Програмування систем ЧПК технологічного обладнання
Спеціальність: Робототехніка та промисловий інжиніринг
Код дисципліни: 6.131.07.E.080
Кількість кредитів: 3.00
Кафедра: Робототехніка та інтегровані технології машинобудування
Лектор: Сліпчук Андрій Миколайович
Семестр: 7 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування та розвиток у студентів компетентностей у відповідності до Стандарту вищої освіти за спеціальністю 131 «Прикладна механіка» для Першого рівня вищої освіти (Наказ МОН України № 865 від 20 червня 2019 року):
Інтегральна компетентність (ІНТ): Здатність розв’язувати складні спеціалізовані задачі та вирішувати практичні проблеми в області прикладної механіки або у процесі навчання, що передбачає застосування певних теорій та методів механічної інженерії й характеризується комплексністю та невизначеністю умов.
Загальні компетентності (ЗК):
ЗК1. Здатність до абстрактного мислення, аналізу та синтезу.
ЗК2. Знання та розуміння предметної області, розуміння професійної діяльності.
ЗК3. Вміння виявляти, ставити та вирішувати проблеми.
ЗК4. Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях.
ЗК6. Визначеність і наполегливість щодо поставлених завдань і взятих обов’язків.
ЗК7. Здатність вчитися й оволодівати сучасними знаннями
ЗК9. Навички використання інформаційних і комунікаційних технологій..
ЗК10. Навички здійснення безпечної діяльності.
ЗК12. Здатність до пошуку, оброблення та аналізу інформації з різних джерел.
ЗК13. Здатність оцінювати та забезпечувати якість виконуваних робіт..
Спеціальні (фахові, предметні) компетентності (ФК):
ФК4. Здатність здійснювати оптимальний вибір технологічного обладнання, комплектацію технічних комплексів, мати базові уявлення про правила їх експлуатації.
ФК6. Здатність виконувати технічні вимірювання, отримувати, аналізувати та критично оцінювати результати вимірювань.
ФК10. Здатність описувати та класифікувати широке коло технічних об’єктів та процесів, що ґрунтується на глибокому знанні та розумінні основних механічних теорій та практик, а також базових знаннях суміжних наук.
Фахові компетентності професійного спрямування (професійна лінія «Технології машинобудування») (ФКС):
ФКС3.3. Спроможність брати участь у процесах проектування й організації підрозділів машинобудівного підприємства, здійснювати вибір і компонування технологічного устаткування й оснащення, засобів заводського транспорту, вантажопідіймальних засобів, засобів контролю і керування технологічних процесів.
ФКС3.4. Спроможність застосовувати сучасні наукові досягнення теорії різання матеріалів для призначення оптимальних параметрів функціонування процесів оброблення деталей, вибору металообробних інструментів, споряджених сучасними інструментальними матеріалами.
ФКС3.8. Здатність програмувати системи числового програмного керування автоматизованого технологічного обладнання.
Результати навчання: У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі загальні результати навчання (РН):
РН5. Виконувати геометричне моделювання деталей, механізмів і конструкцій у вигляді просторових моделей і проекційних зображень; оформлювати результати у виді технічних і робочих креслень.
РН8. Знати і розуміти основи інформаційних технологій, програмування, практично використовувати спеціалізоване прикладне програмне забезпечення для виконання інженерних розрахунків, оброблення інформації та результатів експериментальних досліджень.
РН9. Знати та розуміти суміжні галузі і вміти виявляти міждисциплінарні зв’язки прикладної механіки на рівні, необхідному для виконання інших вимог освітньої програми.
РН11. Розуміти принципи роботи систем автоматизованого керування технологічним устаткуванням, зокрема мікропроцесорних, вибирати та використовувати оптимальні засоби автоматики.
РН12. Мати професійні навички практичного використання комп’ютеризованих систем проектування (CAD), підготовки виробництва (САМ) та інженерних розрахунків (CAE).
Результати навчання
РН14. Здійснювати оптимальний вибір основного технологічного устаткування та комплектацію технічних комплексів.
РН16. Вільно спілкуватися з професійних питань усно і письмово державною та іноземною мовою, включаючи знання спеціальної термінології та навички міжособистісного спілкування.
У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі результати навчання за професійним спрямуванням (професійна лінія «Технології машинобудування») (ПРН):
ПРН3.9. Розробляти керуючі програми для основних типів верстатів з ЧПК для оброблення складних поверхонь деталей машин та для засобів механізації й автоматизації технологічних процесів виготовлення виробів, у т.ч. – з використанням засобів автоматизації їх розроблення, вміти виконувати введення керуючих програми у системи ЧПК верстатів, проводити їх коректування та здійснювати управління верстатами з ЧПК.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Попередні дисципліни:
Взаємозамінність, стандартизація та технічні вимірювання
Системи ЧПК технологічного обладнання
Металорізальні верстати
Технологія машинобудування
Супутні і наступні дисципліни:
Виконання бакалаврської роботи
Технологія виготовлення деталей машин ч.2
Автоматизація виробничих процесів
Короткий зміст навчальної програми: Курс навчання дозволить операторам металообробного і інших видів устаткування підвищити свій професійний рівень, вивчити пристрій верстатів і систем числового програмного управління, мови програмування, отримати основи грамотної експлуатації устаткування і його діагностики.
Опис: ВСТУП. Історичний екскурс. Основні поняття. Техніко-економічні особливості використання верстатів з числовим програмним керуванням (ЧПУ). Загальні відомості про сучасні системи ЧПУ і об'єкти управління. Класифікація. Особливості обробки на верстатах ЧПУ. Основні переваги верстатів із ЧПУ. Класифікація систем програмного управління. Класифікація систем програмного управління по рівню технічних можливостей. Класифікація систем програмного управління за видом руху. Класифікація систем програмного управління за кількістю потоків інформації. Класифікація систем програмного управління за технологічними ознаками і можливостям. Компоновки верстатів. Пристрій і робота основних вузлів. Види і архітектура систем управління. Особливості будови пристрою i конструкції фрезерного верстату з ЧПУ. Функціональні складові. Підсистеми ЧПУ. Функціонування системи ЧПУ. Види інтерполяції в пристроях ЧПУ. Верстатна система координат. Нульова точка верстату і напрямки переміщення. Система координат. Напрями осей переміщень та обертання у правій системі координат верстатів з ЧПУ. Прямокутна система координат. Нульова точка програми і робоча система координат. Підготовка та кодування інформації для керуючих програм. Кодування інформації управляючих програм. Підготовка керуючої програми. Основи програмного забезпечення механічної обробки. G - і M – коди. Основні елементи та позначення систем програмування ЧПУ «Електроніка НЦ-31». Фрагменти керуючої програми. Система ЧПУ «Електроніка - НЦ-31. Створення керуючої програми. Деталі типу вал у системі ЧПУ «Електроніка НЦ-31»“. Порядок розробки керуюючої програми для верстата моделі 16К20Т1. Розрахунок точок контуру деталі. Вибір різального інструмента. Розрахунок припусків. Розрахунок режимів різання. Процес фрезерування. Види фрезерування в залежності від напрямку обертання. Ріжучий інструмент. Допоміжний інструмент. Рекомендації по фрезеруванню. Мова програмування Fanuc. Структура програми. Базові G – коди. Створення простої керуючої програми на мові Fanuc. Створення керуючої програми на персональному комп'ютері. Базові М коди. Зупинка виконання керуючої програми - М00 і М01. Керування обертами шпинделя М03 М04, М05. Керування подачею охолоджуючої рідини М07, М08, М09. Автоматична зміна інструменту М06. Закінчення програми М30 і М02. Базові G-Коди. Модальні та немодальні коди. Швидке переміщення G00. Лінійна інтерполяція G01. Кругова інтерполяція G02 і G03. Дуга з I, J, K. Дуга з R. Використання G02 та G03.
Постійні цикли верстата з ЧПУ. Основні принципи. Стандартний цикл свердління і цикл свердління з витримкою. Відносні координати у постійному циклі. Цикли приріст чистого свердління. Цикли нарізання різьби. Цикли розточування. Абсолютні і відносні координати. Автоматичне коректування радіуса інструмента. Основні принципи. Використання автоматичної корекції на радіус інструмента. Активація, підвід і відвід. Компенсація довжини інструмента. Підпрограма. Основні принципи. Технологія 5-ти координатної обробки на фрезерному верстаті. Переваги 5-ти координатної обробки. Особливості 5-ти координатної обробки. Робота з віссю обертання (четвертою координатою).
