Способы и технические средства подготовки управляющих программ

                                     Содержание

 

Введение …………………………….…………………………………………..3

Способы и технические  средства подготовки управляющих                                программ………………………………………………………………………...6

Составление управляющих  программ в цехе………………………………...8

Составление управляющих программ в специализированном подразделении  по программированию …………………………….…………………………10

Составление управляющих программ в конструкторско-технологическом подразделении………………………………………………………….12

Процедура ручного составления  управляющих программ……………….13

 Системы  автоматизации программирования (САП)……………………….15

Литература…………………………………………..…………………………20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                Введение

     История развития технических средств автоматизации а также сформировавшаяся структура определяющаяся их назначением. Средства формирования, передачи, первичной обработки и автоматического извлечения информации на автоматизированном производстве. Контроль, регулирование и управление при автоматизации производства.                                   .     К средствам формирования и первичной обработки информации относятся клавишные устройства для нанесения данных на носители информации механическим (перфорированием) или магнитным способами; накопленная информация передаётся на последующую обработку или воспроизведение. Из клавишных устройств, перфорирующих или магнитных блоков и трансмиттеров составляются регистраторы производства локального и системного назначения, которые формируют первичную информацию в цехах, на складах и в других местах автоматизированного производства.       Для автоматического извлечения информации служат датчики (первичные преобразователи). Они представляют собой весьма разнообразные по принципам действия устройства, воспринимающие изменения контролируемых параметров технологических процессов. Современная измерительная техника может непосредственно оценивать более 300 различных физических, химических и других величин, но этого для автоматизации ряда новых областей человеческой деятельности бывает недостаточно. Экономически целесообразное расширение номенклатуры датчиков в автоматизированном производстве достигается унификацией чувствительных элементов. Чувствительные элементы, реагирующие на давление, силу, вес, скорость, ускорение, звук, свет, тепловое и радиоактивное излучения, применяются в датчиках для контроля загрузки оборудования и его рабочих режимов, качества обработки, учёта выпуска изделий, контроля за их перемещениями на конвейерах, запасами и расходом материалов, заготовок, инструмента и др. Выходные сигналы всех этих датчиков преобразуются в стандартные электрические или пневматические сигналы, которые передаются другими устройствами.                                      В состав устройств для передачи информации входят преобразователи сигналов в удобные для транслирования виды энергии, аппаратура телемеханики для передачи сигналов по каналам связи на большие расстояния, коммутаторы для распределения сигналов по местам обработки или представления информации. Этими устройствами связываются все периферийные источники информации (клавишные устройства, датчики) с центральной частью системы управления.

 К устройствам для  логической и математической  обработки информации относятся  функциональные преобразователи,  изменяющие характер, форму или  сочетание сигналов информации, а также устройства для переработки  информации по заданным алгоритмам (в т. ч. вычислительные машины) с целью осуществления законов  и режимов управления (регулирования).

 Вычислительные машины  для связи с другими частями  системы управления снабжаются  устройствами ввода и вывода  информации, а также запоминающими  устройствами для временного  хранения исходных данных, промежуточных  и конечных результатов вычислений  и др.

     Устройства для представления информации показывают человеку-оператору состояние процессов производства и фиксируют его важнейшие параметры. Такими устройствами служат сигнальные табло, мнемонические схемы с наглядными символами на щитах или пультах управления, вторичные стрелочные и цифровые показывающие и регистрирующие приборы, электроннолучевые трубки, алфавитные и цифровые печатные машинки.Устройства выработки управляющих воздействий преобразуют слабые сигналы информации в более мощные энергетические импульсы требуемой формы, необходимые для приведения в действие исполнительных устройств защиты, регулирования или управления.

   Обеспечение высокого качества изделий связано с автоматизацией контроля на всех основных этапах производства. Субъективные оценки со стороны человека заменяются объективными показателями автоматических измерительных постов, связанных с центральными пунктами, где определяется источник брака и откуда направляются команды для предотвращения отклонений за пределы допусков. Особое значение для автоматизации производства приобретает автоматический контроль с применением ЭВМ на производствах радиотехнических и радиоэлектронных изделий вследствие их массовости и значительного количества контролируемых параметров.

 Исполнительные устройства  состоят из пусковой аппаратуры, исполнительных гидравлических, пневматических  или электрических механизмов (сервомоторов) и регулирующих органов, воздействующих  непосредственно на автоматизируемый  процесс. Важно, чтобы их работа  не вызывала излишних потерь  энергии и снижения кпд процесса. Так, например, дросселирование, которым обычно пользуются для регулирования потоков пара и жидкостей, основанное на увеличении гидравлического сопротивления в трубопроводах, заменяют воздействием на потокообразующие машины или иными, более совершенными способами изменения скорости потоков без потерь напора. Большое значение имеет экономичное и надёжное регулирование электропривода переменного тока, применение безредукторных электрических исполнительных механизмов, бесконтактной пускорегулирующей аппаратуры для управления электродвигателями.

      В состав автоматизированного производства входят пневматические, гидравлические и электрические приборы и устройства. Наибольшей универсальностью отличаются электрические устройства, предназначенные для получения, передачи и воспроизведения информации.

 

 Способы и  технические средства подготовки управляющих                               программ

Технологический процесс  обработки детали и управляющие  программы для станков с ЧПУ  по ее изготовлению разрабатываются  на основе разнообразной информации, которая подготавливается различными подразделениями предприятия. Современный  уровень развития техники позволяет  осуществлять так называемый сквозной процесс, при котором автоматизированы и компьютеризированы все этапы  работы по созданию изделия – от  разработки до изготовления. На рис. 1изображена упрощенная схема такого процесса. 

