Создание управляющей программы для станка с числовым программным управлением, на примере гидравлического пресса FET-1500
В.
А. МишагинБиблиографическое описание статьи для цитирования:
Мишагин
В.
А. Создание управляющей программы для станка с числовым программным управлением, на примере гидравлического пресса FET-1500 // Научно-методический электронный журнал «Концепт». –
2014. – Т. 20. – С.
4336–4340. – URL:
http://e-koncept.ru/2014/55132.htm.
Аннотация. Данная статья описывает принципы создания управляющей программы для гидравлического пресса FET-1500 от генерации в программном обеспечении до её отработки. В процессе расчёта и отработки был сделан вывод о необходимости дополнительного анализа на дополнительном программном обеспечении из-за упрощенного расчёта управляющей программы.
Ключевые слова:
управляющая программа, уп, станок с числовым программным управлением, счпу, fet-1500
Текст статьи
Мишагин Вадим Александрович,аспирант кафедры Технология самолётостроения, КомсомольскийнаАмуре государственный технический университет, КомсомольскнаАмуреn.a.f.a.n.r@mail.ru
Создание управляющей программы для станка с числовым программным управлением, на примере гидравлического пресса FET1500
Аннотация. Данная статья описывает принципы создания управляющей программы для гидравлического пресса FET1500 от генерации в программном обеспечении до её отработки.В процессе расчёта и отработки был сделан вывод о необходимости дополнительного анализа на дополнительном программном обеспечении изза упрощенного расчёта управляющей программы.Ключевые слова:управляющаяпрограмма, УП, станок с числовым программным управлением, СЧПУ, FET1500
Любое конкурентоспособное производство стремится снизить свои издержки, однимиз способов снижения является автоматизация производства путём внедрения станков с числовым программным управлением(СЧПУ).Одним из таких станков является гидравлический пресс FET1500 (рисунок 1)изсерии гибочнообтяжных прессовфранцузскойфирмы ACB. Предназначен для изготовления деталей поперечной обтяжки листового материалав ручном и автоматическом режимах, ограниченные лишь габаритами станка и усилиями. [1,2]
Рисунок 1 Гидравлический пресс FET1500Для расчёта и формирования управляющей программы (УП) для пресса фирмы ACBпоставляет программное обеспечение S3F,который по результатам обработки электронная модель (ЭМ) детали, используя базы данных по материалам создаёт модель движения рабочих частейпресса.Рассмотрим процесс расчёта и формирования управляющей программы УП Основой для расчета и формирования управляющей программы (УП)является (ЭМ)деталив S3Fпоставляемой вместе со станков фирмой ACB.Это система, позволяющая:моделировать процессы листовой обтяжки с учётом кинематики пресса.получать управляющие программы для системы числового управления оборудованием.отображать цветовую модель распределения деформации на детали.Математическоймодели для расчёта требуетсяследующие данные:Описание геометрии пуансона.Характеристики процесса (описывают параметры формообразования),Свойства материала Математическая модель кинематики пресса.S3Fтакже осуществляет управление деформацией, при котором минимизируется пластическая деформация заготовки в соответствии с точностью формообразования, кинематики пресса и пределов процесса формообразования (этап оптимизации). Это позволяет получать управляющие программы системы программного управления для изготовления высококачественных деталей.Система S3Fможет быть представлена в видерисунка 2:
Рисунок2 –Схема взаимодействие S3F с базами и даннымиПо всем заданным параметрам специалистомрасчётчиком генерируется УП(рисунок 3), котораяполностью готова к загрузке в пресс.
Рисунок 3–Программа расчёта управляющих програм S3Fс расчитанной УПОднако анализ ЭМ и процесс расчёта УП в программе S3Fне позволяет определитьна этапе технологической отработки положение рабочих частей пресса относительно подставок под пуансон, что может привести к удару и может вывести пресс из строя. Особенно это ярко выраженно при формообразования узких деталей типа ломовики крыла. Для решения этой проблемы необходим дополнительный анализтраекториидвижения губок. Но в УПестьданные только о положении рабочих цилиндровпресса, которые закодированы. Для извлечения этих данных и перевод их в координатыгубок в КнАГТУ создали следующие вспомогательные программы:
макрос в Microsoft Excel, для извлечения и упорядочивания информации по движению цилиндров прессапрограмму FET1500Trans для перевода параметров пресса в траекторию движения губок (рисунок 4).
