Автоматизована система лазерного виготовлення деталей із листового матеріалу

Abstract

Актуальність теми кваліфікаційної роботи обумовлена в необхідності впровадження високотехнологічних рішень для якісного і ефективного виготовлення деталей із листового матеріалу. Метою роботи є підвищення ефективності автоматизованих систем виготовлення деталей із листових матеріалів шляхом аналітичного формування моделей руху різака за довільним контуром деталі, що забезпечує трьох координатне переміщення системою приводів. Об’єкт дослідження: автоматизація процесів керування різкою деталей із листового матеріалу Предмет дослідження: моделі, методи, алгоритми та програмне забезпечення керування процесами різки, розділення на окремі потоки та контролю деталей. Для досягнення мети було поставлено завдання: – Провести аналіз стану та тенденцій розвитку технологій і засобів різки деталей з листового матеріалу придатних для створення вузлів та підсистем АСК виготовлення плоских деталей, що аналізуються за даними відкритих джерел та патентної інформації; – Провести аналіз існуючих методів та засобів будови моделей траєкторії руху різака для різки листових заготовок і формування концептуальної моделі АСК виготовлення деталей із листового матеріалу; – Розробити концептуальну модель АСК виготовлення плоских деталей з листового матеріалу; – Поставити та розв’язати задачу про розкрій плоского матеріалу за даними контуру деталі; – Поставити та розв’язати задачу про температурне поле заготовки та деталі як задачу про розподілені рухомі джерела тепловиділення; – Поставити та розв’язати задачу про аналітичний синтез параметрів регуляторів переміщення різака; – Оцінити технічні характеристики та експлуатаційні вимоги до розробленої системи та розробити засоби техніки безпеки при роботі АСК лазерного виготовлення деталей із листового матеріалу та заходи контролю і сповіщення порушення умов безпечної роботи. Сторінок – 131. Рисунків – 41. Таблиць – 10. Додатків – 0. Посилань – 37. The relevance of the topic of the qualification thesis is determined by the need to implement high-tech solutions for the high-quality and efficient manufacturing of parts from sheet material. The aim of the work is to improve the efficiency of automated systems for manufacturing parts from sheet materials by analytically forming models of the cutter's movement along an arbitrary part contour, which ensures the three-axis movement of the drive system. Object of research: automation of control processes for cutting parts from sheet material. Subject of research: models, methods, algorithms, and software for controlling cutting processes, separation into individual streams, and part inspection. To achieve this aim, the following tasks were set: – To analyze the current state and development trends of technologies and equipment for cutting sheet material parts, suitable for creating units and subsystems of automated control systems (ACS) for manufacturing flat parts, based on open sources and patent information; – To analyze existing methods and tools for developing models of the cutter movement trajectory for cutting sheet blanks and to form a conceptual model of an ACS for manufacturing parts from sheet material; – To develop a conceptual model of an ACS for manufacturing flat parts from sheet material; – To formulate and solve the problem of cutting flat material based on the part's contour data; – To formulate and solve the problem of the temperature field of the blank and the part as a problem of distributed moving heat sources; – To formulate and solve the problem of analytical synthesis of parameters for the cutter motion controllers; – To evaluate the technical characteristics and operational requirements for the developed system and develop safety measures during the operation of the laser cutting machine for sheet metal parts and measures for monitoring and reporting violations of safe working conditions.. Pages – 131. Figures – 41. Tables – 10. Appendices – 0. References – 37.