach3 в каталог C: \. Потім клацніть по другому файлу 
«V1.26_setup.exe», щоб встановити ПО. Клацніть на папці «SETTING». У ній 
є підпапка «SPV-430GA» і файл «SPV-430GA CNC.xml». 
 
Спочатку скопіюйте SPV-430CNC.XML в папку C: \ Mach3. Потім 
скопіюйте папку «SPV-430GA CNC» в каталог C: \ Mach3 \ macros \. 
Скопіюйте дане папку в папку під ім'ям «macros». Тепер ви можете запустити 
ПО Mach3, підключивши верстат з ЧПУ до ПК за допомогою USB-кабелю. 
Виберіть опцію USB-Motiron-Card-PlugIn-Ver-1.26. Відкрийте «Mach3Turn». 
Коли з'явиться наступний екран (рис. 3.12), зробіть вибір і натисніть OK. 
 
Рис. 3.12 Екран вибору опції 
 
Клацніть MANUAL (РУЧНА НАСТРОЙКА). З'явиться наступний 
екран (рис.3.13). 
79 
 
 
Рис. 3.13 Екран вибору опції 
 
Введіть команду в порожнє поле. Наприклад, якщо необхідно 
встановити електричний різцедержатель в положення «04», введіть «M06 
T0404» (рис.3.14).. 
 
Рис. 3.14 Екран введення даних 
 
При необхідності, користувачі можуть вводити свої власні команди 
відповідно до малюнком. На наступному рисунку представлено визначення 
шпинделя. Dir Low (Напрямок вниз) може встановлюватися на × і √ для 
перемикання напрямку ходу вала (рис. 3.15). 
На наступному рисунку (рис. 3.16) показані максимальна і мінімальна 
настройка числа обертів верстата. Також можна вибрати опцію Reversed 
(Зворотний хід), щоб перемикати напрямок ходу шпинделя між прямим і 
зворотним.  
 
80 
 
 
Рис. 3.15Визначення шпинделя 
 
 
Рис. 3.16 Визначення шпинделя 
 
На наступному рисунку (рис. 3.17) представлені налаштування 
кінцевого вимикача. Якщо подача обмежена, настройки не можна скинути. 
Ви можете деактивувати відповідний кінцевий вимикач осі, щоб 
переналаштувати вал, а потім активувати його. Примітка: коли кінцевий 
вимикач деактивовано, він не буде працювати, тому в даний час необхідно 
приділяти особливу увагу вихідного напрямку. 
81 
 
 
Рис. 3.17 Налаштування кінцевого вимикача 
 
На наступному рисунку (рис. 3.18)  показана головна аналогова вихідна 
регулювання діапазону імпульсу кроку. Унаслідок різної частотної 
стабільності кожного комп'ютера головні аналогові вихідні сигнали також 
сильно відрізняються. Параметри об'єднання встановлюються на заводі на 
значення 5 в файлі XML. Так як різні друковані плати або комп'ютери 
призводять до різних значень, на останній сторінці керівництва наведено 
примітка, що для заповнення даних полів з параметрами верстата користувач 
повинен замінити їх перед використанням. 
Схема компенсації і стабілізації напруги. Спочатку перевіряю джерело 
живлення і специфікацію харчування за схемою верстата, щоб упевнитися в 
їх відповідності. Потім переводжу вимикач харчування верстата у включений 
стан;  та запусткаю встановлене ПЗ комп'ютера. Після встановлення 
необіхідного програмного забезпечення переходжу до програмування станка, 
для виконання роботи. 
82 
 
 
Рис. 3.18 Головне регулювання діапазону імпульсу кроку 
 
Розглянемо практичне застосування пристрою. Цей етап є стадією 
практичного використання токарного ЧПУ станка, на якому  буде виконане 
поетапне програмування, та виготовлення певної деталі, для цього ми 
використаєм вихідні данні заготовки на кресленні: (рис.3.19). Заготівля: 
простий сортовий пуття круглого перетину Ø 70 × 142 (2 мм на підрізування 
торця). Матеріал заготовки: сталь 45. 
 
Рис.3.19 – Креслення деталі 
83 
 
Технологія  та послідовність виготовлення представлена в таблиці 3.7 
Таблиця 3.7 
Послідовність команд 
№ перехода Вміст перехода Ріжучий інструмент Режимим різання 
1 Підрізати торець Прохідний завзятий S = 0,46 мм\о6 N 
прямий різець з = 750 мин-1 
платівкою з твердого 
сплаву Т5К10 
2 Точити зовнішні Прохідний завзятий S = 0,30 мм\о6 
циліндричні і прямий різець з N = 750 мин–1 
конічні поверхні платівкою з твердого 
начорно сплаву Т5К10 
3 Точити зовнішні Прохідний упорний S = 0,25 мм\о6 
циліндричні і відігнутий різець з N = 715 
конічні поверхні платівкою з твердого мин–1 
начисто сплаву Т15К6 
4 Точити канавки Різець канавковий S = 0,12мм\о6 
ТУ 2-035-558-77 N = 815 
мин–1 
5 Свердлити отвір Свердло спіральне S = 0,18мм\о6 
циліндричний Р6М5 N = 315 мин– 
 
На рис.3.20 та в таблиці 3.8 наведена схема розташування опорних 
точок чорнової обробки. 
84 
 
 
Рис.3.20 Кординати опорних точок чорнової обробки 
Таблиця 3.8 
Кординати опорних точок чорнової обробки 
№ точки Х Z Примітка 
0   Лінійне переміщення 
1 35.0 140  
2 0.0 140  
3 30.0 140  
4 30.0 67.7013  Переміщення по дузі (За ЧС) 
5 31.0 66.3344  Лінійне переміщення 
6 31.0 51.1857  Зняття фаски 
7 35.0  40.7857   
8 35.0  140  
9 25.0  140  
10 25.0  6.6358  Переміщення по дузі (За ЧС 
11 30.0  67.7013  Лінійне переміщення 
12 30.0  140  
13 21.0  140  
14 21.0  96.0007  Переміщення по дузі (За ЧС 
15 25.0  76.6358  Лінійне переміщення 
85 
 
Нижче наведена схема (рис.3.21, табл. 3.9) розташування опорних 
точок чистової обробки. 
 
 
Рис.3.21 Опорні точки чистового контуру 
Таблиця 3.9 
Опорні точки чистового контуру 
№Точки X Z Примітка 
0   Лінійне переміщення 
1 20.0 140.0  
2 20.0 96.0 Переміщення по дузі 
3 30.0 66.0 Лінійне переміщення 
4 30.0 51.0  
5 38.0 35  
6 18 140 Зняття фаски 
7 20 138  
 
Схема розрахунку опорних точок точіння канавок наведенав табл. 3.10 
та також представлені координати опорних точок канавок. 
 
 
 
 
86 
 
Таблиця 3.10  
Опорні точки канавки 
№ Точки X Z Примітка 
1 20.0 96.0 Лінійне переміщення 
2 15.0 96.0  
3 20.0 106.0  
4 15.- 106.0  
 
Проведемо розрахунок положення кінцевої точки свердла. 
Координати кінцевого положення кінця свердла: ��=140−(6+0.5 
∙10∙tg(90−1182))=131.9. 
Дані ескізів переходів і відповідні їм фрагменти коду програми повинні 
бути представлені у вигляді наведеної нижче схемі. (рис.3.22 [5]). 
 
Рис.3.22 Ескіз 1 
 
G90 // Абсолютна система координат: 
G18 // завдання робочої площини XZ: 
G0 X35.0 Z140.0 // Підведення інструмента на холостому ходу до торця: 
G95 F0.25 S750 // F - подача в форматі мм / об., S - Швидкість обертання 
шпинделя: 
G01 X-1.0 Z140.0 // Обробка: 
G0 X35.0 Z140.0 // відведення інструменту: (рис.3.23). 
87 
 
 
Рис.3.23 Ескіз 2 
 
G95 F0.30 // F подача в форматі мм / об. 
G01 X30.0 Z140.0; 
X30.0 Z67.7013; 
G02 X31.0 Z66.3344 R49; 
Кругова інтерполяція з НС: 
G01 X31.0 Z51.1857; 
X35.0 Z40.7857; 
G0 X35.0 Z140.0; 
X25.0 Z140.0; 
Другий прохід; 
G01 X25.0 Z76.6358; 
G02 X30.0 Z67.7013 R49  
Кругова інтерполяція з НС; 
G00 X30.0 Z140.0; 
X21.0 Z140.0; 
Третій прохід: 
G1 X21.0 Z96.0007; 
G02 X25.0 Z76.6358 R49; 
G0 X25 Z140.0; (рис.3.24). 
88 
 
 
Рис.3.24 Чистова обробка 
 
Чистова обробка: 
G0 X20 Z140.0; 
G01 X20 Z96.0; 
G02 X30 Z66.0 R50; 
G01 X30 Z51.0; 
X35 Z38.0; 
G00 X35 Z140.0; 
G01 X18 Z140.0; 
X20 Z138.0; 
G00 X80 Z170.0; (рис.3.25). 
 
