1. Гырдымов г.П., Молочник в.И., Гольдштейн а.И. Проектирование постпроцессоров для оборудования гибких производственных систем . – л.: Машиностроение. Ленингр. Отд – ние, 1988. – 232 с.

Воронежский государственный технический университет

УДК 681.3

П.А. Бувака В.А. Рыжков

РАЗРАБОТКА ОТЛАДЧИКА УПРАВЛЯЮЩИХ ПРОГРАММ ДЛЯ СТАНКОВ С ЧПУ

При обработке различных деталей на станках с ЧПУ довольно часто возникает вопрос контроля и окончательной доводки управляющих программ (УП). Практически все современные CAM-системы имеют встроенные средства моделирования обработки. У каждой системы моделирования имеются свои особенности, но подавляющее большинство встроенных средств контроля обладает одним существенным недостатком: контролируется рассчитанная траектория движения инструмента (внутренняя CLDATA), а не конечная управляющая программа. А между этими двумя этапами стоит еще работа постпроцессора с соответствующими настройками. Работа хорошо отлаженного постпроцессора с отточенными настройками не вносит дополнительных ошибок в УП. Но настройки постпроцессора становятся проверенными и отлаженными только тогда, когда уже получено множество управляющих программ и выявлены все недочеты. Существует много модификаций, особенно отечественных, стоек ЧПУ, и для каждой необходимо учитывать ее особенности. Встроенными средствами моделирования зачастую нельзя проверить уже готовую управляющую программу.

Отладка управляющих программ на станках с ЧПУ - трудоемкий процесс, требующий четкого представления о геометрических характеристиках детали, подлежащей обработке. Чтение чертежа, состоящего из нескольких листов, требует от оператора и программиста четкого пространственного воображения и повышенного внимания. Часто для того, чтобы "увидеть" сложно- профильную деталь, необходимо достаточно длительное время изучать чертеж, причем вероятность ошибки оператора при отладке остается высокой.

Наличие макета (прототипа) обрабатываемой детали позволяет значительно сократить подготовительный период при отладке управляющей программы, а также свести к минимуму вероятность ошибок оператора.

Задача получения математической модели какого-либо физического объекта возникает в том случае, когда сам объект существует, а его форма слишком сложна для традиционного эскизирования. Это может быть:

- макет, созданный вручную дизайнером, по которому требуется изготовить несколько образцов методами быстрого прототипирования и литья в силиконовые формы либо получить CAD-модель для дальнейшего использования при конструкторском проектировании;

- изношенная деталь механизма, требующая замены - запасная часть, приобретение которой в силу тех или иных причин затруднено или невозможно.

Вслед за этим этапом следуют этапы отладки УП (синтаксическая - "прогон" через устройство ЧПУ, макетная - с использованием имитатора станка, например - графопостроителя, и производственная - непосредственно на станке) и ее эксплуатации. При этом трудоемкость отладки УП и ее корректировки в процессе эксплуатации во многом зависит от технических решений, принимаемых разработчиком на всех этапах ее проектирования. Немаловажное значение имеет здесь и качество проектной и эксплуатационной документации, разрабатываемой в процессе проектирования УП.

Так как подготовка и отладка управляющих команд, программ — процесс длительный и трудоемкий. При изготовлении простых по конфигурации деталей целесообразно было бы исключить этот процесс. Такая возможность на современных станках имеется. Она реализуется при использовании режима ручного ввода данных. Однако пока у большинства станков в этом режиме возможен ввод с пульта только одного кадра программы с последующей его отработкой на станке, что слишком непроизводительно. Поэтому в последние годы разработаны так? называемые оперативные системы числового программного управления класса CNC с ручным вводом программ с пульта устройства ЧПУ станка. Программа из достаточно большого числа кадров легко набирается и исправляется с помощью клавиш или переключателей на пульте. После отладки программа фиксируется в памяти до окончания обработки партии одинаковых заготовок.

Воронежский Государственный Технический Университет

УДК 681.3

Д.Е. Пачевский А.И. Бобров А.В. Паринов В.В. Сокольников

РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОЙ ПОДСИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ МАТЕРИАЛЬНЫМИ РЕСУРСАМИ МЕХАНО-СБОРОЧНОГО ЦЕХА (НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИЙ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ)

При разработке и оптимизации про­изводственных систем как правило принято использовать имитационное моделирование. Главная ценность имитационного моделирования состоит в том, что в его основу положена методология системного анализа. Она дает возможность исследовать проектируемую или анализируемую систему по технологии операционного исследования, включая такие взаимосвязанные этапы, как содержательная постановка задачи; разработка концептуальной модели; разработка и программная реализация имитационной модели; оценка адекватности модели и точности ре­зультатов моделирования; планирование экспериментов; принятие решений. Благодаря этому имитационное моделирование можно применять как универсальный подход для принятия решений в условиях неопределенности и для учета в моделях трудно формализуемых факторов. Причем именно в сфере промышленного производства моделирование применяется шире, чем в любой другой.

