3.11. Повышение информативности
Стабильность процесса обработки определяется уровнем надежности элементов РТК. Повысить надежность можно за счет повышения информативности о состоянии отдельных элементов РТК (и точности выполнения заданных функций), используя специальные технические средства информации—датчики.
Применяют датчики внутренней и внешней информации. Датчики внутренней информации используют для контроля за параметрами, обусловливающими надежность функционирования оборудования (станков с ЧПУ, роботов), — контроль температуры, давления, силы, вибраций и др.
Датчики внешней информации бывают контактные (тактильные, силомоментные, проскальзывания) и бесконтактные (расстояния, обнаружения, системы технического зрения).
Тактильные датчики позволяют: определить момент соприкосновения схвата с деталью; получить информацию о силе и давлении при захвате детали схватом; регистрировать «проскальзывание» детали в схвате; определить наличие детали в накопителе; определить исходное положение схвата.
Повысить работу роботов, не допустить отказов и аварий можно за счет оснащения РТК датчиками внешней информации (рис. 22). Если усилие зажима детали схватом недостаточное, то происходит экстренный останов робота и опасная ситуация ликвидируется.
Рис. 22. Алгоритм функционирования робота с датчиками внешней информации и АСУ ТП
Вопросы для самоподготовки:
1. Какие существуют состояния объекта в области надежности?
2. Назовите особенности отказов и охарактеризуйте их физическую природу?
3. Какие показатели оценки надежности существуют?
4. Чем обосновывается связь надежности и производительностью?
5. В чем выражается специфика формирования показателей надежности и их связь с производительностью?
6. Существует ли зависимость показателей надежности и производительности от времени эксплуатации станков?
7. На чем основывается принятие решений на начальных стадиях проектирования?
8. В чем заключаются принципы избыточности и резервирования?
9. Как реализуется принцип повышения информативности?
Лекция №4 Автоматизация операций изготовления деталей на станках с ЧПУ. Особенности автоматизированной сборки изделий
Теоретические вопросы
4.1. Автоматизация подготовки управляющих программ
для станков с ЧПУ
4.2. Системы автоматизации программирования
4.3. Определение структуры и основных характеристик производственного процесса
4.4. Условия применения автоматической сборки
4.5. Последовательность проектирования
технологического процесса автоматической сборки
4.1. Автоматизация подготовки управляющих программ для станков с чпу
Управляющая программа (УП) — совокупность команд на языке программирования, соответствующая алгоритму функционирования станка при обработке заготовок.
Технологический процесс изготовления деталей на станках с ЧПУ связан с получением, обработкой, передачей, хранением и управлением огромными информационными потоками. При этом важную роль играет человек (разработка ТП, работа в режиме диалога с ЭВМ, подготовка и отладка УП, активное участие в организации и управлении процессом обработки).
Поэтому с позиции кибернетики комплекс систем проектирования ТП (САПР), подготовки УП (система автоматического программирования — САП) и управления процессом обработки (СЧГГУ) можно рассматривать как человеко-машинную систему, где человек использует уникальные возможности электронной техники (рис. 23).
возможность комплексной автоматизации всего процесса изготовления деталей за счет широких технологических возможностей автоматического программно-управляемого оборудования;
возможность автоматизации процесса проектирования ТП и подготовки УП с использованием САПР и САП (см. рис. 17).
возможность обеспечить автоматическое управление станками.
Рис. 23. Обобщенная структура и связь САПР, САП и СЧПУ при изготовлении деталей в условиях ГАП
При разработке ТП и подготовке УП большой объем информации перерабатывается в определенной последовательности:
1. Разработка маршрутной технологии — определение состава и последовательности операций.
2. Разработка операционной технологии с расчетом режимов резания.
3. Расчет траектории движения режущих инструментов — расчет координат опорных точек.
4. Формирование команд и функций, кодирование информации.
5. Запись УП на программоноситель.
6. Проверка и отладка УП (внесение коррекции).
Программирование ТП изготовления деталей на станках с ЧПУ — качественно новый этап, когда выполняется часть работы (этапы 3-6),
Действия рабочего при обработке заготовок на обычном станке (после этапов 1-2) выполняются на станке с ЧПУ в автоматическом режиме по УП. Под обработкой понимается заданное изменение формы, размеров или шероховатости поверхности заготовок.
Технологический процесс обработки на станках с ЧПУ требует большой детализации — разбиения на элементы, т. е. декомпозиции.
Структурно ТП делится на операции, установы, позиции, переходы, рабочие и вспомогательные ходы, шаги и технологические команды.
Последовательность элементарных перемещений и технологических команд определяет содержание УП.
При разработке маршрутной технологии определяют состав операций, целесообразнсть выполнения которых на станках с ЧПУ устанавливают на основе технико-экономических расчетов.
Подготовка УП требует переработки большого объема специальной информации. Применение ЭВМ для автоматизации программирования и подготовки УП потребовало разработки специального программно-математического обеспечения для решения различных технологических и геометрических задач, встречающихся при подготовке УП.
Совокупность математического, программного обеспечения и проблемно-ориентированного языка для записи и ввода в ЭВМ исходной информации при подготовке УП называют САП. В настоящее время разработано множество различных САП. Они различаются степенью и уровнем автоматизации этапов подготовки УП. Чертеж изготовляемой детали представляют в виде технической документации (на электронных или магнитных носителях), полученной от САПР (см. рис. ). Визуальный контроль такого чертежа возможен с помощью дисплея ЭВМ. Если чертеж представлен в традиционном виде, то данные чертежа вводятся в САП с помощью клавиатуры.
САП перерабатывает данные чертежа и выдает УП в коде ISO (стандарт IS06983).
Полученная от САП УП обычно фиксируется на накопителе на магнитном диске (НМД — гибкая дискета или жесткий диск). Применяют также накопители на магнитной ленте (МЛ) или перфоленте (ПЛ). Ввод УП производится либо путем установки в дисковод устройства ЧПУ (УЧПУ) станка, либо пересылки УП из САП (жесткого диска) в оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) процессорного модуля УЧПУ.
Процессорный модуль формирует сигналы управления, которые подаются на автоматический привод. При одновременном управлении движением по двум координатам можно обрабатывать конические и криволинейные поверхности.