Учебное пособие 3000220

В процессе реализации системы были определены семь видов обеспечения:

1. Лингвистическое обеспечение – представлено языком программирования ASP.Net. Данный язык обладает всеми необходимыми функциями и возможностями для реализации систем подобного рода, легок в изучении, реализует алгоритмы Интернет – мастеринга.

2. Программное обеспечение. Так как в основе системы лежит язык ASP, то среда разработки определена была автоматически. Это VisualStodio.Net

3. Информационное обеспечение – в качестве СУБД был использован MSQL

4. Техническое обеспечение. Минимальные требования к программному продукту представлены в раздаточном материале.

5. Методическое обеспечение. Были разработаны и описанные руководство программиста и руководство пользователя.

6. Организационное обеспечение. Были сформированы правила для внедрения системы в рабочий процесс.

7. Математическое обеспечение – так как система не является расчетным модулем, то в качестве математического обеспечения был использован алгоритм работы программы.

Воронежский государственный технический университет

УДК 681.3

В.В. Проскурин, Е.И. Асташева, В.И. Матвеев

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОСТПРОЦЕССОРА СВЕРЛИЛЬНО-РАСТОЧНОЙ ОПЕРАЦИИ

Проектирование и производство неразрывно связаны между собой. Конструктор разрабатывает геометрию изделия, технолог обеспечивает изготовление изделия с учетом техпроцессов и оборудования. Возможные ошибки в конструкции изделия влекут за собой необходимость доработки и вызывают потери времени, которые приводят к удорожанию продукции, снижая ее конкурентоспособность. Избежать подобных проблем можно, используя современные средства информационной поддержки жизненного цикла изделия на этапах проектирования и технологической подготовки производства.

На основе геометрической модели создаются формообразующие элементы технологической оснастки (штампов и пресс-форм) и выполняется численное моделирование процессов обработки на оборудовании с ЧПУ.

В процессе разработки управляющих программ с использованием САМ-систем важным этапом является постпроцессирование, которое заключается в преобразовании выходных данных САМ-системы в формат используемой системы ЧПУ. Именно от того, насколько корректно написан постпроцессор, зависит безошибочная работа станков.

Единого стандарта использования функций G-Code сегодня в постпроцессорах не существует. Принятые национальные и международные стандарты регламентируют использование некоторого числа основных команд, а остальные задействуются производителями систем ЧПУ по своему усмотрению. К тому же, помимо формата G-Code, имеются радикально иная система программирования Heidenhain и множество систем ЧПУ прежних поколений, которые предъявляют особые требования не только к используемым функциям и формату их записи, но и к расчету динамики станка. Реализовать такое многообразие форматов управляющих программ (УП) можно с помощью настраиваемого постпроцессора. В настоящее время все производители САМ-систем снабжают свои продукты именно такими постпроцессорами или предоставляют инструментальные средства для их разработки сторонними фирмами.

В процессе создания курсового проекта, был разработан постпроцессор сверлильно-расточной обработки. Интуитивно понятный интерфейс и справочная система создают для пользователей достаточно комфортные условия при работе с постпроцессором.

В результате разработки данного модуля, помимо формирования УП, постпроцессор может создавать сопроводительный файл, содержащий информацию о дате, используемом инструменте и т.п.

Новизна данного модуля заключается в использовании в постпроцессоре проектирования современных информационных технологий: создание специализированной оболочки постпроцессора в среде Delphi 7.0 с использованием реляционной БД.

Воронежский государственный технический университет

УДК 681.3

В.В. Проскурин, Е.И. Асташева, А.С. Алёхин

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОДСИСТЕМЫ «ПОСТПРОЦЕССОР» ИНТЕГРИРОВАННОЙ САП

Современное производство характеризуется наличием большого числа станков с ЧПУ разных производителей. Каждый станок ориентирован на решение задач определенного круга и рассчитан на работу с управляющими программами, написанными в специальном формате. Большинство CAM-систем, используемых на производстве, создают файл с управляющей программой в инвариантном формате, например APT или CLDATA, не привязанной к какой-либо конкретной модели станка с ЧПУ. Для перевода инвариантной управляющей программы в программу в кодах конкретной системы с ЧПУ служат специальные интерпретаторы, называемые постпроцессорами. Наряду с универсальными постпроцессорами, предоставляемыми CAM-системами, программисты часто пишут собственные постпроцессоры, ориентированные на конкретные, часто специфичные режимы работы станка, учитывающие особенности конкретной обработки. Как следствие, с ростом производства и расширением парка станков с ЧПУ растет и количество применяемых постпроцессоров, что, в свою очередь, требует некоторой систематизации для удобства и упрощения процесса постпроцессирования управляющих программ в инвариантном коде. На рынке программного обеспечения многие CAM-системы предлагают свои решения возникающей проблемы. Но зачастую они жестко привязаны к базовой CAM-системе, что особенно неудобно при использовании нескольких систем на одном предприятии. В связи с этим возникает потребность в наличии автономного средства автоматической подготовки управляющих программ. Специально для решения перечисленных задач был создан программный модуль — менеджер подготовки управляющих программ. Его основное назначение — автоматизация процесса постпроцессирования инвариантных управляющих программ и организация библиотеки постпроцессоров, имеющихся на предприятии.

