124275 (717318)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

_{Министерство} образования и науки Украины

Реферат

по теме

"Революция в программном обеспечении УЧПУ"

Выполнила:

Проверил:

Донецк 2008 г.

Содержание

Введение

Внедрение новых технологий и модернизации в машиностроении

Устройство и основной принцип работы УЧПУ

Классификация и виды УЧПУ

Область применения

Варианты модернизации токарного оборудования

Система программирования ЧПУ"Электроника НЦ-31"

Целесообразность и превосходство использования УЧПУ в производстве

Список используемой литературы

Введение

Развитие числового программного управления (ЧПУ) имеет примерно тридцатилетнюю историю. Этот процесс протекает столь стремительно, что в технике не так просто найти другой аналогичный в этом смысле пример.

Сменялись поколения электронных устройств ЧПУ, принципиально изменялись их возможности, что накладывало отпечаток на конструкцию и функциональную связь с самим объектом управления - металлорежущим станком. Основное свойство станков с ЧПУ - это их гибкость, т.е. скорость переналадки, которая на порядок выше гибкости станков автоматов на основе копирования, командаппаратов, путевых выключателей и пр.

В результате развития устройств ЧПУ, построенных по структуре ЭВМ, созданы высокопроизводительные технологические модули, в состав которых входят: многооперационный станок с автоматической сменой инструмента, транспортно накопительная система, позволяющая производить замену детали на заготовку, система контроля и регенерации отходов. Такие модули могут работать в автономном режиме или встраиваться в автоматические линии. Станки с ЧПУ позволяют производить обработку деталей с большой концентрацией инструментальных переходов, что повышает точность деталей (обработка с одной технологической базы), снижает Тшт. на операцию и уменьшает длину транспортных потоков. Все эти качества позволяют предположить увеличение объема обработки на станках с ЧПУ в условиях перехода к рыночной экономике.

Тенденции развития станков с ЧПУ: создание УЧПУ с применением микро-ЭВМ на микропроцессорах, применение в электроавтоматике станка с ЧПУ микроэлектроники, введение в систему станка диагностических устройств; широкое внедрение автоматизированных самоприспосабливающихся (адаптивных) устройств, обеспечивающих оптимизацию управления и обработки деталей; создание УЧПУ, управляющих как отдельными станками, так и группой станков.

Внедрение новых технологий и модернизации в машиностроении

Технический процесс не стоит на месте, все больше происходит внедрение в жизнь машиностроения и производства УЧПУ постоянно усовершенствуя его. Станки с ЧПУ, как новое умное оборудование позволяет производству перейти на следующий уровень развитых технологий.

В современном промышленном и экспериментальном производстве используются станки, в которых устройства числового программного управления (УЧПУ) выполнены на базе микропроцессорных платформ, совместимых с персональными компьютерами (ПК), в качестве носителей информации используются дискеты, или же файлы с управляющими программами (УП) которая считывается станком программирую его на выполнение заданных операций. Таким образом в отрасли технологий машиностроения производство становиться более обширным.

Современное механообрабатывающее производство, как правило, предполагает наличие и эффективное использование различного оборудования с числовым программным управлением (ЧПУ). Это могут быть самые разнообразные фрезерные, токарные, электроэрозионные как проволочные, так и прошивочные станки, фрезерные и токарные обрабатывающие центры, прессы для листовой штамповки, лазерное оборудование, координатно-измерительные машины и т.п. Для эффективного использования всего спектра оборудования необходима современная компьютерная система разработки управляющих программ.

Устройство и основной принцип работы УЧПУ

В общем виде структуру комплекса “Станок с ЧПУ" можно представить в виде трех блоков, каждый из которых выполняет свою задачу: управляющая программа (УП), устройство ЧПУ (УЧПУ) и собственно станок.

