История вопроса.
Первые попытки упростить и ускорить производственный процесс с использованием УЧПУ за счет перехода в написании технологических программ в абстрактной кодировке к режиму диалогового программирования предприняла фирма NUM (Франция) в конце 80-х годов. Программная надстройка «MANUALTURN +» появилась в системе УЧПУ NUM750T.
С указанного времени все основные фирмы производители систем ЧПУ стали разрабатывать и включать в матобеспечение собственных систем аналогичные указанной под различными брендами: «MANUALPlus» - HEIDENHAINGmbH, «SHOPTUPN» – SIEMENS, «TURNTC» – FAGOR, «MANUALGUEDE» – FANUC и др. На отечественных системах фирмы БАЛТ-СИСТЕМ аналогичная надстройка представлена как «Визуальное программирование».
Технические и технологические аспекты.
Основной и главной сутью процесса программирования на УЧПУ такого класса является последовательная отработка следующих этапов: вызов на экран УЧПУ, парамертирование, симуляция (виртуальная обработка на экране ЧПУ) , отработка на детали (по желанию) и запоминание заранее подготовленных производителем УЧПУ стандартных циклов обработки. (Рис.1). Наиболее продвинутые системы позволяют проектировать собственные циклы, а так же транслировать разработанную в интерактивном режиме программу обработки детали в DIN-ISO представление.
Будет заблуждением считать, что на станке с таким устройством «можно вручную проточить деталь, система запомнит все движения, а дальше воспроизведет их на последующей детали». ТАКОГО РЕЖИМА РАБОТЫ НЕ СУЩЕСТВУЕТ НИ НА ОДНОЙ СИСТЕМЕ ЧПУ. Всегда и везде работа ведется через параметрирование циклов или отработку и запоминание простейших перемещений. Оператору станка с ЧПУ ВСЕГДА необходимо привязывать инструмент, формировать циклы конической или круговой проточки, резьбонарезания, сверления и т.д. Без начальных навыков работы на токарных станках и без знания технологии токарной или фрезерной обработки оператор не сможет работать на станке с УЧПУ такого класса.
Цена вопроса.
Большинство фирм предлагают рассматриваемое матобеспечение бесплатно в составе пакета программного обеспечения собственных УЧПУ, а фирма HEIDENHAINGmbH, так вообще выпускает УЧПУ эргономически и по матобеспечению предназначенные для работы в режиме визуального интерактивного программирования ( MANUALplus 4110, MANUALplus 620 и др.). В любом случае, станок оснащенный системой управления такого класса – ЭТО СТАНОК С УЧПУ. В его составе присутствуют регулируемые привода подач, регулируемый привод главного движения, датчики обратной связи, средства автоматизации. По механической структуре – ЭТО ТАК ЖЕ СТАНОК С УЧПУ. Разница в цене электрооборудования формируется лишь за счет стоимости самой системы. Она может увеличиваться за счет введения опции интерактивного программирования или не изменятся (т.к. во многих устройствах она уже присутствует). Поэтому, утверждение, что станок с оперативной системой УЧПУ значительно дешевле станка с обыкновенной системой – обычный рекламный и маркетинговый ход.
Некоторые фирмы, производящие компоненты и оборудование автоматизации и управления движением, с целью расширения продаж создают на базе имеющиеся в их продуктовом ряду компонентов аппаратно-программные комплексы, выполняющие функции УЧПУ.
Помимо сложностей и проблем, возникающих при написании системного матобеспечения (которое на фирмах-производителях УЧПУ создается десятками лет), возникает объективная «урезанность» продукта (иначе это и будет настоящая система ЧПУ с настоящей ценой), а так же вопросы сертификации и аттестации созданного комплекса как «систему управления движением на металлообрабатывающем оборудовании».
Однако на российском рынке существует положительный пример реализации данного подхода которой демонстрирует ООО «КоСПА» г. Москва. Оперативные системы управления (ОСУ), предлагаемые этой компанией и созданные на базе оборудования Японских компаний «Omron» и «Yaskawa» на данный момент широко применяются на токарных и специальных станках.
В багаже инжиниринговых проектов, которые ООО «РИЦ-Станко» может предложить к реализации Заказчикам так же существует целый ряд предложений на станки с ОСУ. Подробнее с ними Вы можете познакомиться в разделе «Инжиниринговые проекты» нашего сайта.
Ориентировочная разница в стоимости оборудования в сборном варианте (контроллер управления движением, монитор, программируемый логический контроллер) и самым дешевым, но аналогичным по функционалу вариантом УЧПУ для 2-х осевого токарного станка составляет 10 - 15% и естественно может колебаться в ту или другую сторону в зависимости от функционала и примененных компонентов.
Приложение (выдержки из [1]). Проблемы, связанные с программированием на пульте системы ЧПУ.
Некоторые компании используют исключительно метод программирования на стойке ЧПУ и возвеличивают его до "иконы". Другие рассматривают такой метод экономически неэффективным, даже расточительным. Неудивительно, что каждая из сторон в споре имеет свои аргументы "за и против".
В общем случае компании, использующие ограниченное число наемных рабочих и выпускающие широкий ассортимент деталей, склонны использовать метод программирования непосредственно у станка с ЧПУ. В таких фирмах, один работник может использоваться для выполнения разнообразных задач, связанных с обслуживанием станков с ЧПУ. Например, на многих малых заводах оператор станка с ЧПУ занимается установкой заготовки; ее креплением; вводом УП; проверкой и оптимизацией УП, наконец, он фактически следит за обработкой. В этом случае метод программирования "у стойки с ЧПУ" весьма оправдан и более эффективен, чем оплата услуг некого "удаленного" программиста-технолога.
В более крупных производственных фирмах основная цель состоит в максимальной загрузке станка с ЧПУ. Этот тип компаний использует уже целый штат сотрудников, поддерживающих максимальную загрузку станков и бесперебойное изготовление деталей на каждом станке. Независимо от причины, время простоя станка будет воспринято руководством компании как потеря времени и денег. Один человек может устанавливать инструменты для изготовления следующей детали в то время как обрабатывается текущая деталь. Другой сотрудник зажимает деталь. Остальные работники в этот момент загружают УП и верифицируют их. В этом случае оператор станка только устанавливает заготовки и снимает готовые детали. Штат поддержки минимизирует потери времени, связанные с установкой и наладкой, а также разгрузкой станка, выполняя главную задачу - минимизировать время, в течение которого станок простаивает. Вы можете легко понять, что такие компании не заинтересованы в разработке УП непосредственно у станка, поскольку это приведет к колоссальным тратам машинного времени.
Существуют два других фактора, влияющих на использование того или иного метода. Первый имеет отношение к стимулированию оператора станка с ЧПУ. Человек, выполняющий диалоговое проектирование УП, должен иметь более высокую оплату труда и мотивацию. Ведь этот сотрудник вносит существенный вклад в успех компании. Имея такие стимулы, сотрудник может превзойти "обычного" программиста-технолога, неспешно разрабатывающего УП вдалеке от цеха. Итак, в маленьких фирмах сотрудник, разрабатывающий УП на стойке с ЧПУ, напрямую заинтересован в успехе компании.
Другой фактор, влияющий на выбор метода программирования, это номенклатура изготавливаемых деталей, для которых нужно написать управляющие программы. Если номенклатура значительна - вряд ли вас спасет программирование у стойки.
ООО "РЗВО" Январь 2013 г.
Литература:
- Mike Lynch. President CNC Concept Inc. «The Key Concepts Of Computer Numerical Control»
- Siemens AG. Учебное пособие по ShopTurn. Выпуск 04.04.
- DR.JOHANNES HEIDENHAIN GmbH. MANUALplus 4110 Каталог
- DR.JOHANNES HEIDENHAIN GmbH. MANUALplus 620 Каталог
- ООО «Балт Систем». NC201MКаталог.
- ООО «Балт Систем». Руководство оператора. Визуальное программирование.
- «Современные оперативные системы управления станками: простое решение сложных проблем». Журнал ИТО №6, 2008 г.
- OMRON Corp. Каталог продукции.
- FAGOR Automation S. Coop. Fagor 8055TC. Руководство для самообучения.
- Computer Numerical Controls Worldwide Market Outlook 2007-2010. ARC Group.
