Адаптация технологических возможностей СЧПУ к условиям обработки на основе интегрированной клиент-серверной системы

• Автор: Зазвонных, Алексей Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 118 с. : ил.

Содержание
Введение

1. Анализ существующих возможностей расширения технологических возможностей СЧПУ.

1.1 Обзор способов расширения технологических возможностей

существующих СЧПУ.

Расширенное программирование

Функции для работы с инструментом

Кинематические функции.

Функции сплайновой интерполяции

Функции для работы с измерительными системами

1.2 Аппаратные методы расширения технологических возможностей СЧПУ Наклонно поворотные столы
Угловые головки для центров с СЧПУ.
1.3 Использование СЧПУ поддерживающих стандарт БТЕРИС.
1.4 Анализ открытости СЧПУ для интеграции в системы более высокого уровня.
1.5 Проблема инкапсуляции функций СЧПУ.
1.6 Постановка задачи исследования.
2 Анализ и формализация процесса технологической подготовки производства.
2.1 Характеристики реального производства
2.2 Технологический процесс обработки детали сложной конфигурации
2.3 Анализ причин невозможности полной реализации рассмотренного
технологического процесса
2.4 Специфика процесса разработки и внедрения СЧПУ операций
2.4.1 Модель водопада
2.4.2 Итеративная разработка.
2.4.3 .
2.5 Схема подготовки СЧПУ операций.
2.6 Формирование требований к структуре и функциональности интегрированной системы
2.7 Выводы.
3 Технологические и информационные предпосылки создания интегрированной системы расширения технологических возможностей СЧПУ.
3.1 Выявление базовых модулей в структуре интегрированной системы
3.1.1 Классификация функций СЧПУ.
3.1.2 Типовые задачи СЧПУ для многокоординатной обработки
3.1.3 Анализ структуры систем
3.1.4 Анализ структуры АСТПП систем на примере Вертикаль
3.1.5 Формирование требований к единой базе данных инструмента
3.1.6 Анализ систем моделирования обработки
3.1.7 Анализ структуры системы управления проектами
3.1.8 Анализ систем непрерывной интеграции.
3.2 Создание обобщенной структуры интегрированной клиентсерверной системы
3.2.1 Матрица компонентов
3.2.2 Интерфейсы интегрированной системы.
3.2.3 Архитектура интегрированной системы
3.3 Выводы.
4 Инструментальное обеспечение интегрированной клиентсерверной системы
4.1 Ядро интегрированной системы.
4.2 Архитектура модулей системы
4.2.1 Выделение компонентов интегрированной системы.
4.2.2 Инкапсуляция функций СЧПУ.
4.2.3 Интеграция с
4.2.4 Интеграция с АСТПП
4.2.5 Интеграция с единой БД инструмента
4.2.6 Интеграция с системами моделирования обработки
4.2.7 Интеграция с рабочим местом оператора.
4.3 Пример реализации расширения технологических возможностей при обработке детали сложной конфигурации.
4.3 Выводы
Основные выводы и результаты работы
Список литературы


Практическая ценность работы заключается в возможности реализации любых условий многокоординатной обработки, при использовании СЧГГУ с минимизированным набором базовых компонентов, в условиях интегрированной клиент-серверной системы, на основе предложенного концепт продукта. Апробация работы. Теоретические и практические результаты полученные автором докладывались на заседании кафедры «Технологическая информатика и технология машиностроения», а также на международной научно-практической конференции «Фундаментальные проблемы и современные технологии в машиностроении», Москва г, Всероссийской научно-практической конференции «Наукоемкие технологии в машиностроении» Ишимбай г. Мехатроника, робототехника, автоматизация» Москва г и конференции молодых ученых МГУПИ Москва г. В связи с изготовлением деталей всё более сложной конфигурации от современных СЧПУ требуется наличие соответствующих функций. В настоящее время существует множество систем числового программного управления (СЧПУ) используемых для решения этих задач, каждая из которых имеет собственный набор дополнительных возможностей, при этом у всех систем имеется стандартный набор базовых функций. Для используемых в данный момент систем этот набор функций стандартизирован []. С возрастающей сложностью обрабатываемых деталей, кинематикой станка, количеством одновременно работающих осей, шпинделей, инструмента, добавлением измерительных систем или кинематических звеньев (поворотные столы), увеличивается набор функций не входящих в стандарт. Для обзора данных функций были выбраны несколько ведущих мировых (Siemens, Fidia, PowerAutomation) и отечественных СЧПУ (Балт-систем, FlexNC). Данные СЧПУ были рассмотренны на примере металлорежущих станков как отечественного производства (МЦ, МА5ВС, ТФЦ, К) так и зарубежного (Fidia R6RT, Jobs JoMax5). Основными тенденциями, относящимися к функциональным возможностям в развитии СЧПУ за последнее время являются: расширение возможностей по высокоуровневому программированию в технологических программах, введение функций для управления высокоскоростной обработкой (HSC), компрессией, сглаживанием при помощи сплайнов траектории инструмента, функций для программирования визуального интерфейса с оператором, кинематических преобразований, работы с инструментальным магазином и различными видами коррекций инструмента. Усложнение обрабатываемых деталей и перенос принятия некоторых решений в процесс обработки детали, привело к появлению возможности использования высокоуровневого программирования для задания команд СЧПУ программы [6,7]. При этом появляется возможность запрограммировать обработку меньшим числом команд, например при обработке множества однотипных элементов детали[]. С другой стороны расширенное программирование позволяет разрабатывать более интеллектуальные программы с использованием измерительных систем, как например коррекция программы (изменение траектории инструмента при изменении его радиуса) под влиянием износа инструмента, контроль точности инструмента и точности детали, автоматизированный замер положения детали на станке (привязка систем координат детали)[], так же следует отметить что все циклы (технологические подпрограммы) построены с использование средств расширенного программирования и представляют собой стандартные пользовательские подпрограммы[], с помощью которых может быть осуществлена реализация определенного процесса обработки, к примеру, нарезания резьбы или фрезерования кармана, передача необходимых параметров при этом осуществляется через вызов подпрограммы []. В функции расширенного программирования входит использование условных операторов, циклов, определения переменных, работа с подпрограммами (листинг 1, 2, 3)[], при этом для большинства современных систем предоставляется набор разнообразных циклов для решения множества специфических технологических задач[8]. Так же современные СЧПУ имеют богатый набор параметров доступный для изменения из технологических программ, например, системные переменные коррекции инструмента или кинематических преобразований, или параметров алгоритма 1оок-аЬеас1[].