1.3.2 Системы класса dnc

Возросший парк станков с программным управлением и затраты времени на подготовку управляющих программ потребовали нового подхода к решению этой проблемы. Необходимо было объединить в общую систему подготовку управляющей программы для станка и проектирование деталей. Такая система в механообработке получила название система класса DNC (Direct Numerical Control).

Система класса DNC обеспечивает управление группой станков от центральной ЭВМ. Центральная ЭВМ готовит и выдаёт на станки управляющие программы. При этом отпадает необходимость в промежуточном представлении информации на перфоленте. Кроме непосредственного управления группой металлорежущего оборудования, система класса DNC выполняет функции управления другим оборудованием участка – промышленными роботами, автоматизированным складом и др. На неё же возложена задача диспетчеризации, разработки графиков загрузки станков, ведения учёта работы и простоев оборудования.

При наличии центральной ЭВМ системы устройства ЧПУ станков сохраняются. Они играют роль резервных элементов системы на случай выхода из строя центральной ЭВМ или необходимости использовать какой-либо станок для обработки детали по индивидуальной программе, поскольку каждый станок имеет своё устройство ввода и может работать самостоятельно.

Составной частью программно-математического обеспечения DNC может быть специализированная система автоматизации подготовки УП. Редактирование УП в DNC возможно на внешней ЭВМ, на которой ведется автоматизированная подготовка УП, на ЭВМ, управляющей группой станков, и на ЭВМ, встроенной в УЧПУ конкретного станка. Во всех случаях подготовленные и отредактированные УП для оборудования участка хранятся в памяти ЭВМ, управляющей группой станков, откуда они передаются на станки по каналам связи.

1.3.3 Системы класса hnc (оперативные)

Современные УЧПУ класса HNC построены на базе наиболее совершенных моделей СЧПУ класса CNC и отличаются только отсутствием ФСУ. Но УЧПУ класса HNC имеют входное устройство для подключения переносных ФСУ и других внешних устройств.

Системы этого класса имеют повышенный объем памяти встроенной микроЭВМ. В памяти хранится большой архив стандартных подпрограмм. По команде с пульта на экран дисплея выводятся перечень данных, необходимых для ввода, и графическое изображение схемы обработки.

Оперативные УЧПУ предусматривают ручной ввод программ в электронную память микроЭВМ с помощью клавиатуры на пульте устройства. После отладки программа фиксируется в оперативном запоминающем устройстве (ОЗУ) и используется для обработки партии заготовок. Программирование с пульта УЧПУ ведётся в режиме диалога с использованием архива стандартных подпрограмм, хранящихся в памяти встроенной микроЭВМ.

СЧПУ обеспечивают автоматический выбор инструмента из имеющегося в наличии, определяют режимы обработки по выбранному инструменту, выбирают оптимальную последовательность обработки и т.д.

Системы позволяют вести подготовку УП непосредственно у станка по чертежу детали без больших предварительных работ технологического характера. Это можно выполнять во время работы станка по ранее отработанной программе, что исключает простои оборудования.

Сегодня фирма Сименс предлагает возможность вводить программу обработки детали в виде обычной технологической карты. Оператор или человек, вводящий программу непосредственно на станке, не должен обладать знанием языка программирования. Он просто вводит по шагам контур детали, состоящий из простых графических элементов, таких как прямая, дуга, конус и т.д. Все переходы между элементами просчитывает СЧПУ. Затем моделируются инструменты и траектории их перемещения, а также съём материала с детали. Каждый шаг поддерживается графически на экране СЧПУ, а в завершение вы можете получить трёхмерное (или трёхпроекционное) динамическое симулирование обработки детали. Такое графическое моделирование является настолько точным, что больше нет необходимости использовать станок в целях проверки. Затем СЧПУ формирует весь технологический процесс, включая число проходов, выбор инструментов, скорость вращения шпинделя, скорость подачи и подбор компенсационных значений. Такая программа может быть оттранслирована в машинные коды, и использоваться в дальнейшем для серии станков. Таким способом можно запрограммировать в среднем до 90% деталей в любом производстве.

Таким образом, программирование снова возвращается в цех, что позволяет, с одной стороны, использовать знания технологии и опыт цеховых специалистов, а с другой - даёт возможность специалистам из отдела программирования сосредоточится на оставшихся 10% и работать более эффективно.

С программой всегда связан набор инструмента, необходимый для её выполнения. Система ЧПУ в состоянии сегодня рассчитать потребность в инструменте для данной программы. При этом учитывается тот инструмент, который находится в данный момент на станке в магазине. Определив, какой инструмент, находящийся в магазине, потребуется для обработки данной детали, а какой следует отправить на склад, подобрав инструмент, который необходимо получить со склада, СЧПУ составляет список, который затем передаёт по сети на склад или на рабочее место подготовки инструмента, в случае если там существуют автоматизированные рабочие места.

УЧПУ классов CNC, DNC, HNC обеспечивают также автоматический выбор инструмента из имеющихся в наличии (в магазине станка), определяют режимы обработки выбранным инструментом для деталей из различных материалов, находят оптимальную последовательность операций и т. д.

Возможности современных УЧПУ классов CNC, DNC, HNC безграничны и определены лишь возможностями использованных в них ЭВМ. Так, компьютерная ЧПУ модели MARK 30 (фирма SODICK Co.Ltd., Япония), используемая для управления злектроэрозионными проволочно-вырезными станками, имеет 64-х разрядную мультипроцессорную систему с Pentium-133 и операционной системой Windows NT. Объем жесткого диска (HDD) составляет 1000 Mb, оперативной памяти (RAM) — 32 Mb. Система имеет SVGA жидкокристаллический цветной дисплей с сенсорной панелью управления.

Все элементы УЧПУ связаны с силовыми платами и системами станка оптико-волоконными кабелями, что обеспечивает идеальную помехозащищенность.

Встроенная САП (APT) позволяет программировать непосредственно на станке (станок, естественно, при этом работает по другой программе) обработку самых сложных деталей с учетом возможности системы осуществлять одновременное управление по шести координатам. При этом исходный контур можно на сенсорном экране рисовать пальцем с последующим уточнением размеров. Виртуальные клавиши и кнопки на экране обеспечивают ввод команд управления легкими прикосновениями пальца. Имеющаяся обычная клавиатура выполняет дублирующие функции.

Одновременно с управлением приводами система управляет специальным импульсным генератором и всем сложнейшим ЭЭ процессом, обеспечивая функционирование ряда специальных систем, автоматический контроль, автоматическое регулирование и оптимизацию всех основных параметров при обработке деталей любой сложности. Ряд моделей станков, оснащенных УЧПУ моделей серии MARJC, обеспечивают точность обработки ±1,5—2,0 мкм при шероховатости обработанной поверхности Ra = 0,23 мкм (12-й класс).

В наличие также функции Multi-Windows: многооконный вывод на дисплей; Help: функции подсказки; работа с дискеты и редактирование УП; функция вызова в ручном вводе данных MDI; функция проверки графикой (конус, офсет и т.д.); выбор режимов обработки; масштабирование (0,001 ~ ~ 999,999-кратное); поворот (фигур и координат); замена осей; редактирование программ (вставка, стирание, замена и поиск); конусная обработка; функция галтели R; компенсации мертвого хода, погрешности шага, ошибки шага на плоскости.