Все блоки комплекса работают взаимосвязано в единой структуре. Управляющая программа содержит укрупненное кодированное описание всех стадий геометрического и технологического образования изделия. В УЧПУ управляющая информация в соответствии с УП транслируется, а затем используется в вычислительном цикле, результатом которого является формирование оперативных команд в реальном масштабе машинного времени станка. Станок является основным потребителем управляющей информации, исполнительной частью, объектом управления, а в конструктивном отношении - несущей конструкцией, на которой смонтированы механизмы с автоматическим управлением, приспособленные к приему оперативных команд от УЧПУ, которое является основным элементом в общей системе управления оборудованием. Функциональность реальной системы ЧПУ (СЧПУ) определяется степенью реализации целого ряда функций при управлении:

Ввод и хранение системного программного обеспечения (СПО)

Ввод, хранение УП и реализацию исходной информации

Интерпретация кадра

Интерполяция

Управление приводами подач

Управление приводом главного движения

Логическое управление

Коррекция на размеры

Реализация циклов

Смена инструмента

Коррекция погрешностей механических и измерительных устройств

Адаптивное управление обработкой

Накопление статистической информации

Автоматический встроенный контроль

Дополнительные функции: обмен информацией с ПК верхнего уровня, оптимизацию отдельных режимов и циклов технологического процесса, согласованное управление оборудованием технологического модуля, управление элементами автоматической транспортно-складской системы, управление внешними устройствами, связь с оператором, техническую диагностику технологического оборудования и самой системы ЧПУ и др.

К УЧПУ сходятся все нити управления автоматическими механизмами станка. Конструктивно УЧПУ выполнено как автономный электронный агрегат, имеющий устройство ввода УП, вычислительную часть, электрический канал связи с автоматическими механизмами станка.

В соответствии с международной классификацией все УЧПУ по уровню технических возможностей делятся на следующие основные классы:

NC (Numerical Control); SNC (Stored Numerical Control); CNC (Computer Numerical Control); DNC (Direct Numerical Control); HNC (Handled Numerical Control); VNC (Voise Numerical Control), NEURO-Fuzzy (НЕЙРО-ФАЗЗИ) системыуправления.

Все современные УЧПУ имеют класс не ниже CNC, то естьимеют в основе устройства - мощный ПК со всеми его возможностями.

УЧПУ классов CNC, DNC, HNC относятся к устройствам с переменной структурой. Основные алгоритмы работы этих устройств задаются программно (или аппаратно-программно) и могут изменяться для различных условий, что позволяет уменьшить число модификаций УЧПУ, ускорить их освоение, в том числе УЧПУ с самоподнастраивающимися алгоритмами. УЧПУ этих классов имеют структуру ПК и обладают характерными признаками вычислительной машины.

Для работы УЧПУ должно быть соответствующим образом запрограммировано. Для этого подобные системы имеют специальное ПМО, представляющее собой комплекс алгоритмов переработки информации, поступающей в виде УП. Математическое обеспечение может вводиться в систему через устройство ввода, как и основная УП. Тогда система ЧПУ относится к классу свободно программируемых. В иных случаях математическое обеспечение закладывается в постоянную память системы на стадии ее изготовления. Однако, во всех случаях существуют возможности для изменения, дополнения, обогащения этого математического обеспечения, в силу чего подобные УЧПУ обладают большой гибкостью и способностью к функциональному наращиванию. УЧПУ могут быть как составной частью поставляемого оборудования, так и устройством, используемым при модернизации уже имеющихся в эксплуатации станков. Моделей УЧПУ достаточно много, эти устройства производятся как отечественными, так и зарубежными фирмами. От уровня модели, от ряда ее характеристик зависят многие технологические характеристики управляемого данной УЧПУ оборудования. В общем случае выделяют у УЧПУ следующие данные:

количество одновременно управляемых осей;

количество цифровых входов/выходов;

обеспечиваемая дискретность приводов подач;

объемы оперативной памяти и памяти жесткого диска базового компьютера ЧПУ;

интерфейс обмена;

характер и схемы компенсаций погрешностей;

виды и схемы коррекций;

функции интерполяции;

графический интерфейс;

функции "Просмотр кадров вперед"/ "Управление разгоном-торможением";

дополнительные технологические программы и подпрограммы;

измерительные циклы;

и др.

Выбор УЧПУ и оценка его характеристик определяется рядом факторов - типом и назначением станка, характером и видом выполняемых работ, точностными характеристиками принятого станка, видом производства, возможностями предприятия и т.д. и т.п. Но в настоящее время в характеристиках УЧПУ часто выделяют два момента: возможности использовать УЧПУ для управления высокоскоростной обработкой (ВСО) и соответственно высокоскоростным оборудованием, и принятая схема подготовки управляющих программ.

