ПРОМЫШЛЕННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ С ЧАСТОТНО-ПРОГРАМНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ
26 июля 2010Волынцев А.А.
Томский Политехнический Университет, г. Томск, пр. Ленина, 30
На данный момент Российский рынок технологического оборудования для обработки материалов (фрезерная обработка древесины и металлов, установки плазменной и лазерной резки) заполнен станками с ЧПУ иностранного производства. Бесспорно, можно найти множество достоинств импортного оборудования, однако цена его значительно завышена, и далеко не каждое предприятие желающее наладить обрабатывающее производство способно приобрести станки в ценовой категории 50 000 - 210 000 евро и более.
В связи с этим перед нами была встала задача разработки станков с ЧПУ не уступающих по техническим характеристикам образцам иностранного производства, и в тот же момент стоимость которых была бы более приемлема для Российского потребителя.
В ходе проработки проблемы были созданы:
- система управления шаговыми двигателями (СУ) от Персонального Компьютера (ПК) для трех координат обработки материала.
- Макет станка для 2.5 координат.
Поскольку поставлено требование о снижении стоимости оборудования при сохранении его функциональных свойств, то было принято решение об использовании шаговых двигателей (ШД) для перемещения обрабатывающей головки.
Основной проблемой в создании такого оборудования является создание системы управления шаговыми двигателями от управляющей программы, установленной на ПК. Так как первоначальные макеты создаются в основном в CAD пакетах, Solid Works, Компас пакетах, то в идеальном случае необходимо, чтобы файлы имеющие разрешение данных пакетов воспринимались управляющей программой, автоматически составлялся файл G-кода, по которому этой же программой посылаются на станок импульсы управления. Такой вариант вполне имеет право на сущест-
вование при обработке простых деталей. Однако при сложных 3-D макетах алгоритмы программ допускают серьезные ошибки трассировки, приводящие в итоге к нерациональной траектории прохождения обрабатывающего инструмента. Таким образом, при обработке сложных деталей избежать оптимизации G-кода в дополнительных пакетах инженером избежать на данный момент не представляется возможным. С учетом того, что разработка программных пакетов является весьма долгим, дорогостоящим процессом, а также с учетом того, что Российская реальность не позволяет окупить трудозатраты и финансовые вложения в разработку ПО, то данный аспект разработки был отложен и внимание сконцентрировано на разработку СУ двигателями станка и связью с ПК.