 
Рис.3.25 Точіння канавок 
 
 
89 
 
Точіння канавок; 
M06 T2 F0.12 S815; 
G00 X40 Z96; 
G01 X15 Z96; 
X25 Z96; 
X25 Z106; 
X15 Z106; 
X25 Z106; 
G0 X80.0 Z170.0; (рис.3.26) 
 
 
Рис.3.26 Свердління отвору 
 
Свердління отвору; 
M06 T3 F0.18 S315; 
G00 X0 Z145.0; 
G01 X0 Z131.9; 
X0 Z145.0; 
G00 X80 Z170; 
Нарізування різьби; 
G90; 
M06 T4; 
M3 // праве різьблення; 
M4 ліве різьблення; 
G0 X20 Z140; 
90 
 
G32 Z103 K2; 
G00 X80 Z170; 
Завершення програми M99; 
Підсумок роботи програми представлений на рис.3.27. 
 
Рис.3.27 – Готовий проект 
 
Завершенням є готовий проект зображений на рисунку, він має точну  
форму, яка відповідає всім заданим параметрам, та буде виконувати певну 
функцію, в подальшому. 
 
Висновки  
1. Досліджено структурну та електричну схему верстатів з ЧПУ. 
2. Проаналізовано в порівнянні токарні верстати з ЧПУ. 
3. Використовуючи схему управління за допомогою програмного  
керування було практично використано токарний верстат з ЧПУ. 
 
  
91 
 
ВИСНОВКИ 
 
В даній кваліфікаційній роботі була розглянута  та охарактеризована 
автоматизована система керування різним процесами на станках з числовим 
програмним управлінням, проаналізований процес автоматизованої система 
токраного станка в цілому, також виконано дослідженння структурних схем 
токарного станка, та налаштування базових параметрів. 
Під час роботи були проаналізовані способи та засоби автоматизації 
процесів обробки металевих конструкцій. Спочатку було ознайомлено і 
проаналізовано інформацію стосовно можливих варіантів автоматизації 
виробництва металевих конструкцій, за допомогою використання 
автоматизованих ліній виробництва. Потім ознайомлення з документаціями 
електричних схем станків з ЧПУ. Наступним етапом було порівняння 
станків ЧПУ різного типу, їхніх технічних характеристик, можливостей, та 
принципів роботи, потім було використано схему управління для 
подальшого її застосування у практичній роботі, налаштування програмного 
забезпечення для нього, а також оптимальне налагодження програмного 
забезпечення пд певні технологічні процеси, після встановлення та 
налагодження ПО, було виконано безпосередньо процес обробки певної 
раніше заготовленої деталі, за допомогою, ЧПУ станка.   
Завдяки оптимальним налаштуванням і внесення базових команд в 
систему керувати процесом роботи станка стало простішим і кращим. 
Розробка має такі преваги: 
• Варіативність обробки. (можна використовувати різні методи та 
способи обробки деталей) 
• Використання різних матеріалів. (в системі передбачена зміна висот 
безпеки координат а також автоматична прив’язка до осей) 
• Простий інтерфейс (інтерфейс поділений на автоматичне і ручне 
керування що дозволяє швидко перемикатись і вносити зміни в роботі) 
92 
 
• Зміна параметрів швидкості обертання шпинделя і руху по осям навіть 
після запуску програми обробки. 
• Автоматичний журнал роботи (навіть якщо оператор не постійно 
слідкує за процесом роботи в кінці він може передивитись журнал з 
можливими відхиленнями чи причинами аварій) 
Не зважаючи на те що система може зупинити роботу станка при 
відхиленні показників роботи (вихід за можливі показники осей координат, 
перевищення потужності і т.д.), в систему можна внести автоматичні 
перевірки програм які б перевіряли програми і виявляли ці відхилення до 
запуску що б збільшувало ефективність роботи і зменшувало час на 
виправлення помилок. 
Процеси автоматизованого виробництва дуже варіативні тому завжди 
мають можливості для розвитку. Головним чинником в цьому є питання ціни 
– прибутку. В подальшому можна вдосконалювати як програмне 
забезпечення так і механічне. Додати додаткову ось обертання що дозволить 
обробляти і створювати нові процеси обробки. 
  
