CC BY
50148
Труды лесоинженерного факультета ПетрГУ
Пути модернизации станочного парка на промышленных предприятиях
A. А. Шубин 1 Петрозаводский государственный университет
B. А. Бритвихин ЗАО «Петрозаводскмаш»
АННОТАЦИЯ
Рассмотрены проблемы, связанные с модернизацией систем числового программного управления металлорежущих станков.
Ключевые слова: металлорежущие станки, модернизация, числовое программное управление.
S UMMARY
This article is devoted to a problems, connected with modernization of numerical control systems of metal-cutting tools.
Keywords: metal-cutting tools, modernization, numerical control systems.
ВВЕДЕНИЕ
Проблема обновления станочного парка металлообрабатывающего оборудования существовала давно, но наиболее острую форму она приняла в постперестроечный период, начиная с начала 90-х годов. Парк металлорежущих станков обновлялся недостаточными темпами еще во времена Советского Союза. К примеру, ЗАО «Петрозаводскмаш» за последние десять лет в основном занималось реализацией ненужного оборудования. Был приобретен один новый станок и несколько станков модернизировано.
В настоящее время большинство станков с устройствами числового программного управления (ЧПУ) советского производства не работают по причине выхода из строя системы ЧПУ. Это обусловлено крайне низким ресурсом советской электроники. В то же время станина, шпиндель, и другие «железные» части оборудования, как правило, ремонтопригодны и могут иметь еще достаточный ресурс.
В настоящее время появились широкие возможности для модернизации станочного парка, задача заключается в выборе наиболее эффективных решений.
СТРАТЕГИЯ ОБНОВЛЕНИЯ СТАНОЧНОГО ПАРКА
Стратегия обновления станочного парка может быть разной, и каждый руководитель определяет ее сам -покупать новое, современное оборудование либо
1 Авторы - соответственно доцент кафедры технологии металлов и ремонта, начальник отдела промышленной электроники © Шубин А. А., Бритвихин В. А., 2005
восстанавливать или модернизировать уже имеющееся.
Не следует путать два разных понятия: «восстановление» и «модернизация». После восстановления заказчик получает станок с теми же техническими характеристиками, с которыми он покупал когда-то новый, а после модернизации станок приобретает новые возможности, что достигается применением специализированных технологий по восстановлению и модернизации оборудования. В этот список входит не только расширение возможностей за счет применения более совершенной системы ЧПУ, но и повышение точности, производительности и ремонтопригодности самого станка.
В условиях почти глобальной нехватки оборотных средств подавляющая часть руководителей сегодня выбирает модернизацию. Стратегия обновления станочного парка предприятиями строится на принципе первоочередной ликвидации «наиболее узких мест с минимальными затратами». В первую очередь модернизации подвергаются импортные и отечественные высокоточные станки, закупка которых на текущий период невозможна из-за высоких цен или невозможности изготовления, но которые определяют производственные возможности предприятия.
ПРИМЕРЫ ПРЕДЛАГАЕМЫХ РЕШЕНИЙ ПО МОДЕРНИЗАЦИИ МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО ОБОРУДОВАНИЯ
Наиболее простым и дешевым решением по модернизации устройств ЧПУ старого поколения является установка эмулятора фотосчитывающего устройства (рис. 1).
Метод ввода информации с помощью фотосчиты-вающих устройств (ФСУ) исчерпал себя полностью. Их ремонт из-за отсутствия запасных частей, технической информации (большая часть устройств была произведена в странах Восточной Европы) представляет трудную задачу.
Устройство эмуляции фотосчитывателя (УЭФ) предназначено для использования в составе систем ЧПУ вместо ФСУ (http://www.elpron.ru').
Компьютер тройиво
ЧПУ
Рис. 1. Установка эмулятора фотосчитывающего устройства
А. А. Шубин, В. А. Бритвихин. Пути модернизации станочного парка
149
Подключение УЭФ к технологическому оборудованию производится через кабель на штатный разъем, предназначенный для включения ФСУ, и не требует доработки ЧПУ. На персональный компьютер устройства устанавливается программное обеспечение, полностью имитирующее работу ФСУ. Математическое обеспечение на действующем оборудовании не изменяется.
Применение данного устройства позволяет: » существенно улучшить характеристики устройства ЧПУ без их дорогостоящей замены; ® подключение устройств ЧПУ класса NC (например, Н22, НЗЗ), не имеющих памяти для хранения управляющих программ (УП), позволяет использовать для этого память компьютера; ® снять ограничения по размеру технологических УП;
Более дорогое, но более продуктивное решение заключается в установке устройства ЧПУ нового поколения с заменой или без замены приводов и датчиков перемещения. Таких предложений много.
Современные устройства ЧПУ выпускаются как на базе IBM PC-совместимых промышленных компьютеров, так и на базе промышленных контроллеров, которые по своим возможностям приближаются к процессорам уровня Pentium 100. В качестве операционных систем используются DOS или клоны Linux.
К примеру, устройство ЧПУ NC-210 (http://www.bsystem.ru) представляет собой малогабаритное, моноблочное устройство, в котором соединены в единое целое: блок управления, пульт оператора и станочный пульт (рис. 2). Процессорный блок с частотой 133 Мгц и 4 мегабайта оперативной памяти позволяют реализовать под DOS все функции аппаратных ЧПУ в их классическом виде плюс ряд дополнительных.
Рис. 2. Устройство ЧПУ NC-210
Современное производство выдвигает новые требования, в частности, все большее распространение получают УЧПУ класса DNC (Direct Numerical Control). Такие устройства поддерживают использование в локальных сетях, имеют большее удобство программирования. В качестве такого устройства вполне возможно использовать персональный компьютер промышленного исполнения с интерфейсными
платами для управления приводами (http://wwvv.ipc2u.ru/). На первый план в таком устройстве ЧПУ выступает программное обеспечение. В частности, устройство ЧПУ FMS-3000 (http://www.modmash.nnov.ru) сделано на базе компьютера класса Pentium III с 512 мегабайтами оперативной памяти в промышленном исполнении (рис. 3). Компьютер такой мощности позволяет не только управлять станком, но и проводить отладку программы в режиме визуализации, компенсацию погрешностей и макропрограммирование.
Устройства такой мощности хороши тем, что после доработки программного обеспечения можно отказаться от программ-постпроцессоров. Иными словами, загружать в устройство ЧПУ можно не программу в кодах, а CL-файлы, полученные из различных приложений для программирования станков с ЧПУ. Таким образом, работа оператора с модернизированным станком становится проще.
Рис. 3. Устройство ЧПУ FMS-3000
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
При модернизации металлорежущего оборудования следует иметь в виду, что еще одним слабым местом станков советского производства являются направляющие. Если они не защищены телескопическими кожухами от попадания стружки, ресурс их работы сильно зависит от условий эксплуатации и обрабатываемых материалов. Поэтому при выборе решений по модернизации оборудования в первую очередь следует ориентироваться на прогнозируемый ресурс наиболее слабого узла.
ИСТОЧНИКИ
1. http://www.elpron.ru
2. http://www.bsvsteiTi.ru
3. http://www.modmash.nnov.ru
4. http://www.ipc2u.ru/