Методи та критерії оцінювання: 1. Захист результатів практичних робіт. Проводиться в усній формі шляхом опитування за темою та основними результатами, отриманими у ході виконання роботи. Максимальна кількість балів за практичну роботу встановлюється за такими критеріями: повне виконання поставлених завдань; оформлення звіту з практичної роботи, відповідно до встановленого завдання та вимог до оформлення письмових звітів студентських робіт. Максимальна кількість балів:
2. Захист результатів контрольної роботи. Проводиться в усній формі шляхом опитування за темою, методикою проведення та основними результатами, отриманими у ході виконання роботи. Максимальна кількість балів – 10.
3. Залік за результатами вивчення дисципліни. Письмова компонента складається з трирівневих теоретично-практичних завдань і проводиться у тестовій формі у Віртуальному навчальному середовищі. Усна компонента проводиться за результатами письмової компоненти для ґрунтовнішого оцінювання знань.
Критерії оцінювання результатів навчання: Поточний контроль.
Поточний бал формується на підставі захистів звітів до практичних і контрольної робіт в усній формі шляхом опитування теоретичного матеріалу за методикою проведення та результатами досліджень. Максимально можлива кількість балів за поточний контроль становить 20 балів.
Заліковий контроль.
Семестровий контроль реалізується розв’язанням завдань.
Завдання забезпечують контроль знань. Кількість запитань складає 35. Кожне питання рівноцінне по складності і оцінюється у 2 бали.
Максимально можлива кількість балів за семестровий контроль становить 70 балів.
Усна компонента
Усна компонента, яка оцінюється у 10 балів, вводиться для надання студентам можливості доповнити відповідь по спірних завданнях семестрового контролю та покращити свою загальну оцінку.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: Базова
1. Босінзон М.А. Сучасні системи ЧПУ і їх експлуатація. Харків , Вид-во «Академія», 2009, 233 с.
2. Конспект лекцій з дисципліни “Основи програмування на верстатах з ЧПК” // Укладач Ступницький В.В. – Львів, НУ “Львівська політехніка”, 2019, 64 с.
3. Кузнєцов Ю.М. Верстати з ЧПК. К.: «Вища школа», 2009, 342 с.
4. Посібник з експлуатації програмне забезпечення для цехового програмування в діалоговому режим. https://www.fanuc.eu/ua/uk/%d1%87%d0%bf%d0%ba/shop-floor-programming/manual-guide-i
5. Інноваційне обладнання автоматизованого виробництва. Конструктивні особливості та основи програмування верстатів з числовим програмним керуванням: навчальний посібник./ уклад.: Ковальов В.А., Гаврушкевич А.Ю., Гаврушкевич Н.В. – Електронні текстові дані (1 файл: 21,8 Мбайт). – Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2020. – 158с.
6. Програмне забезпечення системи ЧПК «Електроніка НЦ 80-31» (токарний варіант).- К.: КНДТІ, 2015.-228 с.
7. Фельдштейн Є.Е. Обробка деталей на верстатах з ЧПУ. К.: «Нове знання», 2012, 128с.
Допоміжна
1. Системи числового програмного керування : навч. посіб. / М. В. Аніщенко. - Харків : Підручник НТУ «ХПІ», 2012. -312 с.
2. Системи автоматизованого програмування верстатів з ЧПК : навч. посіб. : для студ. вищ. навч. закл. /Сергій Леонідович Міранцов, Володимир Іванович Тулупов, Сергій Григорович Онищук, Ю. Б. Борисенко, Є. В. Мішура, Донбас. держ. машинобуд. акад..– Краматорськ : ДДМА, 2012.– 151 с.
3. Сєдінкін Л. М. Програмування обробки деталей на верстатах з оперативними системами керування : Навч. посіб. для студ. ВНЗ / Л. М. Сєдінкін; Сум. держ. ун-т. - Суми, 2006. - 208 c.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).