Менеджер позволяет быстро осуществлять постпроцессирование одного или сразу нескольких инвариантных файлов управляющих программ указанным постпроцессором, что дает возможность ускорить процесс подготовки управляющих программ и снизить количество ошибок, связанных с неправильным выбором постпроцессора. Подобные ошибки приводят к появлению брака в конечном изделии и очень плохо отслеживаются, поэтому важно минимизировать их количество уже на этапе генерации управляющей программы. Библиотека предоставляет возможность объединять постпроцессоры в группы в соответствии с пожеланиями технолога и требованиями конкретного технологического процесса, применяемого на производстве.

В процессе работы у технолога может возникнуть потребность изменить что-либо в коде текущего постпроцессора или в тексте управляющей программы. Для отладки кода на лету менеджер подготовки управляющих программ имеет собственный встроенный редактор, позволяющий вносить изменения в код программ, не выходя из менеджера. В процессе создания курсового проекта, была разработана подсистема «Постпроцессор» интегрированной САП. Интуитивно понятный интерфейс и справочная система создают для пользователей достаточно комфортные условия при работе с процессором.

Новизна данного модуля заключается в использовании в постпроцессоре проектирования современных информационных технологий: создание специализированной оболочки процессора в среде Delphi 7.0 с использованием реляционной БД.

Воронежский государственный технический университет

УДК 681.3

В.В. Проскурин, Е.И. Асташева, С.В. Андраханов

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОДСИСТЕМЫ «ПОСТПРОЦЕССОР» ИНТЕГРИРОВАННОЙ САП

Разработка постпроцессоров является традиционной задачей: еще до появления CAD/CAM-систем постпроцессоры входили в состав САП (систем автоматизации программирования), выполнявших роль средств автоматизации разработки управляющих программ для станков с ЧПУ. Геометрия обрабатываемой детали и технология обработки описывались в САП в текстовой форме (например, на языке АРТ), после чего выполнялся расчет траектории движения инструмента. Для результирующего описания траектории обычно использовался стандартный формат CLDATA (Cutter Locations DATA). Эти данные обрабатывались постпроцессором, который формировал управляющую программу (УП) для конкретной модели станка с ЧПУ.

Эта разработка наиболее полно реализует современные идеи в области проектирования постпроцессоров, а именно:

1) действия постпроцессора по преобразованию траектории инструмента в управляющую программу описываются на специальном языке высокого уровня, в котором имеется возможность оперировать параметрами траектории инструмента и управляющей программы как понятиями языка. Этим достигается максимальная гибкость проектирования при одновременной простоте и компактности программы действий постпроцессора;

2) параметры, определяющие формат кадра, начала и конца УП, подготовительные и вспомогательные функции и другие характеристики управляющей программы, задаются в специальных настроечных таблицах (диалоговых окнах), что дополнительно упрощает проектирование и модификацию (редактирование) постпроцессора. Во многих случаях для разработки нового постпроцессора достаточно выполнить изменения в диалоговых окнах постпроцессора, взятого в качестве аналога;

3) с помощью специальных таблиц можно описать геометрию и взаимное расположение исполнительных органов и узлов станка с ЧПУ. Это обеспечивает автоматический расчет значений линейных и поворотных координат станка для каждого текущего положения инструмента, чем облегчается разработка постпроцессоров для многокоординатного оборудования с ЧПУ. Описание станка можно просматривать и редактировать в графическом режиме;

4) наиболее сложные алгоритмы постпроцессирования встроены в ядро, что избавляет разработчика от необходимости решать такие задачи, как проблема нелинейности при многокоординатной обработке, замена серий «мелких» участков линейных перемещений на участки с круговой или сплайновой интерполяцией и др.

Разработанное программное средство позволяет быстро и эффективно создавать постпроцессоры для любых видов оборудования с ЧПУ — фрезерных обрабатывающих центров, многокоординатного оборудования, электроэрозионных и токарных станков. Генерируемые постпроцессоры являются автономными системами и используют в качестве входной информации данные в формате CLDATA, которые подготавливаются CAM-системой.