Рисунок 4
FET1500TransМакрос анализируетУП и извлекаетиз УП (рисунок 5) данныедвижения управляющих цилиндровстанка. Далее эти параметры поступают в ручном режимев программу FET1500Trans(при необходимости загружаем настройки пресса), где получаем координаты движения губок.
Рисунок 5 –Управляющая программаКоторыеможно визуализироватьв CADсистеме (в данной статье использовался AutoCAD). По чертежам создаётся модель губок, стола,пуансона и траекториядвижения губок.И на основании этой модели можно судить о пригодностиУПк отработке на прессе.На рисунке 6видно, что губки подходят очень близкок подставке, но деталь можно отрабатывать, соблюдая осторожность и точно устанавливая пуансонпо отработанной программе.[3,4]
Рисунок 6–Моделирование положение губок и стола в AutoCADВ некоторых случаях может понадобиться дополнительный анализ процесса формообразования, так какрасчёты в S3Fпоказывают расчёт без какихлибо предупреждений и ошибок, а при отработкедеталь рвётся. В этом случае есть такие CAEсистемы как:ANSYS(BMW, Boeing, Caterpillar, DaimlerChrysler, Exxon, FIAT, Ford, БелАЗ, General Electric, Lockheed Martin, MeyerWerft, Mitsubishi, Siemens, Alfa Laval, Shell, VolkswagenAudi, ГУП НИИМосстрой и т. д.), MSC Software MARK(используется по всему миру в различных отраслях промышленности, таких как аэрокосмическая, автомобильная, металлургическая, шинная, электронная, на предприятиях военнопромышленного комплекса и т.д.),PampStamp (Skoda Auto, концерн RenaultNissan, Volkswagenи др.) для анализа формирования напряжений деформации в деталях с учётом обтяжных губок и других свойств, которые S3Fне рассчитывает.
При этом ANSYS, MARKявляются сугубо научными универсальными программами и среднестатистический инженер заводского плана без углубленногопродолжительногообучения не сможет работать, а PampStampявляясьинженернойпрограммойлегок в обучении и использовании.В PampStamp моделируем процесс формообразования полностью: создаём объёмные модели губок, пуансона, загружаем параметры моделирования: материал, время, и запускаем виртуальную отработку(рисунок 7).
Рисунок 7–Моделирование формообразования в PAMSTAMPПо результатам отработки моделирования можно проанализировать модель на многие параметры: толщину листа, относительную деформацию, FLDдиаграмму с указанием безопасных и опасных мест с обозначениями возможныхдеформацийи многие другие параметры. В итоге по окончанию создания и отработки УП сделанны следующие выводы:ПО расчёта S3F недостаточно для полноценного анализа ЭМ –необходимо использовать стороннее ПОПо результатам анализа необходимо создавать памятку для оператора пресса, во избежании поломок и повреждений в следствие отклонений от номинальных настроек и положений для которых расчитывалась УПТаким образом при дополнительном анализе потратив дополнительное время в последствие избегаем затрат на дополнительную отработку новых УП и затрат связанных с повреждениями и поломками пресса или брака заготовок.