93 
 
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 
 
1. Автоматизація виробництва в машинобудуванні : практикум / Ю. І. 
Муляр, В. П. Пурдик, С. В. Репінський та ін. – Вінниця : ВНТУ, 2018. – 133 с.  
2. Басюк Т. М., Жежнич П. І. Методи та засоби мультимедійних 
інформаційних систем:  навч.  посіб.; Нац.  ун-т  "Львів.  політехніка". –Львів: 
Вид-во Львів. політехніки, 2015. - 426 c. 
3. Головко Д. Б. Автоматика і автоматизація технологічних процесів : 
підр. / Д. Б. Головко., К. Г. Рего, Ю. О. Скрипник– К. : Либідь, 1997. – 232 с.  
4. Доля В. М. Програмування, введення та відпрацювання 
управляючих програм для верстатів з ЧПУ та РТК / Доля В. М. – Харків : 
НТУ «ХПЗ», 2004. – 169 с.  
5. Зубенко В. В. Програмування: навчальний посібник / В. В. Зубенко, 
Л. Л. Омельчук. — К. : ВПЦ «Київський університет», 2011. — 623 c. 
6. Інноваційне обладнання автоматизованого виробництва. 
Конструктивні особливості та основи програмування верстатів з числовим 
програмним керуванням [Електронний ресурс]: навчальний посібник / уклад.: 
Ковальов В.А., Гаврушкевич А.Ю., Гаврушкевич Н.В. – К. : КПІ ім. Ігоря 
Сікорського, 2020. – 158с. 
7. Ковальов В. А. Гаврушкевич А. Ю., Гаврушкевич Н. В. 
Програмування в системі Heidenhain TNC 640  [Електронний ресурс] : 
навчальний посібник – Київ : НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського», 2019. – 80с.  
8.  Ковальов В. А., Гаврушкевич А. Ю., Гаврушкевич Н. В. Посібник 
для практичного програмування верстатів з ЧПК  [Електронний ресурс] – 
Київ : НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського», 2019. – 115с.  
9. Кузнєцов Ю. М. Технологічне обладнання з ЧПК: механізми і 
оснащення: навч. посібник /Ю. М . Кузнєцов, О. Ф. Саленко, О. О.Харченко, 
В. Т. Щетинін.– Київ-Кременчук-Севастополь: Вид-во «Точка», 2014.–500 с.   
10. Кузнєцов Ю.М., Придальний Б.І. Приводи затискних механізмів 
металообробних верстатів. – Луцьк: Вежа-Друк, 2016. – 352с.  
94 
 
11. Ладанюк А. П. , Трегуб В. Г. , Ельперін І. В. , Цюцюра В. Д. 
Автоматизація технологічних процесів і виробництва харчової 
промисловості. - К: Аграрна освіта., 2001-244 с. 
12. Офіційний сайт групи компаній Fanuc [Електронний ресурс]. - 
Режим доступу: http://www.fanuc.com.  
13. Офіційний сайт компанії Модмаш-Софт [Електронний ресурс]. - 
Режим доступу: http://www.fms3000.ru.  
14. Офіційний сайт групи компаній HAAS [Електронний ресурс]. - 
Режим доступу: www.HaasCNC.com.  
15. Офіційний сайт групи компаній HEIDENHAIN [Електронний 
ресурс]. - Режим доступу: www.heidenhain.de.  
16. Пашков Є. В. Промислові мехатронні системи на основі 
пневмоприводу : навч. посібник / Є. В. Пашков, Ю. О. Осинський. – 
Севастополь : Вид-во СевНТУ, 2007. – 388 с.  
17. Попович М. Г., Ковальчук О. В. Теорія автоматичного керування. - 
К: Либідь, 2002- 544 с.  
18. Проць Я. І. Автоматизація виробничих процесів. Навчальний 
посібник для технічних спеціальностей вищих навчальних закладів / Я. І. 
Проць, В. Б. Савків, О. К. Шкодзінський, О. Л. Ляшук. – Тернопіль: ТНТУ ім. 
І.Пулюя, 2011. – 344с. 
19. Стоцько З. А. Сучасні тенденції у моделюванні технологічних 
процесів верстатів з числовим програмним керуванням / З. А. Стоцько, Д. П. 
Ребот, В. Г. Топільницький // Науковий вісник НЛТУ України. – 2016. – Вип. 
26.4 – С. 320-323. 
20. Улизько В. В. Дослідження параметрів автоматизованих верстатів з 
ЧПУ / В. В Улизько, О. В. Нечипоренко // Збірник тез доповідей студентської 
науковопрактичної конференції ЧДТУ: 18–20 квітня 2023 р. [Електронний 
ресурс]. – Черкаси: ЧДТУ, 2023. – C. 17.
Репозиторій ЧДТУ
