Система управления технологическим оборудованием с двухэтапным воспроизведением управляющих программ

• Автор: Шлеймович, Михаил Петрович
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 144 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1. Классификация систем числового программного управления

1.2. Подготовка управляющих программ в системах числового программного управления

1.3. Состояние парка станков с числовым программным управлением

1.4. Технологические особенности обработки деталей на станках с числовым программным управлением
ВЫВОДЫ

2. МОДЕЛИ ЦИФРОВЫХ ДЕКОДИРОВАННЫХ УПРАВЛЯЮЩИХ ПРОГРАММ

2.1. Метод двухэтапного воспроизведения управляющих программ

2.2. Модели источников данных

2.3. Исследование статистических свойств цифровых декодированных управляющих программ
2.4. Цифровая декодированная управляющая программа как комбинаторный источник данных
2.5. Цифровая декодированная управляющая программа как источник Бернулли
2.5.1. Стационарные источники Бернулли
2.5.2. Нестационарные источники Бернулли
2.6. Цифровая декодированная управляющая программа
как источник Маркова
2.6.1. Стационарные источники Маркова
2.6.2. Нестационарные источники Маркова
2.6.3. Нестационарные источники Маркова с разделением координат
ВЫВОДЫ
3. СЖАТИЕ ЦИФРОВЫХ ДЕКОДИРОВАННЫХ УПРАВЛЯЮЩИХ ПРОГРАММ
3.1. Современные универсальные методы неискажающего сжатия данных
3.1.1. Методы контекстного моделирования
3.1.2. Словарные методы
3.1.3. Методы сортировки блоков
3.2. Модификация методов контекстного моделирования для сжатия цифровых декодированных управляющих программ
3.2.1. Модификация метода РРМ для нестационарного источника Маркова без разделения координат
3.2.2. Модификация метода РРМ для нестационарного источника Маркова с разделением координат
3.3. Модификация словарных методов сжатия цифровых декодированных управляющих программ
3.4. Выбор метода сжатия при ограничениях на ресурсы вычислительной системы
4. СИСТЕМА ФАЗОВОГО УПРАВЛЕНИЯ ФАУСТ
4.1. Структура системы ФАУСТ
4.2. Автоматизированное рабочее место ФАУСТ
4.2.1. Монитор
4.2.2. Интерполятор
4.2.3. Модуль распределения памяти устройства хранения и выдачи программ
4.2.4. Модуль загрузки
4.2.5. Модуль сжатия
4.2.6. Вспомогательные модули
4.2.7. Vi драйвер вводавывода
4.3. Устройство хранения и выдачи программ ФАУСТ
4.4. Блок сопряжения ФАУСТ
4.5. Использование системы ФАУСТ для модернизации систем числового программного управления с перфолентой
ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Метод двухэтапного воспроизведения управляющих программ является подходом к модернизации систем ЧПУ с ленточными программоносителями, учитывающим проблемы подготовки управляющих программ. С помощью этого метода можно максимально сократить стоимость проведения модернизации и при этом максимально повысить качество технологических процессов на соответствующем оборудовании. Он подразумевает использование цифровых декодированных управляющих программ значительных объемов. Поэтому такие программы были рассмотрены как комбинаторные и вероятностные (Бернулли и Маркова, стационарные и нестационарные) источники. Для оценки эффективности метода сжатия, ориентированного на определенную модель, был выполнен анализ энтропии источника, энтропии источника на символ и фактор сжатия (отношение длины исходного файла к длине сжатого файла). Кроме этого, здесь было показано, что учет особенностей цифровых декодированных управляющих программ позволяет ожидать либо увеличение фактора сжатия, либо уменьшение затрат оперативной памяти. В третьей главе представлены методы сжатия цифровых декодированных управляющих программ. Эти методы представляют собой модификации современных универсальных методов сжатия данных, разработанные с учетом статистических свойств декодированных программ. Все предлагаемые методы доведены до программной реализации на языках С/С++. Также предлагается формальная постановка задачи выбора метода сжатия при ограничениях на ресурсы вычислительной системы. В четвертой главе рассмотрена система (аппаратно - программный комплекс) ЧПУ «ФАУСТ», проектирование которой было выполнено на основе предложенного метода двухэтапного воспроизведения управляющих программ. Система «ФАУСТ» внедрена на ОАО КВЗ и ФГУГ1 КАПО им. С.П. Горбунова и результаты ее эксплуатации подтвердили эффективность такого способа управления. В заключении представлены основные выводы по работе. В приложении приведены результаты исследования цифровых декодированных управляющих программ, листинги программ сжатия и схема устройства хранения и выдачи программ. Приведена классификация систем ЧПУ и описаны основные этапы подготовки управляющих программ. Применительно к машиностроительным предприятиям авиационной промышленности выполнен обзор состояния парка станков с ЧПУ и выделены важные технологические особенности обработки деталей на станках с ЧПУ. В выводах сформулированы задачи, подлежащие решению. Согласно ГОСТ 3- ЧПУ - управление обработкой заготовки на станке или роботе по управляющей программе. Основными компонентами системы ЧПУ является система подготовки управляющих программ и устройство ЧПУ, воспринимающее управляющую программу и преобразующее ее в сигналы управления оборудованием. Управляющая программа включает в себя геометрическую и технологическую информацию. Геометрическая информация состоит из данных о типе траектории движения инструмента и ее параметрах (линейных и угловых перемещениях, скорости и ускорении при обработке элемента траектории). Технологическая информация - это данные о режимах работы оборудования, инструментах и функциях управления его электроавтоматикой. Классификация систем ЧПУ производится по ряду признаков. Одним из наиболее важных классификационных признаков является класс объектов, для которых предназначается система. ЧПУ для специальных станков. К таким системам предъявляются повышенные требования к надежности (из-за больших циклов обработки деталей). Отличительными особенностями систем ЧПУ для специальных станков являются наличие многокоординатных линейных интерполяторов, возможность внешних коррекций, наличие большого числа модификаций в зависимости от специальных функций. ЧПУ для управления многошпиндельными фрезерными станками, основными особенностями которых являются наличие нескольких интерполяторов, объединенных специальными устройствами для синхронизации работы при наличии общей координаты и многоканальное управление технологическими командами. HNC (Hand NC) - система ЧПУ с ручным заданием программы с пульта устройства (на клавишах, переключателях и т.