Ссылки на источники1. Пекарш А.И., Экономическое обеспечение развития конкурентоспособной авиационной промышленности на принципах CALS / А.И. Пекарш, В.В. Клочков // Наука и технология в промышленности. 2012. №2. С. 95103.2. Одинг С.С., Управление процессом формообразования обшивкой двойной кривизны на обтяжном оборудовании с программным управлением // Изв. Вузов. Авиац. Техника. 1987. №3. С.4751. №4. С. 3943.3. Белых С.В., Определение положение пуансона в рабочем пространстве обтяжного пресса FET в процессе технологической подготовки производства / С.В. Белых, А.А. Кривенок, В.В. Мироненко, В.А. Мишагин, // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2013. №12, С. 36404. Кривенок А.А., Формообразование профильных заготовок с помощью листового пресса / А.А. Кривенок, А.В. Станкевич, С.И. Феоктистов // Ученые записки КомсомольскогонаАмуре государственного технического университета. Науки о природе и технике. 2013. №II –1(14). С. 48
Mishagin Vadim AleksandrovichStudent of the chair of Technology of aircraft, KomsomolskonAmur state technical University, KomsomolskonAmurn.a.f.a.n.r@mail.ruCreation of control programs for machines with numerical program control, for example hydraulic press FET1500Annotation.This article describes how to create a control program for hydraulic press FETfrom 1500 generation in software to its working out. In the process of calculation and testing was concluded that additional analysis is needed on the extra software because of the simplified calculation of the control program.Keywords:the operating program, machine tools with numerical program management, FET1500
Создание управляющей программы для станка с числовым программным управлением, на примере гидравлического пресса FET1500
Аннотация. Данная статья описывает принципы создания управляющей программы для гидравлического пресса FET1500 от генерации в программном обеспечении до её отработки.В процессе расчёта и отработки был сделан вывод о необходимости дополнительного анализа на дополнительном программном обеспечении изза упрощенного расчёта управляющей программы.Ключевые слова:управляющаяпрограмма, УП, станок с числовым программным управлением, СЧПУ, FET1500
Любое конкурентоспособное производство стремится снизить свои издержки, однимиз способов снижения является автоматизация производства путём внедрения станков с числовым программным управлением(СЧПУ).Одним из таких станков является гидравлический пресс FET1500 (рисунок 1)изсерии гибочнообтяжных прессовфранцузскойфирмы ACB. Предназначен для изготовления деталей поперечной обтяжки листового материалав ручном и автоматическом режимах, ограниченные лишь габаритами станка и усилиями. [1,2]
Рисунок 1 Гидравлический пресс FET1500Для расчёта и формирования управляющей программы (УП) для пресса фирмы ACBпоставляет программное обеспечение S3F,который по результатам обработки электронная модель (ЭМ) детали, используя базы данных по материалам создаёт модель движения рабочих частейпресса.Рассмотрим процесс расчёта и формирования управляющей программы УП Основой для расчета и формирования управляющей программы (УП)является (ЭМ)деталив S3Fпоставляемой вместе со станков фирмой ACB.Это система, позволяющая:моделировать процессы листовой обтяжки с учётом кинематики пресса.получать управляющие программы для системы числового управления оборудованием.отображать цветовую модель распределения деформации на детали.Математическоймодели для расчёта требуетсяследующие данные:Описание геометрии пуансона.Характеристики процесса (описывают параметры формообразования),Свойства материала Математическая модель кинематики пресса.S3Fтакже осуществляет управление деформацией, при котором минимизируется пластическая деформация заготовки в соответствии с точностью формообразования, кинематики пресса и пределов процесса формообразования (этап оптимизации). Это позволяет получать управляющие программы системы программного управления для изготовления высококачественных деталей.Система S3Fможет быть представлена в видерисунка 2:
Рисунок2 –Схема взаимодействие S3F с базами и даннымиПо всем заданным параметрам специалистомрасчётчиком генерируется УП(рисунок 3), котораяполностью готова к загрузке в пресс.
Рисунок 3–Программа расчёта управляющих програм S3Fс расчитанной УПОднако анализ ЭМ и процесс расчёта УП в программе S3Fне позволяет определитьна этапе технологической отработки положение рабочих частей пресса относительно подставок под пуансон, что может привести к удару и может вывести пресс из строя. Особенно это ярко выраженно при формообразования узких деталей типа ломовики крыла. Для решения этой проблемы необходим дополнительный анализтраекториидвижения губок. Но в УПестьданные только о положении рабочих цилиндровпресса, которые закодированы. Для извлечения этих данных и перевод их в координатыгубок в КнАГТУ создали следующие вспомогательные программы:
макрос в Microsoft Excel, для извлечения и упорядочивания информации по движению цилиндров прессапрограмму FET1500Trans для перевода параметров пресса в траекторию движения губок (рисунок 4).
Рисунок 4
FET1500TransМакрос анализируетУП и извлекаетиз УП (рисунок 5) данныедвижения управляющих цилиндровстанка. Далее эти параметры поступают в ручном режимев программу FET1500Trans(при необходимости загружаем настройки пресса), где получаем координаты движения губок.
Рисунок 5 –Управляющая программаКоторыеможно визуализироватьв CADсистеме (в данной статье использовался AutoCAD). По чертежам создаётся модель губок, стола,пуансона и траекториядвижения губок.И на основании этой модели можно судить о пригодностиУПк отработке на прессе.На рисунке 6видно, что губки подходят очень близкок подставке, но деталь можно отрабатывать, соблюдая осторожность и точно устанавливая пуансонпо отработанной программе.[3,4]
Рисунок 6–Моделирование положение губок и стола в AutoCADВ некоторых случаях может понадобиться дополнительный анализ процесса формообразования, так какрасчёты в S3Fпоказывают расчёт без какихлибо предупреждений и ошибок, а при отработкедеталь рвётся. В этом случае есть такие CAEсистемы как:ANSYS(BMW, Boeing, Caterpillar, DaimlerChrysler, Exxon, FIAT, Ford, БелАЗ, General Electric, Lockheed Martin, MeyerWerft, Mitsubishi, Siemens, Alfa Laval, Shell, VolkswagenAudi, ГУП НИИМосстрой и т. д.), MSC Software MARK(используется по всему миру в различных отраслях промышленности, таких как аэрокосмическая, автомобильная, металлургическая, шинная, электронная, на предприятиях военнопромышленного комплекса и т.д.),PampStamp (Skoda Auto, концерн RenaultNissan, Volkswagenи др.) для анализа формирования напряжений деформации в деталях с учётом обтяжных губок и других свойств, которые S3Fне рассчитывает.
При этом ANSYS, MARKявляются сугубо научными универсальными программами и среднестатистический инженер заводского плана без углубленногопродолжительногообучения не сможет работать, а PampStampявляясьинженернойпрограммойлегок в обучении и использовании.В PampStamp моделируем процесс формообразования полностью: создаём объёмные модели губок, пуансона, загружаем параметры моделирования: материал, время, и запускаем виртуальную отработку(рисунок 7).
Рисунок 7–Моделирование формообразования в PAMSTAMPПо результатам отработки моделирования можно проанализировать модель на многие параметры: толщину листа, относительную деформацию, FLDдиаграмму с указанием безопасных и опасных мест с обозначениями возможныхдеформацийи многие другие параметры. В итоге по окончанию создания и отработки УП сделанны следующие выводы:ПО расчёта S3F недостаточно для полноценного анализа ЭМ –необходимо использовать стороннее ПОПо результатам анализа необходимо создавать памятку для оператора пресса, во избежании поломок и повреждений в следствие отклонений от номинальных настроек и положений для которых расчитывалась УПТаким образом при дополнительном анализе потратив дополнительное время в последствие избегаем затрат на дополнительную отработку новых УП и затрат связанных с повреждениями и поломками пресса или брака заготовок.
Ссылки на источники1. Пекарш А.И., Экономическое обеспечение развития конкурентоспособной авиационной промышленности на принципах CALS / А.И. Пекарш, В.В. Клочков // Наука и технология в промышленности. 2012. №2. С. 95103.2. Одинг С.С., Управление процессом формообразования обшивкой двойной кривизны на обтяжном оборудовании с программным управлением // Изв. Вузов. Авиац. Техника. 1987. №3. С.4751. №4. С. 3943.3. Белых С.В., Определение положение пуансона в рабочем пространстве обтяжного пресса FET в процессе технологической подготовки производства / С.В. Белых, А.А. Кривенок, В.В. Мироненко, В.А. Мишагин, // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2013. №12, С. 36404. Кривенок А.А., Формообразование профильных заготовок с помощью листового пресса / А.А. Кривенок, А.В. Станкевич, С.И. Феоктистов // Ученые записки КомсомольскогонаАмуре государственного технического университета. Науки о природе и технике. 2013. №II –1(14). С. 48
Mishagin Vadim AleksandrovichStudent of the chair of Technology of aircraft, KomsomolskonAmur state technical University, KomsomolskonAmurn.a.f.a.n.r@mail.ruCreation of control programs for machines with numerical program control, for example hydraulic press FET1500Annotation.This article describes how to create a control program for hydraulic press FETfrom 1500 generation in software to its working out. In the process of calculation and testing was concluded that additional analysis is needed on the extra software because of the simplified calculation of the control program.Keywords:the operating program, machine tools with numerical program management, FET1500
