Способы и технические средства подготовки управляющих программ

2.3. 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. 2.6 изображена упрощенная схема такого процесса.

            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

Рекомендуемые материалы

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.

В большинстве случаев применение CAD/CAM-систем позволяет объединить труд представителей нескольких специальностей в лице одного специалиста – конструктора-технолога-программиста. Исключение составляют лишь программы обработки особо сложных деталей, разработка которых требует специфических знаний по технологии и математике.

Процедура ручного составления управляющих программ

Ручной способ подготовки управляющих программ применяется, как правило, в двух случаях:

· при изготовлении технологичных и несложных по конструкции изделий, когда трудоемкость подготовки управляющей программы вручную соизмерима с трудоемкостью подготовки исходных данных для автоматизированного программирования;

· когда на предприятии отсутствуют технические средства по автоматизированной подготовке управляющих программ.

Для выполнения ручного программирования необходимо иметь:

· чертеж детали с техническими требованиями на ее изготовление;

· руководство по эксплуатации станка с ЧПУ, на котором будет выполняться обработка;

· инструкцию по программированию для системы ЧПУ данного станка;

Ещё посмотрите лекцию "20 Игнатио Фотианская смута" по этой теме.

· сведения об имеющемся режущем инструменте с указанием настроечных размеров;

· нормативы режимов резания.

Результатом ручного программирования является текстовая или табличная запись управляющей программы, которая затем либо набирается непосредственно на пульте станка, либо наносится с помощью специальной техники на программоноситель, с которого загружается в систему ЧПУ станка.

Ручная подготовка управляющей программы организационно представляет собой достаточно сложный процесс, в котором собственно составление текста управляющей программы является лишь одним из нескольких взаимосвязанных этапов. На рис. 12.7изображена структурная схема организационного процесса ручного составления управляющей программы, характерного для стабильно работающего предприятия.