Предисловие

Важнейшим достижением научно - технического прогресса является комплексная автоматизация промышленного производства. В своей высшей форме - гибком автоматизированном производстве (ГАП) - автоматизация предполагает функционирование многочисленных взаимосвязанных технических средств на основе программного управления и групповой организации производства.

В связи с созданием и использованием гибких производственных комплексов механической обработки резанием особое значение приобретают станки с числовым программным управлением (ЧПУ), выпуск которых в нашей стране постоянно возрастает.

В результате замены универсального неавтоматизированного оборудования станками с ЧПУ трудоемкость изготовления деталей оказалось возможным сократить в несколько раз (до пяти - в зависимости от вида обработки и конструктивных особенностей обрабатываемых заготовок).

Внедрение ЧПУ в технологию машиностроения обусловило необходимость построения числовых моделей технологического, процесса, а следовательно, широкое использование математических методов и числовой вычислительной техники. Это привело к революционным изменениям в технологии машиностроения. Технология машиностроения из науки, носившей по преимуществу качественный характер, стала превращаться в науку точную. При этом программирование обработки на станках с ЧПУ, возникшее на стыке ряда дисциплин (технологии машиностроения, математики, кибернетики), со временем приобрело самостоятельное значение.

Эксплуатация станков с ЧПУ возможна при наличии не только соответствующего технологического процесса, но и обеспечивающих его исполнение управляющих программ (УП). Поэтому программирование обработки для станков с ЧПУ отличается трудоемкостью и сложностью, требует от технолога высокой профессиональной подготовки, знания не только ряда технологических дисциплин, но и основ программирования, некоторых разделов математики и т. п.

Обеспечение высокого качества технологических процессов и УП при минимальных затратах труда и времени на их подготовку и изготовление - одно из главных условий рационального использования станков с ЧПУ в промышленности. Это условие связано и с новыми принципами организации производства. Появилась новая специальность - технолог-программист. На предприятиях сформировались бюро программного управления (БПУ) для технологического обеспечения станков с ЧПУ. В помощь заводским бюро в масштабах страны созданы кустовые центры подготовки программ (КЦПП), оснащенные современными средствами вычислительной техники.

Программирование технологических процессов для станков с ЧПУ - качественно новый этап, на котором выполняется значительная часть работы, перенесенная из сферы непосредственного производства в область его технологической подготовки. Так, действия квалифицированного рабочего, обрабатывающего заготовку на обычном станке, заменяются на станке с ЧПУ обработкой по управляющей программе, содержащей подробную информацию о последовательности и характере функционирования его исполнительных механизмов. Требования к квалификации оператора станка снижаются, так как задачи формообразования теперь решает технолог-программист в процессе подготовки УП.

При подготовке УП перерабатывается большой объем технологической информации, и в ряде случаев поиск и нахождение оптимальных решений возможны лишь при широком использовании в процессе программирования электронно-вычислительных машин. Методы и организация подготовки УП на предприятиях зависят от доступа к ЭВМ, наличия и совершенства специального программно-математического обеспечения (ПМО), типизации технологических процессов, серийности изделий, профессионального уровня работников технологических служб. Развитие и широкое распространение в промышленности средств вычислительной техники, применение ЭВМ для управления участками станков и создание автоматизированных рабочих мест - все это создает предпосылки для полного перехода на автоматизированную подготовку УП для станков с ЧПУ. При этом неизбежно слияние систем автоматизации программирования (САП) изготовления изделий с системами автоматизации их проектирования (САПР), что связано с решением насущного вопроса производства - комплексной автоматизации проектирования и изготовления.

Однако недостаточный на сегодняшний день уровень формализации технологических задач, незавершенность теоретических основ процессов обработки, неполнота экспериментальных данных не позволяют полностью автоматизировать процессы подготовки технологий и УП для станков с ЧПУ. Поэтому в большинстве случаев при подготовке УП оптимальной является работа в так называемом диалоговом режиме. В этом режиме наиболее формализованная часть технологических задач решается программно с использованием средств вычислительной техники, а дальнейшие пути решений на узловых участках проектирования выбирает технолог-программист. Это позволяет преодолеть недостаточную формализацию технологических задач, значительно сокращает время проектирования, однако требует творческого участия опытного и знающего технолога.