Результатом выполнения работы стала подсистема трансляции промежуточной программы на языке CLDATA в язык станка с ЧПУ ИСО-7 бит.

Применение результатов исследования обеспечит высокий уровня качества технологических процессов и управляющих программ при минимальных затратах труда и времени на их подготовку и изготовление.

Воронежский государственный технический университет

УДК 681.3

В.В. Проскурин, Е.И. Асташева, В.В. Анферов

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ISO-ПРОЦЕССОРА

ФРЕЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ

С момента появления первых станков с ЧПУ до внедрения новейших обрабатывающих центров появились различные языки для программирования обработки. Сегодня программирование в G и М кодах является наиболее популярным.

Язык ISO-7bit (ИСО 7-бит) основывается на положениях Международной организации по стандартизации (ISO) и Ассоциации электронной промышленности (EIA). Официально этот язык считается стандартом для американских и европейских производителей оборудования с ЧПУ. Однако производители систем ЧПУ хоть и придерживаются этих стандартов для описания основных функций, но допускают вольности и отступления от правил, когда речь заходит о каких-либо специальных возможностях своих систем.

Программа, написанная с использованием ISO-7bit, имеет жесткую структуру. Все команды управления объединяются в кадры — группы, состоящие из одной или более команд. Кадр завершается символом перевода строки (ПС/LF) и имеет номер, за исключением первого кадра программы и комментариев. Первый кадр содержит только один символ «%». Завершается программа командой M02 или M30. Комментарии к программе размещаются в круглых скобках, занимая отдельный кадр.

Новизна данной разработки заключается в том, что был разработан высокоуровневый язык программирования, позволяющий вести разработку управляющей программы используя команды реального мира. Разработанная таким образом программа затем транслируется в УП на языке ISO-7bit в G и М коды.

Воронежский государственный технический университет

УДК 681.3

А.В. Паринов, С.А. Быханова, О.В. Собенина

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ВЫБОР РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА

Режущий инструмент должен удовлетворять следующим требованиям: обеспечению высоких и стабильных режущих характеристик; удовлетворительному формированию и отводу стружки; обеспечению заданных условий по точности обработки; универсальности применения для типовых обрабатываемых поверхностей различных деталей на разных моделях станков; быстросменности при переналадке на другую обрабатываемую деталь или замене затупившегося инструмента. Режущий инструмент в условиях гибкого производства должен переналаживаться, применительно к изменению номенклатуры обрабатываемых деталей, путем унифицированных взаимозаменяемых узлов. Не мало важными являются требования, которым должна удовлетворять подсистема выбора режущего инструмента, полученные на основе анализа предыдущих аналогов:

1) универсальности - т.е. обхвату максимального спектра инструментальной оснастки;

2) гибкости - т.е. максимальной скорости переналадки программного продукта при изменении структуры системы, а также при изменении номенклатуры инструмента; необходимо предусмотреть использование системы в составе других систем САПР;

3) обеспечивать автоматизацию или механизацию деятельности инженерно-технических работников (ИТР) в подготовке производства, оставляя за человеком творческие функции;

4) адаптации к уровню подготовки пользователя и его профессиональным запросам, терпимости по отношению к пользователю.

Исходя из вышеперечисленного, было разработано программное средство – система автоматизированного проектирования технологического процесса выбора режущего инструмента. Программное средство обеспечивает ввод данных, навигацию по данным, осуществляет доступ к данным, обеспечивает создание отчета в виде, предусмотренном государственным стандартом, выполняет диалоговый выбор режущего инструмента.

Первостепенная задача - автоматизация процесса выбора инструмента. Конечный результат – формирование списка инструментов.

Воронежский государственный технический университет

УДК 681.3

А.В. Паринов, О.С. Иманбаева, А.И. Бобров

РАЗРАБОТКА ПОДСИСТЕМЫ ВЫБОРА ОБОРУДОВАНИЯ

Задача оптимального выбора оборудования является одной из наиболее массовых и встречается при разработке различных видов САПР ТП механической обработки заготовок. Из-за различных конкретных условий обработки, целей и задач оптимизации процесса обработки на металлорежущих станках возникают разные варианты постановки этой задачи. При описании процесса обработки выделяют входные и выходные параметры, которые связаны между собой сложными функциональными зависимостями. Совокупность этих зависимостей принято рассматривать как математическую модель процесса обработки.

