Система автоматизованого програмування оброблення на верстатах з чпк

При ручному складанні КП оброблення деталей на верстатах з ЧПК часто доводиться визначати координати опорних точок траєкторії руху інструмента із застосуванням трудомістких математичних розрахунків. Процес підготовки КП вручну потребує значних витрат часу, а верста­ти з ЧПК тільки тоді раціонально використовуються на виробництві, коли цей процес автоматизовано. Від ефективності процесу підготов­ки КП, яка визначається рівнем його автоматизації, багато в чому за­лежать ефективність експлуатації верстатів з ЧПК та можливість їх швидкого переналагодження.

Підготовка КП — це процес опрацювання інформації, ефектив­ним способом автоматизації якого є застосування ЕОМ, що значно скорочує тривалість цього процесу, зменшує його трудомісткість і під­вищує якість КП. Використання ЕОМ для автоматизації програмуван­ня оброблення на верстатах з ЧПК потребує розроблення проірамно- методичного забезпечення, що реалізує комплекс алгоритмів для ро­зв’язування геометричних і технологічних задач підготовки ЧПК. Таке забезпечення прийнято називати системою автоматизації програмуван­ня (САПР) для верстатів з ЧПК.

Численні САПР мають різні призначення, галузь застосування, рі­вень автоматизації, форму запису початкової інформації, параметри використовуваних ЕОМ. Параметри ЕОМ (швидкодія, обсяг опера­тивної пам’яті та склад зовнішніх пристроїв) істотно впливають на техніко-економічні показники розробки і промислове застосування САПР. Розробка САПР здійснювалася стосовно того чи іншого поко­ління ЕОМ, які різняться між собою як параметрами, так і елемент­ною базою.

Структура системи

Універсальні і більшість спеціалізованих САПР, побудованих за принципом “процесор — постпроцесор”, призначені для розв’язуван­ня загальних геометричних і технологічних задач підготовки КП. В їх склад також входить ряд узгоджувальних блоків — постпроцесорів, що пов’язують рішення процесора з можливостями конкретних верстатів з ЧПК.

Розвиток мікроелектроніки зумовив створення малих ЕОМ, на яких можна реалізувати САПР. Розміщення цих ЕОМ безпосередньо біля устаткування з ЧПК підвищило оперативність, надійність, економіч­ність підготовки КП.

Як приклад розглянемо систему “КЛАСС” автоматизованої підго­товки КП, що грунтується на застосуванні автоматизованого робочого місця технолога-програміста (АРМТП), оснащеного персональним комп’ютером типу “Искра-226”. Інші АРМТП суттєво не відрізняють­ся від того, що розглядається; тому цей матеріал може бути корисним під час використання АРМТП будь-якої моделі.

До складу АРМТП входять: інтерпретуючий діалоговий процесор з клавішним пристроєм “Роботрон 1152”; накопичувач на жорстких маг­нітних дисках (НМД); накопичувач на гнучких магнітних дисках (НГМД); графопобудовник типу Н307; фотозчитувач типу Ф0-1501; перфоратор типу ПЛ-150.

Автоматизоване робоче місце технолога-програміста призначе­не для:

1. автоматизованого розроблення КП для устаткування з ЧПК;

2. підготовки КП на зовнішніх носіях;

3. редагування КП за допомогою клавіатури та дисплея;

4. контролю КП кресленням траєкторії руху інструмента на графо­побудовнику та дисплеї;

5. формування супровідної документації до КП;

6. формування та зберігання бібліотек КП;

7. проведення технологічних розрахунків.

Процесор 6 (рис.1.1) призначений для опрацювання інформації за програмою користувача, занесеної в оперативну пам’ять, та керу­вання пристроєм введення-виведення.

Друкарський пристрій “Роботрон 1152” 4 призначений для виве­дення на друк алфавітно-цифрової та символьної інформації.

Як накопичувач в ЕОМ “Искра-226” застосовується НМД 3. Він складається із знімного та фіксованого жорстких дисків. Робота НМД можлива лише при обох дисках.

Накопичувач на гнучких магнітних дисках 2 має дві магнітні го­ловки. В ньому використовуються чотири робочі поверхні двох дис­ків, що встановлюються в НГМД. Під час роботи кожного диска мож­ливий доступ лише до секторів однієї його поверхні. Щоб забезпечити доступ до секторів іншої поверхні диска, потрібно його вийняти і вста­новити другою стороною до магнітної головки.

Самозаписувальний двокоординатний пристрій типу Н307 (гра­фопобудовник) призначений для реєстрації в прямокутних координа­тах у лінійному чи логарифмічному масШТабі функціональної залеж­ності двох вимірювальних величин. Номінальні розміри його робочо­го поля такі: по осі X — 350 мм; по осі Y— 250 мм.

Фотозчитувач 7 типу ФС-1501 використовується для введення го­тової КП в машину, редагування та перевірки програми.

