Воронежский государственный технический университет
УДК 681.3
П.А. Бувака В.А. Рыжков
РАЗРАБОТКА ОТЛАДЧИКА УПРАВЛЯЮЩИХ ПРОГРАММ ДЛЯ СТАНКОВ С ЧПУ
При обработке различных деталей на станках с ЧПУ довольно часто возникает вопрос контроля и окончательной доводки управляющих программ (УП). Практически все современные CAM-системы имеют встроенные средства моделирования обработки. У каждой системы моделирования имеются свои особенности, но подавляющее большинство встроенных средств контроля обладает одним существенным недостатком: контролируется рассчитанная траектория движения инструмента (внутренняя CLDATA), а не конечная управляющая программа. А между этими двумя этапами стоит еще работа постпроцессора с соответствующими настройками. Работа хорошо отлаженного постпроцессора с отточенными настройками не вносит дополнительных ошибок в УП. Но настройки постпроцессора становятся проверенными и отлаженными только тогда, когда уже получено множество управляющих программ и выявлены все недочеты. Существует много модификаций, особенно отечественных, стоек ЧПУ, и для каждой необходимо учитывать ее особенности. Встроенными средствами моделирования зачастую нельзя проверить уже готовую управляющую программу.
Отладка управляющих программ на станках с ЧПУ - трудоемкий процесс, требующий четкого представления о геометрических характеристиках детали, подлежащей обработке. Чтение чертежа, состоящего из нескольких листов, требует от оператора и программиста четкого пространственного воображения и повышенного внимания. Часто для того, чтобы "увидеть" сложно- профильную деталь, необходимо достаточно длительное время изучать чертеж, причем вероятность ошибки оператора при отладке остается высокой.
Наличие макета (прототипа) обрабатываемой детали позволяет значительно сократить подготовительный период при отладке управляющей программы, а также свести к минимуму вероятность ошибок оператора.
Задача получения математической модели какого-либо физического объекта возникает в том случае, когда сам объект существует, а его форма слишком сложна для традиционного эскизирования. Это может быть:
- макет, созданный вручную дизайнером, по которому требуется изготовить несколько образцов методами быстрого прототипирования и литья в силиконовые формы либо получить CAD-модель для дальнейшего использования при конструкторском проектировании;
- изношенная деталь механизма, требующая замены - запасная часть, приобретение которой в силу тех или иных причин затруднено или невозможно.
Вслед за этим этапом следуют этапы отладки УП (синтаксическая - "прогон" через устройство ЧПУ, макетная - с использованием имитатора станка, например - графопостроителя, и производственная - непосредственно на станке) и ее эксплуатации. При этом трудоемкость отладки УП и ее корректировки в процессе эксплуатации во многом зависит от технических решений, принимаемых разработчиком на всех этапах ее проектирования. Немаловажное значение имеет здесь и качество проектной и эксплуатационной документации, разрабатываемой в процессе проектирования УП.
Так как подготовка и отладка управляющих команд, программ — процесс длительный и трудоемкий. При изготовлении простых по конфигурации деталей целесообразно было бы исключить этот процесс. Такая возможность на современных станках имеется. Она реализуется при использовании режима ручного ввода данных. Однако пока у большинства станков в этом режиме возможен ввод с пульта только одного кадра программы с последующей его отработкой на станке, что слишком непроизводительно. Поэтому в последние годы разработаны так? называемые оперативные системы числового программного управления класса CNC с ручным вводом программ с пульта устройства ЧПУ станка. Программа из достаточно большого числа кадров легко набирается и исправляется с помощью клавиш или переключателей на пульте. После отладки программа фиксируется в памяти до окончания обработки партии одинаковых заготовок.
Воронежский Государственный Технический Университет
УДК 681.3
Д.Е. Пачевский А.И. Бобров А.В. Паринов В.В. Сокольников
РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОЙ ПОДСИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ МАТЕРИАЛЬНЫМИ РЕСУРСАМИ МЕХАНО-СБОРОЧНОГО ЦЕХА (НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИЙ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ)
При разработке и оптимизации производственных систем как правило принято использовать имитационное моделирование. Главная ценность имитационного моделирования состоит в том, что в его основу положена методология системного анализа. Она дает возможность исследовать проектируемую или анализируемую систему по технологии операционного исследования, включая такие взаимосвязанные этапы, как содержательная постановка задачи; разработка концептуальной модели; разработка и программная реализация имитационной модели; оценка адекватности модели и точности результатов моделирования; планирование экспериментов; принятие решений. Благодаря этому имитационное моделирование можно применять как универсальный подход для принятия решений в условиях неопределенности и для учета в моделях трудно формализуемых факторов. Причем именно в сфере промышленного производства моделирование применяется шире, чем в любой другой.
Предмет проектирования определяется как имитационная система работы механо-сборочного цеха.
В ходе проектирования подсистемы использовались следующие методы исследований и проектирования: метод системного анализа, метод декомпозиции, метод визуального и объектно-ориентированного программирования.
В процессе реализации использовались математические методики получения нормального Гауссовского распределения случайных чисел, законы теории вероятности.
Данная подсистема применима на обрабатывающем участке цеха машиностроительного предприятия и в качестве примера в ВУЗах.
Требования к программному обеспечению моделирования производственных систем не отличаются от требований к другим программам моделирования, за одним исключением. В большинстве современных производственных систем имеются участки цеха, которые часто трудно правильно смоделировать. Поэтому в дополнение к свойствам пакетов имитационного моделирования, желательно, чтобы при работе с производственными системами использовались гибкие и простые в обращении модули систем. К важными видам последних относятся автопогрузчики, автоматизированные транспортные системы с выбором управляемых маршрутов поступления деталей, конвейеры-транспортеры (равное расстояние между участками), конвейеры-накопители, автоматизированные системы хранения и поиска, портальные краны, роботы и т. п. Даже если в определенном пакете программ моделирования есть производственные конструкции, это вовсе не означает, что они подходят для решения данной задачи. Реальные системы обработки деталей очень разнообразны, а пакеты программ содержат различные средства их моделирования.
Формируем задачу. Программное средство должно обеспечивать ввод данных, навигацию по данным, осуществлять доступ к данным, обеспечивать создание отчета выполнять имитацию работы предприятия на участке цеха, т. е выполнять расчет количества произведенных деталей на каждом станке участка, общего количества деталей, коэффициентов загрузки станков, а также затрат связанных с производством.
Все требования к САПР определяются содержанием входной информации, заключающейся в описании модели цеха: интервала времени на всю обработку и выполнение отдельных операций, средне квадратичных отклонений, определенных свойств и характеристик станков и производимых деталей. А также определяется выходной информацией, заключающейся в виде массива данных, в котором содержится информация о производительности, времени пребывания деталей в системе, время в очередях, объем запасов деталей в процессе производства, доле времени простоя станка и деталей с исправным и неисправным браком.
Интерфейс выполняет следующие функции: обеспечение диалога, ввод-вывод данных, обработка графической информации, тестирование с целью обеспечения целостности и непротиворечивости данных в БД, выполнение запросов данных в базе данных.
Массив ТП принимает всю информацию в виде результатов работы прикладной программы и подсистемы кодирования и контроля исходных данных, сортирует ее по отдельным записям, и передает подсистеме «Документирования», которая уже заполняет ею МК, ОК, ВО.
Подсистема выбора мерительного инструмента - проводит выбор мерительного инструмента, используемого в технологическом процессе обработки детали.
Верхним уровнем САПР ТП является интерфейс, осуществляющий управление функциями системы в диалоговом режиме. В системе реализованы следующие функции:
просмотр данных;
обработка входной информации;
расчет необходимых параметров;
редактирование данных (изменение, добавление, удаление);
формирование отчета;
сохранение отчета на носители информации;
функция управления базой данных
интерактивная помощь по системе.
Каждая из этих функций выполняет соответствующие задачи:
функция просмотр данных позволяет осуществлять загрузку ранее сформированных файлов отчета моделирования;
функция обработки входной информации производит анализ входной информации и проверку поступающих данных;
функция расчета основных параметров производит расчет количества выпущенных изделий, производительности, времени пребывания деталей в системе и в очередях, брака, простоя станков;
функции редактирования данных предназначены для корректировки, создания и удаления деталей;
функция формирования отчета производит формирование формы отчета и позволяет вывести его на экран или сохранить в файл;сохранение отчета на носители информации,
функция управления базой данных технологии «клиент-сервер» обращается к таблицам СУБД MySQL;
функция интерактивная помощь по системе предназначена для запуска справки по системе.
Выходная информация представляет собой рассчитанные характеристики работы предприятия:
количество деталей, произведенных каждым станком;
общее количество произведенных деталей;
брак;
коэффициенты загрузки станков;
затраты на работу станков;
затраты на простой станков;
затраты на закупку материала;
прибыль от продажи деталей.
Точность полученных значений равна 95%.
Литература
Воронежский государственный технический университет
УДК 681.3
Д.А. Дахин В.А. Рыжков А.Н.Чекменев
РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ДОКУМЕНТООБОРОТА
Для того чтобы не возникало ситуаций, когда документы поступают с ошибками или не тому сотруднику, Документооборот необходимо оптимизировать. Естественно, что единой схемы организации документооборота не существует. Каждой фирме придется разрабатывать ее самостоятельно. При этом многое зависит от размера предприятия, а точнее - от объема хозяйственных операций. Даже если у вас небольшая фирма, к организации документооборота не следует подходить формально. Ведь от того, как поставлен контроль за оформлением и движением первичных документов, в конечном счете, зависит и достоверность отчетности предприятия, и четкость работы бухгалтерии. Кроме того, при проведении аудита наличие определенной схемы документооборота является свидетельством компетентности главного бухгалтера, качества системы учета и внутреннего контроля.
При этом на предприятиях с небольшим документооборотом все можно свести к составлению отдельных памяток для сотрудников (какие документы привезти из командировки, потребовать от контрагента при закупке товара или при его доставке, как отчитаться за выданные деньги и т. д.). Принцип составления такой памятки очень прост. Работнику следует подробно расписать, какие документы он должен оформить, чтобы к нему не было претензий со стороны бухгалтерии. Например, сотрудник отправляется забирать оплаченный товар от поставщика. В памятке должно быть написано, какие документы он должен привезти, а также срок, в течение которого их нужно представить в бухгалтерию. Нелишним будет приложить к памятке и образцы необходимых бумаг.
На небольших предприятиях значительно упорядочить обмен документами между сотрудниками и бухгалтерией можно с помощью обычных памяток. Как правило, они составляются для водителей, экспедиторов, а также работников, получающих денежные средства под отчет или отправляющихся в командировку. Помимо перечисления комплекта документов, которые должен привезти работник, памятка должна содержать и указания на то, как должны быть оформлены эти документы. Кроме того, совсем нелишним будет напомнить в ней и об обязанности сотрудника отчитаться за выданные деньги в течение трех дней по истечении срока, на который они выданы, либо в такой же срок после возвращения из командировки. В итоге ошибок в отчетности становится меньше. На крупных предприятиях оптимизация документооборота начинается, как правило, с составления графика документооборота. Из него должно быть понятно, кто, в какие сроки и кому сдает те или иные документы, кто их подписывает. При этом работу по составлению графика документооборота организует главный бухгалтер, а утверждает своим приказом руководитель предприятия.
Примерная структура такого графика есть в довольно старом, но до сих пор не отмененном Положении о документах и документообороте в бухгалтерском учете, утвержденном еще Минфином СССР 29 июля 1983 г. под № 105. Некоторые фирмы при составлении графика используют именно это Положение, большинство же разрабатывают собственную структуру графика. Выглядеть она может, например, так: Можно сделать и единый график документооборота для всего предприятия. На многих заводах действует график сдачи первичных документов, который ежегодно утверждается приказом генерального директора и является неотъемлемым элементом учетной политики предприятия. Построен он по такому принципу: наименование (вид) документа - кто сдает (отвечает) - срок сдачи - куда представлять. Например, сдать в бухгалтерию счета-фактуры по приобретенным сырью, материалам, услугам финансовый отдел должен в течение 5 дней после отгрузки в наш адрес товаров (работ, услуг). Акты ликвидации основных средств из цехов нужно оформить до 1-го числа следующего месяца и т.д. Для большей эффективности график документооборота можно увязать с должностными инструкциями сотрудников, в которых должна быть четко описана последовательность действий при составлении, оформлении и передаче первичных учетных документов в бухгалтерию. Отметим, что знакомить с общим графиком документооборота всех сотрудников необязательно. Для каждого сотрудника можно подготовить выписку из графика, которая касается лично его. В ней нужно перечислить документы, относящиеся к сфере деятельности исполнителя, сроки их представления и наименования подразделений, в которые должны быть переданы указанные документы. Можно поступить и по-другому один общий график документооборота разбить на несколько более узких
Также для оптимизации документооборота можно использовать специальные программные средства, так называемые автоматизированные системы, которые значительно упрощают и облегчают труд работников, имеющих дело с документами.
Предлагаемое мной программное средство должно значительно разгрузить людей, имеющих дело с бумагами, и свести в разумному минимуму бумажную волокиту, а следовательно, и уменьшить количество ошибок в документах.
Программное средство будет выполнять следующие функции:
1. Отслеживать маршрут отдельно взятого документа.
2. Позволять сотруднику в кратчайшее время посмотреть путь документа и сразу же отправить его следующему сотруднику.
3. Контролировать наличие ошибок, в случае обнаружения таковых возвращать документ на тот участок, где была допущена ошибка.
4. Быстрая правка ошибок.
В наше время автоматизация документооборота просто необходима, т.к при изобилии различных документов и росте масштабов производства человеку все труднее становится справляться с бумажной работой, соответственно качество работы падает, а количество ошибок растет.
Внедрение программного средства поможет решить эти проблемы, разгрузить рабочих и сделать их труд более рациональным
На схеме представлен упрощенный путь документа внутри цеха (отдела).
С помощью автоматизированной системы мы можем легко передать документ дальше по маршруту или вернуть на предыдущий этап для коррекции ошибок, система призвана к более легкому способу осуществления документооборота.
Воронежский государственный технический университет
УДК 681.3
Д.М. Канин А.И. Бобров А.В. Паринов Д.Е. Пачевский
«Модуль выбора режимов резания и расчета нормЫ времени»
Модуль выбора режимов резания и расчета норм времени входит в структуру комплексной автоматизированной системы технологической подготовки производства (АС ТПП) и предназначен для использования на машиностроительных предприятиях. Он позволит более эффективно использовать потенциал инженерно-технического персонала, сократить сроки и трудоёмкость работ, снизить риски, связанные с принятием решений по вопросам выбора режимов резания, улучшить качество и надежность таких решений.
Задача модуля состоит в том, чтобы на основе данных о технологии изготовления детали, полученных на более ранних, предыдущих этапах автоматизированного проектирования, назначить такие скорости резания и подачи на все технологические переходы, которые обеспечили бы изготовление детали в соответствии с требованиями чертежа и установленными критериями оптимальности. Также модуль выполняет расчет штучного времени. Модуль включает «Справочник материалов» (обрабатываемого и инструментального) предусматривающий использование как отечественных, так и зарубежных стандартов.
Рассмотрим основные этапы работы программы. Вначале назначается метод обработки, позволяющий достичь на данной операции требуемого качества детали при наименьших затратах. Предварительно выбирается необходимое оборудование. Затем назначается вид, конфигурация и размеры инструмента и материал его режущей части. Данные для выполнения этих работ берутся из других модулей АС ТПП и из разработанного «Справочника материалов». Глубина резания назначается по возможности наибольшей и соответствует величине операционного припуска на сторону обрабатываемой. Максимальная глубина резания зависит от следующих факторов: мощности станка, стабильности, материала заготовки, размера и формы режущей пластины, радиуса носка, стружколома. Максимальная скорость подачи устанавливается в зависимости от следующих факторов: мощности станка и требуемой чистоты обрабатываемой поверхности, а также во внимание принимается необходимая стойкость инструмента. Установленная подача корректируется по паспорту станка. Выбор скорости резания зависит от трех факторов: материал заготовки, сплав пластины и скорости подачи. После выбора скорости резания определяется частота оборотов, которая корректируется по паспорту станка. Затем определяется фактическая скорость резания на основе принятой частоты оборотов.