Основной принцип ВСО: малое сечение среза, снимаемое с высокой скоростью резания, и, соответственно, высокие частоты вращения шпинделя и высокая минутная подача.

Для достижения требуемой точности обработки, особенно финишной, требуются частые проходы инструмента с небольшим шагом. Указанное приводит к тому, что программируемые траектории инструмента являются сложными многоточечными и представляются в управляющих программах большим количеством кадров. Особенно это заметно при программировании обработки сложно контурных трехмерных изделий, когда управляющая программа должна неразрывно связывать согласованные перемещения элементов станка по 3-м, 4-м и даже по 5-ти координатам при шаге в 0, 01...0,02 мм. Требования неразрывности в подаче управляющих сигналов от системы ЧПУ к приводам, обеспечивающих к тому же большие скорости рабочих подач, приводит к тому, что данные от УЧПУ у высокоскоростных станков к приводам должны передаваться с большими скоростями и в значительно больших объемах, чем при обычной обработке на обычных станках с ЧПУ.

Поскольку у существующих СЧПУ имеются ограничения по скорости обработки (передачи) кадра управляющей программы и передачи сигнала управления к приводу, то при ВСО возможны ограничения по подаче, то есть УЧПУ может непрерывно управлять приводами лишь до определенной скорости их перемещения. Максимальную подачу, которую способна обеспечить конкретная система ЧПУ, можно определить по формуле:

Fmax = (Длина перемещения в кадре) / (Время обработки кадра) * 60.

Из приведенного отношения следует, что при перемещениях 0,01 мм и времени обработки кадра 2 мс максимальная подача ограничена значением 0,3 м/мин.

Таким образом, при организации ВСО, при определении УЧПУ выбираемого станка должны учитываться три фактора, связанные с системой управления станком:

для обеспечения непрерывного движения инструмента требуются у УЧПУ высокие скорости обработки данных (не менее 200 блоков в минуту);

система ЧПУ должна просматривать данные как минимум на 150.200 блоков вперед с тем, чтобы вычислять изменения величины подачи при подходе инструмента к острым углам (или другим подобным препятствиям) и отходе от них;

для повышения качества поверхности и снижения нагрузок на инструмент необходимо, чтобы закон изменения величины подачи имел плавный колоколообразный вид, так как причиной снижения качественных характеристик процесса являются слишком резкие ускорения при движениях по траекториям с углами.

Так, если рассмотреть характер обычной линейной интерполяции, то видно, что привода по осям подач после каждого шага интерполяции попеременно прекращают движение рабочего элемента. В связи с этим обязательным условием программирования ВСО является использование NURBS интерполяций как в процессе создания УП, так и в реализации NURBS конкретной системой ЧПУ.

Использование 3D электронных моделей обрабатываемых деталей -наиболее современный метод подготовки УП, где 3D модели есть программный продукт CAD / CAM систем. Здесь можно выделить две основные схемы. В первой из них, которая стала уже традиционной, созданная на ПК электронная модель детали обрабатывается САМ модулем. Этот модуль позволяет выбрать инструмент (инструменты), задать схемы удаления припуска, установить по заданному инструменту траектории движения этого инструмента, задать режимы обработки, выполнить массу расчетов координат различных точек по траектории движения инструмента и т.д. Созданную таким образом компьютерную УП можно визуализировать, то есть посмотреть запрограммированную обработку на мониторе ПК в виде своеобразного технического мультфильма. Естественно, по результатам просмотра программу можно отредактировать. Но созданную САМ программу нельзя сразу отправить на станок в его систему ЧПУ. Поэтому обязательно применение согласующей программы (постпроцессора), которая переводит компьютерную САМ программу в машинные коды, то есть в УП данного станка (данной УЧПУ). К любой САМ системе обычно прикладывается несколько десятков постпроцессоров (для различных моделей УЧПУ), которые и обеспечивают перевод общей САМ программы (для заданной детали) по мере надобности в УП для станков с различными моделями УЧПУ.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов реферата