В задачах выбора оборудования входные параметры разделяют на искомые и заданные. В качестве искомых параметров при выборе обычно принимают технические возможности станка: соответствие рабочей зоны станка размерам обрабатываемой детали, масса станка, габариты, краткая техническая характеристика, мощность, стоимость станка. Постановка задачи оптимизации выбора оборудования включает:

• выбор искомых параметров;

• определение множества их возможных значений;

• выбор анализируемого набора выходных параметров процесса;

• установление функциональных зависимостей между искомыми и выходными параметрами при фиксированных значениях заданных параметров;

• выделение целевой функции;

• назначение диапазонов возможных значений выходных параметров.

Воронежский государственный технический университет

УДК 681.3

А.В. Паринов, Д.В. Сергеев, А.И. Бобров

РАЗРАБОТКА ПОДСИСТЕМЫ ДИАГНОСТИКИ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Особенностью разрабатываемой подсистемы диагностики является ее способность работать с нечеткими входными данными и четкими.

Одно из необходимых усло­вий достижения результата - понимание диагностом структурной организации обсле­дуемой области и механизмов взаимодействия между различными подсистемами.

В задачах диагностики необходимо предположительное рассуждение. Во многих диагностиче­ских процедурах с успехом используются предположения относительно степени надежности датчиков, т.е. степени надежности вводимой информации. И наконец данные, поступающие от датчиков, часто оказываются зашумленными. Это существенный момент в задаче диагностики, где рассуждения проводятся на основании результатов измерений. Среди задач диагностики наиболее сложными являются задачи дифференциальной диагностики. Их сложность определяется тем, что среди множества неисправностей, имеющих общие признаки, надо выбрать наиболее вероятные. Для решения такого типа задач должна эффективно использоваться разрабатываемая оболочка.

Применительно к задачам диагностики состав процедур имеет следующую последовательность:

1. разработка требований к подсистеме;

2. определение экспертных параметров;

3. создание базы знаний

4. создание базы данных;

5. ввод данных в программный продукт;

6. работа с контролируемым объектом;

7. получение результатов;

8. анализ результатов.

Практические требования к программному продукту, реализующему разрабатываемую задачу, предусматривают его использование в следующих ситуациях:

1. Выбор типа оборудования

2. Экспертная комплексная оценка неисправности при диагностике.

3. Определение причины неисправности.

4. Выбор способа устранения

Воронежский государственный технический университет

УДК 681.3

А.В. Паринов, А.Н. Паршина, Д.Е. Пачевский

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ САПР ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ

Общепринятым порядком моделирования твердого тела является последовательное выполнение булевых операций (сложения и вычитания) над объемными примитивами (сферами, призмами, цилиндрами, пирамидами и т.д.).

В КОМПАС-3D объемные примитивы образуются путем выполнения такого перемещения плоской фигуры в пространстве, след от которого определяет форму примитива. При этом получение формы детали во многом может соответствовать известным формообразующим методам, используемым в механической обработке путем снятия материала.

Проектирование детали начинается с создания базового тела путем выполнения операции над эскизом (или несколькими эскизами).

При этом доступны следующие типы операций: вращение эскиза вокруг оси, лежащей в плоскости эскиза; выдавливание эскиза в направлении, перпендикулярном плоскости эскиза; кинематическая операция - перемещение эскиза вдоль указанной направляющей; построение тела по нескольким сечениям-эскизам.

Каждая операция имеет дополнительные опции, позволяющие варьировать правила построения тела.

Полученная модель может использоваться для получения моделей сборок и рабочих чертежей, а также передаваться в расчетные пакеты для математического анализа и расчетов. Для этого имеется возможность сохранения файлов моделей в форматах IGS, SAT, X_T, X_B, STP, STEP.

Также полученная модель может использоваться для создания дополнительных изображений изделий и создания трехмерных ассоциативных моделей отдельных деталей и сборочных единиц, содержащих как оригинальные, так и стандартизованные конструктивные элементы

Система КОМПАС-3D позволяет производить расчеты геометрических и массо-центровочных характеристик трехмерных объектов, а также сохранение результатов в виде текстовых документов и специальных форматов для дальнейшего использования и анализа.

Выполненные расчеты позволяют практически осуществить выбор метода получения заготовки изделия максимально эффективно, с минимальными припусками на механическую обработку и минимальными затратами.

Также имеется возможность для передачи геометрии в пакеты разработки управляющих программ для оборудования с ЧПУ.

В среде КОМПАС-3D возможно создание сборок из индивидуальных или сгруппированных в подсборки деталей. КОМПАС-3D формирует такие отдельные детали и подсборки в иерархическую сборку в соответствии с наложенными зависимостями.

Как и при моделировании деталей, параметрические зависимости позволяют быстро модифицировать всю сборку при изменении одной из ее деталей.

Кроме того, довольно часто приходится использовать в сборке несколько одинаковых компонентов (деталей или подсборок) так, чтобы они были определенным образом упорядочены. Для этого используются массивы компонентов. В КОМПАС-3D имеется возможность построения массивов.

Использование средств автоматизированного проектирования при создании технологической и конструкторской документации позволяет значительно экономить время, затрачиваемое на производство изделия.

Воронежский государственный технический университет

УДК 681.3

А.В. Паринов, В.В. Ряскова, О.В. Собенина

МЕХАНИЗАЦИИ И АВТОМАТИЗАЦИИ

СБОРОЧНЫХ РАБОТ

Недостаточно высокий уровень механизации и автоматизации сборочных работ в машиностроении объясняется невысокой технологичностью собираемых изделий, небольшой серийностью выпускаемых изделий.

При комплексной механизации и автоматизации процесса сборки изделий применяют сборочные автоматы и автоматические линии, в которых все виды сборочных операций выполняются без непосредственного участия рабочих в сборочном процессе . Но необходимо учитывать что конструкция изделия собираемого вручную может оказаться непригодной для перевода ее на комплексную механизированную или автоматизированную сборку. Прежде чем решать комплекс задач автоматизации сборки нужно проанализировать его конструкцию, технические требования, представить физическую сущность процесса сборки, всех его операций.

При разработке нужно стремится чтобы количество деталей входящих в состав сборочных единиц, было минимальным. Наиболее целесообразны блоки из 4-12 деталей. Количество деталей уменьшается, если вместо стопорящих деталей применять пасты или клеи холодного твердения.

При автоматической сборке точность, параметры и расположение поверхностей деталей должны нормироваться не только по элементам, имеющим функциональное значение, но и по элементам, которые определяют положение деталей в процессе сборки.

Воронежский государственный технический университет

УДК 681.3

Т.Е. Добудько, Я.В. Скугорова, О.В. Собенина

функции автоматизированной системы планирования контроля выполнения работ сотрудниками предприятия

С каждым годом появляются новые разработки, выполняющие разнообразные функции, направленные на усовершенствование контроля работ.

Одной из важнейших функций информационной системы является создание разнообразных трудоемких отчетов по выполнению планов по различным показателям. Для начала рабочего процесса и его поддержания во всё время работы отделения предприятия необходима разнообразная отчетность, например, распоряжения об установлении графиков работ, алфавитные списки сотрудников, и так далее. Перед системами автоматизации стоит задача оперативно извлекать нужные сведения из баз данных, и представлять их в виде, максимально приближенном к стандартным формам документов. В настоящее время существует множество программных продуктов, призванных облегчить труд человека в данной области, но даже среди огромного количества предлагаемых на рынке систем, сложно подобрать такую, которая удовлетворяла бы даже минимальным требованиям и пожеланиям предприятия. Предлагаемые решения, по большей части, работают как самостоятельные приложения, что очень неудобно, при имеющейся базе данных предприятия.

Самым логичным и правильным решением в такой ситуации является собственной системы, и создание для неё модулей, обеспечивающих формирование необходимой документации. Решить данные вопросы можно с помощью автоматизированной системы планирования контроля выполнения работ сотрудниками предприятия.

Основная цель создания данной подсистемы – автоматизация процесса планирования работ на предприятии и сокращение времени и ручного труда на процесс заполнения и перепроверки отчётных документов. Функции, которыми обладает разработанное программное средство являются:

- Добавление нового пользователя позволяет Заместителю добавлять нового пользователя в программу, а также удалять пользователей из базы данных. Это необходимо в случае приема на работу нового сотрудника или увольнения старого. Также эта функция позволяет определять права доступа пользователя.

- Добавление нового продукта позволяет добавлять новый продукт в программу, а также удалять продукты из базы данных. Это необходимо в случае появления новых услуг, а также при прекращении действия старых.

- Проставление баллов за продукт позволяет с помощью проставления балла за продукт устанавливать значимость одного продукта по отношению к другому, что в дальнейшем скажется на общем выполнении плана.

- Ежедневное заполнение таблиц позволяет ежедневно фиксировать выполнение плана сотрудниками. В дальнейшем на основании этих данных будут создаваться различные отчеты и сравнительные диаграммы.

- Создание сравнительных диаграмм позволяет Руководителю создавать диаграммы, которые будут наглядно иллюстрировать динамику выполнения плана за выбранный период времени. К созданию диаграмм имеет доступ менеджер.