Системы автоматизированной подготовки программ для оборудования с ЧПУ

Управляющая программа для оборудования с ЧПУ (станка, робота и др.) – это совокупность команд, созданных на специальном языке программирования, обеспечивающих заданный алгоритм функционирования рабочих органов оборудования.

Подготовка программ - трудоемкий процесс, требующий переработки большого объема геометрической и технологической информации. Поэтому с целью повышения производительности и уменьшения трудоемкости этого процесса разработаны системы автоматизированной подготовки программ (САП). Структурная схема САП представлена на рис.

Исходная информация, используемая при подготовке программы для станка с ЧПУ, выбирается из чертежа детали и из технологического процесса ее изготовления. Для ввода исходной информации на естественном и удобном для разработчика языке используются специализированные языки, в которых информация представляется в упорядоченной словарной, табличной или графической форме.

Препроцессор - это программа, которая служит для преобразования исходной информации, записанной на специализированном (удобном для разработчика программы) языке, в данные на универсальном входном языке, пригодные для обработки ЭВМ с помощью программы «процессор».

Процессор - это программа, которая непосредственно осуществляет разработку программы для станка с ЧПУ на промежуточном языке CLDATA (специальный унифицированный международный язык для обмена информацией в САП). В процессоре определяются проходы, выполняется вычисление траектории перемещения инструментов, расчет режимов резания. В процессоре формируются расчетно-технологические карты (карты наладки станка и инструмента). Результаты работы процессора – последовательность и условия движения инструментов относительно детали – передаются в постпроцессор на промежуточном языке CLDATA (catter logation data – данные о перемещении инструмента). Процессоры разрабатываются на отдельные группы технологического оборудования, например, для токарных, фрезерных и др. станков.

В постпроцессоре осуществляется преобразование программы в коды команд заданной системы ЧПУ, то есть для каждой системы команд ЧПУ должна быть своя конкретная программа-постпроцессор. Основные функции постпроцессора: преобразование системы координат детали, в которой рассчитаны процессором или заданы в исходной информации движения инструментов, в систему координат данного станка, формирование элементарных перемещений с учетом динамики станка, перевод скоростей движения и подач в частоты вращения и подачи данного станка, кодирование и запись управляющей программы на программоноситель.

Сопроводительная документация, выдаваемая постпроцессором, содержит распечатку УП и расчетно-технологическую карту, в которой приводятся траектории движения инструментов и сведения, необходимые для организации и нормирования работы станка с ЧПУ (время работы инструментов, время работы станка и др.)

Автоматизированная подготовка программ с помощью САП осуществляется в следующей последовательности (рис.):

- подготовка исходных данных из рабочего чертежа детали и технологического процесса ее изготовления;

- ввод информации на входном языке;

- разработка управляющей программы с помощью САП;

- контроль траектории на экране дисплея (или на графопостроителе);

- если есть ошибки – коррекция программы и повторная разработка;

- если ошибок нет – контроль на оборудовании с ЧПУ;

- вывод необходимой документации.

САП классифицируются по назначению (проблемной ориентации), характеру структуры, форме представления исходной информации и режиму ее обработки, уровню автоматизации.

Назначение САП определяется конструктивно-технологическими признаками обрабатываемых деталей и технологической группой станков. По этому признаку САП классифицируются по следующим признакам:

1. Плоская обработка контуров и плоскостей, параллельных координатным плоскостям, на станках фрезерной группы, на электроэррозионных станках и на газорезательных машинах с 2 или 2,5 (т.е. позиционирование по 3-ей координате) – координатной обработкой с позиционным или контурным управлением;

2. Объемная обработка контуров и плоскостей на станках фрезерной группы с трех- и более координатным управлением;

3. Обработка тел вращения со ступенчатым и криволинейным профилем на станках токарной группы;

4. Обработка отверстий на сверлильных станках с позиционным управлением;

5. Комплексная обработка корпусных деталей на сверлильно-расточных станках и обрабатывающих центрах.

По характеру структуры САП подразделяются:

1. Специализированные – разрабатываются для отдельных групп деталей, обрабатываемых на уникальных станках;

2. Универсальные – предназначены для большой номенклатуры деталей, обрабатываемых на станках с ЧПУ определенной технологической группы;

3. Комплексные – объединяют ряд специализированных и специальных САП, базирующихся на едином входном языке.

По форме представления исходной информации САП:

1. С табличной записью;

2. С записью данных свободным текстом;

3. С записью данных в упорядоченной словарной форме;

4. С использованием графической формы записи исходной информации.

По уровню автоматизации САП:

5. С низким уровнем – решаются, в основном, геометрические задачи автоматизации определения координат опорных точек траектории инструмента;

6. Со средним уровнем – дополнительно решены технологические задачи автоматизации выбора последовательности переходов.

7. С высоким уровнем автоматизации – дополнительно решены задачи автоматизации элементов переходов (проходов) и проектирования инструментальных наладок.