17.Чпу. Конфигурация станка. Типы систем чпу.

Числовым программным управлением называют использование закодированной в числовом виде информации при автоматическом управлении позиционированием оборудования. Пошаговая программа изготовления детали сохраняется в памяти компьютера. Эта программа считывается системой управления станка, в результате чего деталь изготавливается автоматически без участия человека. Числовое управление может использоваться для задания положения резца или движения детали относительна вращающегося диска, a также для замены резцов. Размещение электронных компонентов и закрепление их на печатной плате также может управляться численно. Структурно, в состав ЧПУ входят: пульт оператора (или консоль ввода/вывода), позволяющий вводить управляющую программу, задавать режимы работы; выполнить операцию вручную. Как правило, внутри шкафа пульта современной компактной ЧПУ, размещаются её остальные части; дисплей - для визуального контроля режимов работы и редактируемой управляющей программы/данных; может быть реализован в виде отдельного устройства для дистанционного управления оборудованием; контроллер - компьютеризированное устройство, решающее задачи формирования траектории движения режущего инструмента, технологических команд управления устройствами автоматики станка, общим управлением, редактирования управляющих программ, диагностики и вспомогательных расчетов; ПЗУ - память предназначенная для долговременного хранения системных программ и констант; информация из ПЗУ может только считываться; ОЗУ - память предназначенная для временного хранения управляющих программы и системных программ, используемых в данный момент. В роли контроллера выступает промышленный контроллер как то: микропроцессор, на котором построена встраиваемая система; программируемый логический контроллер либо более сложное устройство управления — промышленный компьютер.Важной характеристикой CNC-контроллера является количество осей (каналов), которые он способен синхронизировать (управлять) — для этого требуется высокая производительность и соответствующее ПО. В качестве исполнительных механизмов используются сервоприводы, шаговые двигатели. Для передачи данных между исполнительным механизмом и системой управления станком обычно используется промышленная сеть (например, CAN, Profibus, Industrial Ethernet).

Типы Систем:

Системы типа NC (англ. Numerical control), появившиеся первыми, предусматривали использование жестко заданных схем управления обработкой — например, задание программы с помощью штекеров или переключателей, хранение программ на внешних носителях. Каких-либо устройств оперативного хранения данных, управляющих процессоров не предусматривалось.

Более современные системы ЧПУ, называемые CNC (англ. Computer numerical control), основаны на системе управления построенной на: микроконтроллере, программируемом логическом контроллере, управляющем компьютере на базе микропроцессора.

16.Технологическая подготовка производства в САПР.

Технологическая подготовка производства заключается в выборе технологических процессов и их параметров, а так же оборудования для проведения этих процессов. На выходе этого этапа получается план, описывающий последовательность технологических процессов или сборочных операций (план - операционная или маршрутная карта).

План производства детали или агрегата зависит от множества факторов. К ним относятся геометрия детали, требуемая точность и качество поверхности, количество деталей и используемый материал.

Выбор операций также во многом определяется имеющимися средствами. Подходы ТПП:

1) Неавтоматизированный подход

Типичная последовательность этапов при этом подходе:

· Изучение формы детали

· Определение оптимальной формы заготовки, если она не задана в документации.

· Определение базовых поверхностей и конфигураций (технолог определяет мин. число конфигураций, необходимых для получения базовых поверхностей – по высшему квалитету)

· Определение элементов детали (геометрические формы, которые должны быть вырезаны в заготовке – отверстия, пазы, уступы и тд)

· Группировка элементов по конфигурациям (каждая группа формируется в рамках одной и той же конфигурации, формируется список операций по изготовлению элементов детали)

· Упорядочение операций (в зависимости от взаимовлияния)

· Выбор инструментов для каждой операции

· Выбор или проектирование зажимов для каждой конфигурации

· Итоговая проверка плана

· Уточнение плана производства (добавление в план подробностей производства – скорость подачи и обработки, затраты и время изготовления и др.)

· Подготовка документации

2) Модифицированный подход

Является модификацией 1-го подхода. Типичный технологический план производства подобной детали автоматически извлекается из БД. Если деталь – новая, то она относится к определенному семейству деталей. Затем извлекается информация по производству деталей этого семейства.

3) Генеративный подход

Технологический план вырабатывается автоматически на основании технических требований к детали. На сегодняшний день автоматизированный подход ограничивается отдельными классами деталей с ограниченным набором элементов.

1.Разновидности САПР. CAD, CAM, CAE пакеты – понятия....

САПР — автоматизированная система, реализующая информацион­ную технологию выполнения функций проектирования, представляет собой организационно-техническую систему, предназначенную для ав­томатизации процесса проектирования, состоящую из персонала и комплекса технических, программных и других средств автоматизации его деятельности. Системы CAD/CAM/CAE позволяют в масштабе це­лого предприятия логически связывать всю информацию об изделии, обеспечивать быструю обработку и доступ к ней пользователей рабо­тающих в разнородных системах. Они позволяют выполнять в рамках единой компьютерной модели операции проектирования, сборки, те­стирования изделия, подготовку производства и поддержку изделия в течение всего его жизненного цикла. Типы САПР: CAD (Computer Aided Design) — системы автоматизированного проектирования. CAD-си­стемы предназначены для решения геометрических задач проектиро­вания и конструирования с помощью интерактивных методов вычисли­тельной геометрии и условно разделяются на плоские (2D) и объемные (3D). Как правило, они содержат инструментарий для оформления кон­структорской документации, геометрические библиотеки стандартных и типовых элементов (крепеж, сортамент и т.п.) и форм документов. CAE (Computer Aided Engineering) – системы, предназначенные для прове­дения инженерного анализа и предпроизводственных испытаний мо­дели детали. CAM (Computer Aided Manufacturing) – предназначены для решения задач технологической подготовки производства. Созда­ние управляющих программ для станков с ЧПУ в условиях единичного и серийного производства. Обеспечивают оптимизацию процессов ме­ханической обработки изделия, оптимизацию конструкции технологи­ческой оснастки и выбор инструментов. По своим возможностям и функциональному назначению они разделены на три уровня: верхний, нижний и средний. Системы нижнего уровня предназначены для авто­матизации создания текстовой и чертежной документации, используе­мой в производстве, а также для решения отдельных задач подготовки управляющих программ для оборудования с ЧПУ.К системам нижнего уровня можно отнести такие системы, как КОМПАС-График и AutoCAD Системы среднего уровня. Особенностью является то, что в основе их функционирования лежит применение методов трехмерного модели­рования. Отличительной чертой систем среднего уровня является их узкая ориентация на определённый класс задач: конструирование из­делий и подготовка конструкторской документации, моделирование механообработки определенного типа и разработка техпроцессов. Си­стемы среднего уровня ограничены как в возможностях геометриче­ского моделирования, так и в функциональном отношении, однако бо­лее всего они ограничены в вопросах обеспечения взаимодействия с другими системами. Системы верхнего уровня предлагают наиболее полный набор возможностей и инструментальных средств для автома­тизации всего цикла проектиро­вания и подготовки производства про­дукции. Сейчас си­стемы верхнего уровня представлены всего тремя представителями Pro/ENGINEER, CATIA и Unigraphics. Все системы верхнего включают средства автоматизированного конструи­рования, Каждая из систем ба­зируется на собственном геометриче­ском ядре, и способна решать широкий спектр задач проек­тирования и подготовки производства вне зависимости от сложности проектируе­мых изделий.