Разработка автоматизированных систем числового программного управления производством декоративных элементов мебели

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Общие и комплексные проблемы естественных и точных наук


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

УДК 684: 65. 011. 54/. 56
РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ ЧИСЛОВОГО ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВОМ ДЕКОРАТИВНЫХ
ЭЛЕМЕНТОВ МЕБЕЛИ Мохаммед Хайдер А. Аббас, П. В. Мурзинов, В. С. Петровский
mr haider@yahoo. com
В современном мебельном производстве широко применяются различные автоматические линии, в которых для автоматизации станочного оборудования используют системы с числовым программным управлением (ЧПУ). Станки с ЧПУ имеют программы с заданным набором команд, хранящиеся на внешнем носителе, что является отличием от станков, управляемых вручную с помощью переключателей, рычагов и передач и представляющих собой механический способ обработки деталей.
Первые станки с ЧПУ были построе-
ны в 1940-х и 1950-х годах на основе существующих станков с изменёнными двигателями привода подачи и резания, контроль положения точек режущих инструментов в этих станках осуществлялся по программе, хранящейся на перфоленте. В процессе развития производства эти ранние модели станков были дополнены аналоговыми и цифровыми вычислительными машинами и стали основой для современных станков с ЧПУ, которые произвели революцию процессов обработки материалов (рис. 1).
Рис. 1. Токарный станок с ЧПУ
В современных системах ЧПУ, используемых для создания декоративных элементов мебели, необходимо применение высокой степени автоматизации с помощью программных систем автоматизированного проектирования (САПР) и систем автоматизированного производства (САП), экономящих временные и производственные ресурсы и повышающих качество выпускаемых изделий.
Станки с ЧПУ выполняют обработку деталей по заданным алгоритмам, которые содержатся в программах управления. Из пакета программ производства декоративных элементов мебели, хранящихся в сервере, извлекается компьютерный файл, содержащий команды, необходимые для работы конкретного станка. Этот файл автоматически загружается в станок с ЧПУ.
Для производства конкретного компонента декоративного элемента мебели может потребоваться использование ряда различных инструментов: дрелей, пил, фрез и т. д. Современные станки с ЧПУ часто комбинируют несколько инструментов в едином корпусе. В других случаях при наличии различных станков для передачи заготовки между ними используются робототехнические манипуляторы с внешними контроллерами или работники предприятия. Такой сложный ряд шагов нуждается в автоматизации каждого этапа, для того чтобы точно воспроизвести декоративный элемент, соответствующий оригинальному дизайну САПР.
Для получения декоративных элементов мебели с использованием ЧПУ существует два варианта обработки входных данных. Пользователь может выбрать один
из них в зависимости от пожелания заказчика. Структурная схема станка с ЧПУ для производства декоративных элементов мебели представлена на рис. 2.
Первый вариант обработки входных данных представляет собой процесс сканирования образца элемента декора, выбранного заказчиком. Сканированное изображение элемента декора поступает в компьютер. После обработки и выбора конкретной конструкции изображение
элемента декора предается в станок с ЧПУ. Размеры декоративных элементов мебели могут быть изменены в соответствии с пожеланиями заказчика. Сканированные данные преобразуются по различным координатам, в зависимости от требований заказчика к размерам и точности исполнения декоративных элементов, а также добавляются или изменяются некоторые детали и общий дизайн.
Второй вариант представляет собой выбор готовой программы изготовления декоративных элементов мебели из сервера программ «Декор». Данная программа может редактироваться с учетом пожелания заказчика: выбор орнамента, украшений- изменение отделки и т. д.
После завершения процесса проектирования конструкции элемента декора, данные передаются в программу «Декор», которая преобразует их в код управления станка с ЧПУ. После формирования кода сигналы поступают в устройство сравнения, которое сравнивает информацию от датчиков координат по трем направлениям X, Y, Z с исходным кодом в реальном масштабе времени.
Рис. 2. Структурная схема станка с ЧПУ для производства декоративных элементов мебели
После устройства сравнения код управления передается на микроконтроллер станка с ЧПУ. Микроконтроллер осуществляет управление процессом изготовления детали. Управляющее воздействие с микроконтроллера передается на электропривод станка через средства автоматики (пускатели, и т. д.). Привод станка с ЧПУ осуществляет подачу и рабочий ход инструментов (пилы, сверла, фрезы). Положение рабочего инструмента контролируется датчиками координат X, Y, 2. Эти координаты сравниваются с координатами, заданными по программе «Декор» в устройстве срав-
нения. Если появляется отклонение по какому-либо направлению, то на микроконтроллер поступает команда на устранение ошибки. На выходе из станка с ЧПУ появляется готовая деталь элемента декора -заготовка, которая затем проходит дальнейшую обработку: покраску, склеивание, соединение с другими деталями и т. д. В результате конечным продуктом является изделие декоративных элементов мебели, удовлетворяющее требованиям заказчика.
Автоматизированная система производства декоративных элементов мебели ведет учет произведенных декоративных
элементов мебели, а также следит за передачей готовых изделий заказчику.
Библиографический список
1. Босинзон М. А. Современные системы ЧПУ и их эксплуатация. — М.: Ака-
демия, 2009 г. 435 с.
2. Мурзинов Ю. В., Малышев В. В, Петровский В. С. Модели, алгоритмы САПР ускоренного выращивания сосновых древостоев // Вестник Воронежского государственного технического университета, Т. 6. № 5. 2010. С. 90−92.
УДК 674. 048:674. 812
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ МОДИФИЦИРОВАНИЯ
ДРЕВЕСИНЫ Н. В. Губанова
ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия»
Gubanova@freemail. ги
В настоящее время в области использования древесины на первый план выдвигаются задачи получения материалов из древесины с заданными свойствами, поскольку древесина является единственным природным возобновляемым материалом.
Для широкого развития модифицирования древесины необходимо искать пути решения проблемы математического моделирования процессов модифицирования с целью совершенствования технологических процессов.
Одним из путей решения проблемы математического моделирования в гидромеханике является использование конечноэлементного подхода. В рамках данного подхода в последние 30−40 лет с применением компьютеров неоднократно успешно решался ряд важных теоретических задач гидравлики и гидромеханики. С использованием этого подхода можно создавать модели в высокой степени адекватные, универсальные, быстро реализуемые, лег-
ко корректируемые и надежные (позволяющие со стопроцентной вероятностью пройти от начала расчета до конца расчета без тупиков, частых для аналитических методов). В рамках метода конечных элементов сложная система разбивается на большое число однотипных подсистем, взаимодействующих между собой. При этом сложность системы сводится к просчету кооперативных явлений взаимодействия элементов между собой.
Применительно к моделированию процесса пропитки древесины предлагается разбить весь объем движущейся жидкости на большое количество шаров (в трехмерном случае) или кругов (в двухмерном случае), представляющих собой элементы жидкости и взаимодействующих между собой. Диаметр элементов может составлять порядка 1−10 мкм (в зависимости от решаемой задачи), при этом достаточно хорошо моделируется течение жидкости и одновременно обеспечивается высокая

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой