Технологическая схема систем автоматизированного проектирования, назначение её структурных компонентов. Языки САП.

Применение ЭВМ для автоматизации программирования обработки на станках с ЧПУ требует разработки специального программно-математического обеспечения (ПМО), реализующего комплекс алгоритмов для решения геометрических и технологических задач подготовки УП и проблемно-ориентированный язык для записи и ввода в ЭВМ исходной информации. Это ПМО принято называть системой автоматизации программирования (САП) для станков с ЧПУ.

Классификация САП. Системы автоматизации программирования различны по назначению, области применения, уровню автоматизации, форме записи исходной информации, параметрам используемых ЭВМ и режимов их работы при подготовке УП. Их можно классифицировать по разным признакам.

По наличию в системе средств и возможностей автоматизации подготовки ТП: с автоматизацией технологии; без автоматизации технологии.

По назначению: специализированные; универсальные, комплексные. Специализированные САП разрабатывают для отдельных классов-деталей, уникальных станков или автоматизированных участков. Универсальные САП предназначены для различных деталей, изготовляемых на станках с ЧПУ отдельных технологических групп. Комплексные САП объединяют ряд специализированных и универсальных систем для различных технологических групп станков с ЧПУ на базе единого входного языка и общих блоков САП для решения идентичных задач.

По области применения: для обработки плоскостей, параллельных координатным плоскостям; 2, 5-координатные для фрезерной обработки; для обработки на электроэрозионных станках и газорезательных машинах; для обработки контуров и поверхностей на многокоординатных фрезерных станках; для обработки тел вращения со ступенчатым и криволинейным профилями на токарных станках; для обработки отверстий на сверлильных станках с позиционным управлением; для комплексной обработки корпусных деталей на сверлильно-расточных станках и многоцелевых станках.

По уровню автоматизации: САП низкого, среднего и высокого уровней. Уровень автоматизации САП характеризуется решаемыми на ЭВМ задачами уровня решают на ЭВМ в основном геометрические задачи (определение ко­ординат опорных точек траектории инструмента по заданным в исходной ин­формации построительным геометрическим характеристикам ее участков) и реализуют подробные указания о составе УП. САП среднего уровня позволяют решать на ЭВМ технологические задачи выбора последовательности проходов по заданным обобщенным технологическим схемам обработки отдельных участков заготовки. В САП высокого уровня предусматривается проектирование на ЭВМ плана операции, инструментальной наладки и последовательности переходов по описанию детали и условий ее изготовления.

По форме записи исходной информации: с табличным входом; языковые. Каждая из них имеет свои преимущества и недостатки, при оценке которых необходимо учитывать трудоемкость подготовки исходной информации, назначение и область применения САП, а также сложность разработки транслятора — блока вычислительных программ для преобразования записанной на входном языке САП исходной информации в канонический вид, удобный для переработки информации в ЭВМ.

Исходная информация для большинства САП записывается на проблемно-ориентированных машинных языках. Отдельные подсистемы комплексных САП используют подмножества единых языков.

Машинный язык должен удовлетворять ряду требований. Одно из главных — простота записи. Данные с чертежей и другой технологической документации должны переноситься в текст исходной информации без существенных пересчетов размеров и изменения обозначений. Язык должен быть таким, чтобы технолог-программист мог использовать ЭВМ при ограниченном объеме специальных значений в области вычислительной техники. К языку предъявляется и чисто техническое требование: информация должна записываться символами, кодирование которых предусмотрено стандартными устройствами подготовки данных и клавиатурой терминальных устройств ЭВМ.

Содержание исходной информации зависит от уровня автоматизации про­граммирования. При программировании на высоком уровне на ЭВМ составляется план операции и разрабатывается попереходная технология. Для этого в исходной информации описывается вся деталь или ее участки, обра­батываемые в отдельных установках, и условия обработки. На среднем уровне автоматизации на ЭВМ по описанию переходов и заданным обобщенным схе­мам обработки определяются последовательности проходов. На низком уровне на основании подробно описанных проходов на ЭВМ рассчитываются траекто­рии инструментов. Состав исходной информации определяет технолог-программист исходя из возможностей конкретной САП. При этом для программирования изготовления одной детали могут быть реализованы различные уровни автоматизации программирования.

Входной язык, промежуточный язык «процессор — постпроцессор» и язык кодирования УП являются исходной, промежуточной и выходной формами представления информации при ее переработке в САП. Эти языки находятся на различных стадиях унификации. Так, язык кодирования УП — код ИСО— широко распространен и принят в качестве единого кода для отечественных станков с ЧПУ. Промежуточный язык «процессор — постпроцессор» использу­ется в большинстве зарубежных и отечественных САП в редакции, рекомен­дованной ИСО.

 

27. Средства подготовки и контроля управляющих программ для станков с ЧПУ

Для записи, контроля и редактирования управляющих программ при неавтоматизированной их подготовке используются специальные устройства. Так, например, для записи УП на перфоленту в коде ИСО и контроля перфолент применяются устройства подготовки данных на перфоленте, в состав которых, как правило, входят электрифицированная пишущая машинка, перфоратор, считывающее устройство и электронный блок управления. Эти устройства могут осуществлять перфорирование и распечатку текста УП, считывание информации с перфоленты, изготовление дубликата перфоленты, проверку идентичности перфорации двух перфолент, распечатку текста УП и т. д. В некоторых УПДЛ предусмотрены режимы, в которых производится контроль управляющих программ и исправление обнаруженных ошибок.

Управляющие программы для станков с ЧПУ содержат, как правило, несколько десятков кадров (для сложных деталей — до нескольких сотен). Безошибочный перенос такого объема информации на перфоленту всегда затруднен. В связи с этим после перфо­рирования текста УП осуществляется ее контроль и редактирование с целью устранения ошибок, которые возникают как при задании исходных данных, так и в процессе их кодирования.

В УП для станков с ЧПУ чаще всего встречаются ошибки, связанные с наличием в тексте программ символов, не предусмотренных в коде ИСО, или неправильным заданием геометрических и технологических параметров обрабатываемой детали. Основными источниками ошибок первого вида являются сбои перфорирующего и считывающего устройств, а также дефекты перфоленты. Большинство таких ошибок обнаруживается путем прогона управляющей перфоленты в режиме ее ускоренного контроля в УЧПУ станка. При этом контролируются также признаки построения фраз, кадров и УП в целом.

Логические (геометрические и технологические) ошибки в УП наиболее опасны, так как они не могут быть обнаружены системой ЧПУ станка. Геометрические ошибки появляются при задании размеров детали и заготовки, начальных координат детали, инструмента и станка, также при программировании траектории перемещения инструментов. Ошибки такого рода выявляются при использовании графопостроителей или дисплеев, позволяющих смоделировать отдельные фазы процесса обработки. Технологические ошибки, связанные с неправильным выбором режущего инструмента и назначением режимов резания, со способом базирования и крепления заготовки в приспособлении только при пробной обработке на станке, могут быть выявлены только при пробной обработке на станке.

В общем случае контроль УП может осуществляться различными способами, которые объединяются в три группы.

Первую группу составляют способы, основанные на отображении текстов программ и отдельных их участков на алфавитно-цифровом дисплее либо распечатке текстов УП. Во вторую группу входят способы, ориентированные на графическую и смысловую проверку УП: контрольное прочерчивание траекторий характерной точки режущего инструмента и результирующего контура детали посредством графопостроителей, а также контрольное воспроизведение элементов программы. К третьей группе относятся способы проверки УП непосредственно на станке с ЧПУ при работе в специальных контрольных режимах, покадровая отработка программы; отработка без установки заготовки только геометрической информации или только технологической информации — смена инструмента, переключение скоростей, реализация циклов и т.д.

Под коррекцией УП обычно понимают внесение числовых поправок на величины перемещений, размеры инструментов, погрешности технологических баз и т.д. Они вносятся станочником-оператором по результатам замеров, полученных при отдельных проходах. В устройствах ЧПУ, построенных по принципу ЭВМ, коррекция УП осуществляется внесением программных корректоров, которые задаются с помощью функциональных клавиш и поля цифрового набора на пульте специальными командами ввода или удаления корректора. Во всех случаях коррекции УП состав и последовательность фраз остаются без изменений.

Редактирование готовой УП связано с изменением отдельных слов, фраз, их последовательности, с удалением или добавлением слов и фраз. Для контроля, исправления ошибок и повышения эффективности УП находят применение различные устройства редактирования УП. Наиболее широкие возможности имеют устройства, оснащенные текстовыми и графическими дисплеями.

Многие современные УЧПУ типа CNC позволяют оперативно редактировать УП с пульта оператора, на котором расположены переключатели и клавиши для набора кадров. Текст УП, отображенный на дисплее, редактируется путем замены, вставки и удаления его отдельных символов. После пробной обработки заготовки на станке по измененной УП отредактированный текст может быть выведен на перфоленту или иной программоноситель.

Оснащение УЧПУ техническими средствами визуализации кадров УП, графического изображения траектории инструмента, считывания управляющей информации с магнитной ленты на компакт-кассете, диагностирования ошибок и редактирования программ в значительной мере сокращает затраты на изготовление программоносителей и повышает эффективность работы станков с ЧПУ.

Контроль и редактирование УП при их автоматизированной подготовке на ЭВМ осуществляется по специальным алгоритмам, сложность которых определяется принципами функционирования систем и возможностями вычислительной техники.

 

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться: