Введение
Техническое задание
1.Анализ мехатронной системы станка с ЧПУ
1.1Общая структура и классификация систем ЧПУ
1.2Обоснование применения программного управления оборудованием
1.3Назначение постпроцессоров
2.Разработка системы подготовки обработки детали станка с ЧПУ
2.1Функциональная модель системы подготовки обработки детали станка с ЧПУ
2.2Алгоритм работы программного модуля
2.3Выбор программных средств реализации системы
3.Технологическая реализация системы подготовки обработки детали станка с ЧПУ
3.1Описание кодов программного модуля
3.2Правила установки и настройки программного модуля
3.3Тестирование и отладка программного модуля
3.4Инструкция пользователя
4.Расчет экономической эффективности
4.1Расчет затрат на разработку системы
4.2Методология расчета общей стоимости владения программным продуктом
4.3Экономический эффект
5.Обеспечение безопасности жизнедеятельности
5.1Общие сведения о безопасности жизнедеятельности
5.2Требования к рабочему месту инженера–программиста
5.3Расчет естественного освещения рабочего места
5.4Расчет искусственного освещения
Заключение
Список литературы
Приложение А Исходный текст программного модуля
Приложение Б Параметры проекта Delphi8
Приложение BТекст настроечного файла программного модуля4
Приложение Г Текст файлов связи с пакетом 3D моделирования0
Приложение Д Текст управляющей программы ЧПУ3
Велико разнообразие машин и устройств, которые создаются и используются человеком. Современные машины – это сложные технические системы, состоящие из большого числа технических аппаратов, приводов различного типа, приспособлений, измерительных и решающих устройств. Все эти машины и устройства представляют собой оборудование, являющееся основой функционирования самых различных систем: машиностроительных заводов, транспорта, электростанций и т.д.
Таким образом, под оборудованием можно понимать всю сумму технологий, на которую опирается человечество в своем развитии. Появление развитой вычислительной техники, персональных компьютеров, информационных сетей открывает реальные возможности для дальнейшей автоматизации оборудования – от автоматизации его проектирования до создания высокоадаптивных машин и систем различного назначения.
В машиностроительной и металлургической промышленности более половины всех станков работают в условиях массового, серийного и мелкосерийного производства, при этом удельный вес основного времени относительно не велик.
Применение систем числового программного управления в станках является наиболее эффективным средством повышения машинного времени и автоматизации мелкосерийного производства, что обеспечивает высокую технико-экономическую эффективность и позволяет организовать централизованную подготовку программ обработки даже вне предприятия, которые легко могут быть размножены.
При использовании станков с ЧПУ, наряду с повышением производительности, сроки подготовки производства сокращаются почти вдвое. Вместе с тем резко сокращаются слесарно-доводочные и другие работы, требующие больших трудозатрат и допускающие ошибки. Также можно получить значительную экономию средств на проектирование и изготовление технологической оснастки.
Появление промышленных роботов и других средств автоматизации производства значительно снижает объем ручного труда и выставляет высокие требования к уровню квалификации персонала. В значительной степени увеличивается доля инженерного труда, появляются потребности в новых знаниях и развитии новых технологий.
Автоматизация технологических процессов требует внесения серьезных изменений в технологию механической обработки, технологию создания технологических процессов, заставляет разрабатывать и вводить новые правила и стандарты для более эффективной работы всей системы.
Разработка программного обеспечения для автоматизации производства выходит на совершенно новый уровень с появлением современных средств проектирования, разработки и ведения документации. Разработка специального программного обеспечения особенно важна в условиях инструментального производства, где изготавливаются уникальные по сложности и точности изделия, большинство из которых просто невозможно изготовить универсальным путем.
Техническое задание
1. Основания для разработки
Систему подготовки обработки детали станка с числовым программным управлением (ЧПУ) WalterCIP6 разработать на основании заявки бюро разработки управляющих программ технологического отдела Инструментального производства ОАО "АВТОВАЗ".
Тема: Система подготовки обработки детали станка с ЧПУ
2. Назначение разработки
Система выполняется в виде программного модуля и создается для автоматического расчета всех необходимых параметров обработки по введенным данным и вывода текста программы, готового для ввода в память станка.
Система подготовки обработки детали станка с ЧПУ должна быть предназначена для:
- ввода исходных данных с чертежа и технологии;
- создания наладки режущего инструмента;
- расчета всех необходимых геометрических свойств;
- проверки по ограничениям станка;
- визуализации обработки;
- корректировки введенных данных;
- расчета траектории обработки;
- диагностики ошибок;
- формирования кода управляющей программы;
- выдачи в файл текста управляющей программы обработки.
Внедрение системы подготовки обработки детали шлифовального станка с ЧПУ Walter CIP6, позволит создавать программы для обработки сложного по конструкции осевого инструмента, проводить глубокий анализ конструкционных и режущих свойств реального изделия на этапе разработки управляющей программы, повысить качество выпускаемой продукции и избежать выпуск брака.
3. Требования к программному изделию
3.1 Требования к функциональным характеристикам
Программный модуль должен обеспечивать выполнение следующих функций:
- Ввод исходных данных с чертежа и технологии;
- Создание наладки режущего инструмента;
- Расчет всех необходимых геометрических свойств;
- Проверку по ограничениям станка;
- Визуализацию обработки;
- Корректировку введенных данных;
- Расчет траектории обработки;
- Назначение подачи с учётом ограничений, связанных с характером движения, допустимым диапазоном подач, особенностями реализации режимов разгона – торможения в ЧПУ;
- Формирование циклов обработки;
- Назначение припусков обработки;
- Расчет траектории обработки;
- Диагностика ошибок;
- Формирование кода управляющей программы;
- Выдачу в файл текста управляющей программы обработки.
Результатом работы будет файл управляющей программы, готовый к запуску на станке в ЧПУ Walter CIP6.
3.2 Требования к надежности
- ограничение ввода некорректной информации;
- контроль достоверности информации;
- обеспечение наглядности создаваемых процессов;
- защита от случайных нажатий клавиш;
- дружественность интерфейса пользователя.
3.3 Условия эксплуатации
- корректная работа пользователей;
- соблюдение инструкций работы с программным модулем;
- соответствие программного обеспечения, установленного на компьютере пользователя.
3.4 Требования к составу и параметрам технических средств
Система предназначена для работы на IBM – совместимых компьютерах с минимальной конфигурацией: процессор – 2200 Mh и выше, объем оперативной памяти 512 Mb и более, размер свободного места на жестком диски не менее 50Mb, монитор с разрешением 1024х768 и выше, профессиональная видеокарта, мышь с колесом прокрутки, клавиатура.
3.5 Требования к информационной и программной зависимости
Система должна работать под управлением операционной системы Windows 2000 или WindowsXP, пакет твердотельного моделирования DesignerModeling 2005.
4. Требования к программной документации
Разрабатываемые программные модули должны быть документированы, т.е. тексты программ должны содержать все необходимые комментарии.
Информационная система должна включать справочную систему о работе и подсказки пользователю.
В состав сопровождающей документации должны входить:
- описание программных модулей;
- описание функций программных модулей.
Инструкция пользователю по работе с программными модулями.
5. Технико-экономические показатели
Разработать систему подготовки обработки детали станка с ЧПУ предназначенную для создания управляющей программы операций шлифования осевого инструмента, автоматизации расчетов технологических переходов, а также визуализации обработки при помощи пакета твердотельного моделирования DesignerModeling 2005.
Использование данного программного модуля должно обеспечить корректное преобразование траектории движения инструмента и технологические команды в коды управления соответствующей комбинацией "станок - система ЧПУ", без использования другого специализированного программного обеспечения. А также позволит создавать программы для обработки сложного по конструкции осевого инструмента, проводить глубокий анализ конструкционных и режущих свойств реального изделия на этапе разработки управляющей программы, повысить качество выпускаемой продукции.
Разработать систему подготовки обработки детали станка с ЧПУ, которая будет иметь простой интерфейс, понятный конечному пользователю, высокую скорость работы, возможность анализа ряда технологических и конструкционных параметров.
6. Стадии и этапы разработки