Предмет проектирования определяется как имитационная система работы механо-сборочного цеха.

В ходе проектирования подсистемы использовались следующие методы исследований и проектирования: метод системного анализа, метод декомпозиции, метод визуального и объектно-ориентированного программирования.

В процессе реализации использовались математические методики получения нормального Гауссовского распределения случайных чисел, законы теории вероятности.

Данная подсистема применима на обрабатывающем участке цеха машиностроительного предприятия и в качестве примера в ВУЗах.

Требования к программному обеспечению моделирования производственных систем не отличаются от требований к другим программам моделирования, за одним исключением. В большинстве современных производственных систем имеются участки цеха, которые часто трудно правильно смоделировать. Поэтому в дополнение к свойствам пакетов имитационного моделирования, желательно, чтобы при работе с производственными системами использовались гибкие и простые в обращении модули систем. К важными видам последних относятся автопогрузчики, автоматизированные транспортные системы с выбором управляемых маршрутов поступления деталей, конвейеры-транспортеры (равное расстояние между участками), конвейеры-накопители, автоматизированные системы хранения и поиска, портальные краны, роботы и т. п. Даже если в определенном пакете программ моделирования есть производственные конструкции, это вовсе не означает, что они подходят для решения данной задачи. Реальные системы обработки деталей очень разнообразны, а пакеты программ содержат различные средства их моделирования.

Формируем задачу. Программное средство должно обеспечивать ввод данных, навигацию по данным, осуществлять доступ к данным, обеспечивать создание отчета выполнять имитацию работы предприятия на участке цеха, т. е выполнять расчет количества произведенных деталей на каждом станке участка, общего количества деталей, коэффициентов загрузки станков, а также затрат связанных с производством.

Все требования к САПР определяются содержанием входной информации, заключающейся в описании модели цеха: интервала времени на всю обработку и выполнение отдельных операций, средне квадратичных отклонений, определенных свойств и характеристик станков и производимых деталей. А также определяется выходной информацией, заключающейся в виде массива данных, в котором содержится информация о производительности, времени пребывания деталей в системе, время в очередях, объем запасов деталей в процессе производства, доле времени простоя станка и деталей с исправным и неисправным браком.

Интерфейс выполняет следующие функции: обеспечение диалога, ввод-вывод данных, обработка графической информации, тестирование с целью обеспечения целостности и непротиворечивости данных в БД, выполнение запросов данных в базе данных.

Массив ТП принимает всю информацию в виде результатов работы прикладной программы и подсистемы кодирования и контроля исходных данных, сортирует ее по отдельным записям, и передает подсистеме «Документирования», которая уже заполняет ею МК, ОК, ВО.

Подсистема выбора мерительного инструмента - проводит выбор мерительного инструмента, используемого в технологическом процессе обработки детали.

Верхним уровнем САПР ТП является интерфейс, осуществляющий управление функциями системы в диалоговом режиме. В системе реализованы следующие функции:

• просмотр данных;

• обработка входной информации;

• расчет необходимых параметров;

• редактирование данных (изменение, добавление, удаление);

• формирование отчета;

• сохранение отчета на носители информации;

• функция управления базой данных

• интерактивная помощь по системе.

Каждая из этих функций выполняет соответствующие задачи:

• функция просмотр данных позволяет осуществлять загрузку ранее сформированных файлов отчета моделирования;

• функция обработки входной информации производит анализ входной информации и проверку поступающих данных;

• функция расчета основных параметров производит расчет количества выпущенных изделий, производительности, времени пребывания деталей в системе и в очередях, брака, простоя станков;

• функции редактирования данных предназначены для корректировки, создания и удаления деталей;

• функция формирования отчета производит формирование формы отчета и позволяет вывести его на экран или сохранить в файл;сохранение отчета на носители информации,

• функция управления базой данных технологии «клиент-сервер» обращается к таблицам СУБД MySQL;

• функция интерактивная помощь по системе предназначена для запуска справки по системе.

Выходная информация представляет собой рассчитанные характеристики работы предприятия:

• количество деталей, произведенных каждым станком;

• общее количество произведенных деталей;

• брак;

• коэффициенты загрузки станков;

• затраты на работу станков;

• затраты на простой станков;

• затраты на закупку материала;

• прибыль от продажи деталей.

Точность полученных значений равна 95%.

Литература