Тенденции развития компьютерных систем ориентированных на металлообрабатывающее технологическое оборудование

Хрулёв Н.В.

Черкасский государственный технологический университет, Украина

Тенденции развития компьютерных систем ориентированных на металлообрабатывающее оборудование

Для определения тенденций развития проблемно-ориентированных компьютерных систем полезно проследить историю развития технических характеристик технологического оборудования и соответствующих им компьютерных систем [1..5].

Проанализируем основные характеристики компьютерных систем металлообрабатывающего оборудования, приведенные в таблице 1.

Таблица 1.

Основные характеристики компьютерных систем и металлообрабатывающего оборудования

Характеристика	Значение
Характеристика	Электр.НЦ31	2С42	WL4x	NC-210	FANUC Series Oi
Дискретность D, мм	0,005 и 0,01	0,001	0,001	0,001	0,001
Скорость ввода программы F, зн/с, устройство ввода (интерфейс)	2 клавиатура	240 перфо-лента	До 10000000, RS232, USB, Eth.	До 10000000, FDD, RS232, USB, Eth.	До 10000000, RS232, FDD, USB, Eth.
Объем оперативной памяти V, байт	8К	72К		128 М	32M
Потребляемая мощность P, В • А	400	1000		60
Год выпуска	1980	1986	2001	2001	2005

Для графического отображения анализируемых характеристик воспользуемся относительным масштабом, т.е. ордината соответствующей характеристики определится как:

; (1)

где:

‑ относительная дискретность;

‑ относительная скорость ввода программы в стойку;

‑ относительный объем оперативной памяти;

‑ относительная потребляемая мощность.

Для наглядности к и применена функция сглаживания (рис.1).

Рис.1. Динамика основных характеристик компьютерных систем и металлообрабатывающего оборудования

Как видно из приведенных графиков, наиболее динамично изменяются характеристики компьютерных систем, что объясняется развитием интенсивным развитием микроэлектроники и информационных технологий.

Наименее динамично изменяются характеристики технологического оборудования, что объясняется, во-первых, достаточно медленным развитием инструментальной базы, во-вторых, отсутствием практической необходимости улучшения определенных характеристик. Например, точность обработки 0.001 мм достаточна для изготовления большинства изделий.

Таким образом, говоря о тенденциях развития технологического оборудования и соответствующих компьютерных систем можно сделать вывод, что будет иметь место приоритетное развитие компьютерных систем на основе дальнейшего наращивания вычислительной мощности, за счет чего будет расти качество обработки и производительность оборудования.

Назовем некоторые тенденции развития технологического оборудования и соответствующих им компьютерных систем:

¾ характеристики технологического оборудования будут изменяться достаточно медленно, в соответствии с практической необходимостью и развитием технологий металлообработки;

¾ характеристики компьютерных систем будут изменяться достаточно быстро, в соответствии с интенсивным развитием микроэлектроники и информационных технологий;

¾ прирост производительности оборудования будет осуществляться за счет применения компьютерных систем, имеющих необходимую производительность [6], и усовершенствования алгоритмов обработки;

¾ рост качества обработки будет осуществляться за счет повышения точности обсчета траектории инструмента и применения специализированных алгоритмов, таких как возобновление выполнения программы без брака на поверхности заготовки [7] и т.п.;

¾ шире будут применяться базы знаний, экспертные системы, нейросетевые технологии [8] и т.д.

Литература:

1. СЧПУ Электроника НЦ-31 [Электронный ресурс] // Режим доступа : http://www.chipmaker.ru/files/file/468/. — Дата доступа : 18.02.13.

2. Устройство ЧПУ 2С42—65 [Электронный ресурс] : Руководство оператора // Режим доступа : http://www.chipmaker.ru/files/file/1701/. — Дата доступа : 18.02.13.

3. NC210 [Электронный ресурс] : Руководство по эксплуатации / Режим доступа : http://www.chipmaker.ru/index.php?app=core&module=search&do=search&fromMainBar=1. — Дата доступа : 18.02.13.

4. Fanuc Series Oi и Oi Mate (model B) [Электронный ресурс] // Режим доступа : http://cnc.reslex.net/fanuc.html. — Дата доступа : 18.02.13.

5. WL4x : Руководство оператора [Электронный ресурс] // West Labs Ltd. — Режим доступа : http://www.wl.ua/sites/default/files/doc_files/Manual_operate.pdf. — Дата доступа : 18.02.13.

6. Рудницкий В.Н. Исследование возможности использования персональных компьютеров в качестве управляющей ЭВМ устройств ЧПУ / В.Н. Рудницкий, В.Г. Деткин, Н.В. Хрулёв // Збірник наукових праць Харківського університету Повітряних Сил. — Харків : 2011. — Вип. 2(28) — С. 136-140.

7. United States Patent US7,966,092B2. Numerical controller with program resuming function [Электронный ресурс] / Fujibayashi. — June 21, 2011. — Режим доступа : http://patft.uspto.gov. — Дата доступа : 18.02.13.

8. Рудницкий В.Н. Функции и структура нейросетевого модуля системы ЧПУ / В.Н. Рудницкий, Н.В. Хрулёв, В.Г. Бабенко // Системи обробки інформації: зб. наук. пр. Харківського університету Повітряних Сил. — Харків : 2012. — Вип. 2(100). — С. 96-100.