Перфоратор 8 типу ПЛ-150 призначений для виведення КП на перфострічку.

Клавішний пристрій 5 використовується для введення символів, зображення яких нанесено на клавіші, тобто для формування та передачі в процесор кодів цих символів. За призначенням можна виділити вісім зон і кілька спеціальних клавішей у цьому цристрої (рис. 1.2).

Перша зона має три регістри. У нижньому набираються операто­ри мови БЕЙСІК, а у верхньому (залежно від положення переми­кача Р/Л) — літери російського алфавіту, цифри чи літери латин­ського алфавіту та знаки. Винятком є клавіша ПРОБЕЛ, функціо­нування якої не залежить від положення регістрів, тобто в будь- якому регістрі натиснення на цю клавішу означає пробіл.

Нижній регістр установлюється натисненням або на клавішу SHIFT, або на клавішу SHIFT/LOCK. При відтисненні клавіші SHIFT/LOCKавтоматично встановлюється верхній регістр.

Нижнє положення перемикача Р/Л відповідає латинському регістру.

Верхня справа клавіша STMTNUMBERвикористовується (неза­лежно від положення регістрів) для автоматичного набору чергового номера рядка програми, введеної з клавіатури, причому номери вста­новлюються з кроком 10.

Клавіша CR/LF(поверхня каретки та переведення рядка) відіграє роль пускової клавіші в діапазоні. Натисненням на цю клавішу завер­шується набір діалогової інформації, тобто рядків програми, інфор­мації, редагування.

Друга зона має такі клавіші редагування набраної інформації, що набирається до натиснення на клавішу CR/LF:

BACKSPACE— стирання символу перед курсором з переміщен­ням курсора на місце стертого символу;

LINEERASE— стирання всього логічного рядка.

Друга зона має також клавіші керування лічбою:

RUN— пуск програми на лічбу;

HALT/STEP— призупинення чи покрокове виконання програми;

CONTINUE— продовження лічби.

Третя зона — цифрова клавіатура (містить цифри, десяткову крапку).

Четверта зона має клавіші з позначенням операторів мови БЕЙСІК, які часто використовуються в діалозі:

CLEAR— оператор очищення оперативної пам’яті;

LIST— оператор індикації програм та довідкової інформації;

PRINT— оператор друкування та індикації даних;

LOAD— оператор введення інформації з МД;

SAVE— оператор виведення інформації на МД.

П’ята зона містить клавіші з позначенням арифметичних операцій і стандартних математичних функцій. Клавіші використовуються в двох регістрах.

Шоста зона має такі клавіші:

EDIT— задания режиму редагування тексту рядка та програми;

RECALL— виклик відредагованого рядка програми на екран;

INSERT— розширення тексту для вставлення символу над курсором;

DELETE— стирання символу над курсором з підтягуванням реш­ти символів логічного рядка на одну позицію;

ERASE— стирання частини логічного рядка, починаючи із симво­лу над курсором.

Сьома зона містить клавіші спеціальних функцій, що мають нуме­рацію у нижньому регістрі 0...15 та 16...31 у верхньому. Ці клавіші не мають фіксованих значень. Програміст може за програмою присвоїти їм свої значення.

Восьма зона має клавіші керування курсором, які використовують­ся при редагуванні програми для переміщення курсора в межах логіч­ного рядка на екрані:

← (→) — переміщення курсора в попередню (наступну) позицію логічного рядка;

←--(--→) — переміщення курсора на п’ять позицій назад (уперед);

↑(↓) — переміщення курсора в позицію з тим самим номером попереднього (наступного) фізичного рядка. Редагований логічний ря­док починається із символу *.

RESET— це клавіша аварійного призупинення з очищенням екра­на, але програма і дані в пам’яті ЕОМ зберігаються.

Системи автоматизації програмування, орієнтовані на використання ЕОМ “Искра-226”, мають ряд загальних властивостей, а саме:

а) всі вони побудовані за діалоговим принципом, тобто робота з програмою розгортається як діалог — система пропонує повідомлення та запитання, отримує від користувача (програміста) відповіді, залеж­но від яких вибирає потрібну вітку алгоритму й визначає наступні по­відомлення та запитання;

б) всі вони працюють за модульним принципом, тобто після завер­шення будь-якого етапу система пропонує передивитися відповіді на даному етапі й увести в разі потреби у них виправлення;

в) діалог будується за ієрархічним принципом — від загального до окремого і після визначення окремого — знову до загального;

г) користувач повинен неухильно виконувати певні правила пове­дінки, а саме:

спочатку вводити дані, а потім натискати на клавішу CR/LF;

при виборі чисел замість десяткової коми застосовувати крапку (наприклад, 15.57);

якщо система просить відповісти на запитання “Так—1” чи “Ні—2”, то натискати лише на потрібну клавішу;

технологічну інформацію має вводити тільки технолог-програміст.