 

Рисунок 1. Схема сквозного проектирования и изготовления изделий на производстве, оснащенном станками с ЧПУ

 

В условиях современного производства подготовка управляющих программ осуществляется разными способами с помощью  различных технических средств. Выбор определяется конкретными  условиями производства, в первую очередь моделями станков и систем ЧПУ, финансовыми возможностями  предприятия, уровнем квалификации специалистов и т.п.

В зависимости от перечисленных  факторов возможны три различных  организационных уровня, на которых  осуществляется разработка управляющих  программ:

• уровень производственного цеха;
• уровень специализированного подразделения по программированию;
• уровень конструкторско-технологического подразделения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

            Составление управляющих программ в цехе

Составление управляющих программ в цехе производится, как правило, вручную для конкретной модели станка, оснащенном конкретной системой ЧПУ. При  ручном способе подготовки все необходимые  для составления программы вычисления выполняются в основном вручную  или с помощью калькуляторов. Затем на основе произведенных вычислений вручную или на каком-либо печатающем устройстве составляется управляющая  программа в специальных кодах  на языке системы ЧПУ станка. После  чего текст управляющей программы  с помощью специальной техники  переносится на программоноситель, а с него - в систему ЧПУ станка. 

В последнее время, благодаря быстрому развитию техники с ЧПУ, при ручном способе программирования в цехе широко используется ввод программы  в систему ЧПУ непосредственно  с пульта станка, используя для  этого имеющиеся на нем клавиатуру и дисплей. Возможности современных  пультов с ЧПУ позволяют выполнять  на них не только ручной ввод текста управляющей программы, но и предварительную  графическую имитацию обработки  по составленной программе, а также  коррекцию введенной программы.

Ввод программы с пульта станка имеет один принципиальный недостаток – при вводе текста новой программы  неизбежно происходит значительный простой дорогостоящего станка.

Как правило, программирование в цехе используется в относительно небольших  фирмах, имеющих несколько станков  с ЧПУ, в которых специалист по технологии и программированию не может  иметь  постоянной, полноценной загрузки. В этом случае целесообразней привлекать оператора станка для выполнения всего многообразия задач, связанных  с обслуживанием станков с  ЧПУ: не только снимать и устанавливать  заготовки и следить за обработкой, но и вводить управляющую программу  в ЧПУ, проверять и оптимизировать ее.  

Программирование в цехе имеет  определенные положительные и отрицательные  стороны. Оно не требует больших  затрат на организацию работы и позволяет  оперативно вносить изменения в  уже существующие программы. Однако чтобы оно было эффективным, необходимо выполнить ряд условий:

• управляющая программа должна иметь небольшой объем и не требовать при ее составлении громоздких и сложных вычислений;
• ассортимент обрабатываемых на станках с ЧПУ изделий не должен быть большим и не должен часто меняться;
• оператор станков с ЧПУ не должен одновременно обслуживать много станков;
• оператор станков с ЧПУ должен иметь высокую квалификацию, позволяющую выполнять не только простые операции по обслуживанию станка, но и функции технолога-программиста.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                        Составление управляющих программ

в специализированном подразделении  по программированию

Подготовка программ силами специализированных подразделений характерна для относительно крупных производственных фирм, оснащенных разнообразным оборудованием с  ЧПУ и имеющих стабильные заказы. В этом случае для фирмы экономически нецелесообразно производить составление  программы в цехе непосредственно  у станков, так как это приводит к значительным потерям машинного  времени. Гораздо более выгодным является организация отдельного подразделения, выполняющего исключительно расчеты  и составление управляющих программ, благодаря чему постоянно создаются  условия для максимальной загрузки станков с ЧПУ и бесперебойного изготовления на них изделий.

Если подразделение располагает  программистами высокой квалификации, изготавливаемые изделия не отличаются высокой сложностью, и смена номенклатуры изделий происходит редко, то для  составления эффективных управляющих  программ, как правило, вполне достаточно ручного способа программирования. Если одно из перечисленных условий  не соблюдается, то для успешной работы в современных условиях необходимо использовать автоматизированные способы  подготовки программ.

Существует несколько уровней  автоматизации программирования для  ЧПУ:

• первый уровень – расчет на компьютерах геометрических координат характерных точек траектории, по которым режущий инструмент перемещается в процессе обработки;
• второй уровень – расчет на компьютерах управляющей программы по выполнению одним инструментом отдельного перехода технологической операции и составление  текста программы на этот переход в кодах конкретной системы ЧПУ;
• третий уровень - расчет на компьютерах управляющей программы на операционный технологический процесс и составление  текста программы в кодах конкретной системы ЧПУ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

             Составление управляющих программ

 в конструкторско-технологическом  подразделении

Благодаря интенсивной компьютеризации  производства появилась возможность  проводить подготовку управляющих  программ силами сотрудников конструкторско-технологических  подразделений. Эта работа выполняется  с помощью CAD/CAM-систем, которые позволяют организовать на одном компьютере универсальное рабочее место и выполнять на нем весь комплекс работ: от разработки изделия до разработки управляющих программ для его изготовления на станках с ЧПУ.

Использование CAD/CAM-систем  при составлении управляющих программ в работе конструкторов и технологов:

• позволяет использовать геометрическую модель изготавливаемого изделия для составления в интерактивном диалоговом режиме операционного технологического процесса ее обработки;
• избавляет от необходимости выполнять математические вычисления траекторий перемещений режущего инструмента при обработке на станках с ЧПУ;
• позволяет составить управляющую программу в специальных кодах для различных систем ЧПУ, задавая исходные технологические параметры в словесной форме с использованием общетехнических терминов;
• позволяет выполнить графическую имитацию обработки изделия по составленной управляющей программе и внести, при необходимости, корректировки в программу;
• позволяет получить большую часть необходимой для документооборота технологической документации.