Раздел 7. К о м п ь ю т е р н о е м о д е л и р о в а н и е и а в т о м а т и з а ц и я п р о ц е с с о в п р о и з в о д с т в а
подобную информацию и генерировать необходимые переме
щения и циклы.
Стандарт ISO 14649 предоставляет системе ЧПУ обширную
связанную информацию, которая состоит из четырех разделов:
— описания задач управления;
— технологической информации;
— описания инструмента;
— описания геометрии.
Раздел задач представляет собой логическую последователь
ность исполняемых блоков и типов данных. Детали каждого
шага операции описаны в разделе технологической информа
ции, причем они связаны с описаниями инструмента и геоме
трии.
Важнейшими элементами технологического процесса служат
типовые формы, которые определяют области удаляемого ма
териала заготовки, а их внешний вид является частью внешне
го вида изделия. Типовые формы задаются параметрически или
в виде совокупности образующей и направляющей. Особый слу
чай представляют поверхности свободной формы, для которых
определяют область, в пределах которой размещается поверх
ность свободной формы.
542
7.5. М о д е л и р о в а н и е м е х а н и ч е с к о й о б р а б о т к и
Необязательно, чтобы переходы выполнялись последователь
но один за другим; этот порядок определяется планом операции.
Точно так же необязательна жёсткая последовательность обра
ботки типовых форм, которая скорее определяется критерием
минимизации смены инструмента.
Поскольку геометрия и заготовки, и готового изделия описы
вается с использованием STEP-синтаксиса, возможен прямой
обмен информацией между С А О / С А М / Ч П У ( С ^ ) - с и с т е м а м и .
Геометрические данные могут быть непосредственно импорти
рованы в систему ЧПУ, и только технологическая информация
должна быть добавлена, чтобы сгенерировать управляющую
программу.
Рассматривая структуру системы ЧПУ, ориентированной на
использование STEP-NC, следует заметить, что в течение про
должительного времени будут существовать смешанные ва
рианты, способные воспринимать управляющие программы
в стандарте ISO 6983. В этот переходный период от ISO 6983
к ISO 14649 и САМ-системы, и системы ЧПУ будут вынуждены
поддерживать оба стандарта, причем стандарт STEP-NC будет
иметь более высокий приоритет.
7.6. Прикладное п р о г р а м м н о е обеспечение
САМ-систем
Хотя современные программно-аппаратные системы станков
с ЧПУ могут включать в свой состав достаточно развитые моде
лирующие программы, которые поставляются вместе с оборудо
ванием и удобны для внутрицехового использования, то для ком
плексной автоматизации технической подготовки производства
чаще всего применяются САМ-системы, разработанные ком
пьютерными фирмами, специализирующимися на программ
ном обеспечении для САПР. Причем ведущие «программные»
фирмы, как правило, сразу предлагают весь комплекс, состав
ляющий современные САПР — CAD/CAM/САЕ/ PDM..., пред
ставленный, разумеется, подсистемами собственного производ
ства или своих ближайших партнеров по бизнесу.
543
7.6. Прикладное программное обеспечение САМ-систем
В этом параграфе мы более подробно поговорим о САМ-
составляющей современных САПР, их возможностях и реализо
ванных в них методах компьютерного моделирования.
Как и конструкторские CAD-системы, технологические
САМ/САЕ-комплексы можно также условно разделить на три
категории.
«Лёгкие» системы», зачастую поставляемые разработчиками
станков. Это системы с минимальным пользовательским ин
терфейсом и средствами, которые предназначены для выхода на
«родной» станок и решают только типовые задачи. Они практи
чески не имеют трансляторов форматов конструкторских систем
проектирования, а средства описания обрабатываемой геоме
трии достаточно бедны.
В результате возможности даже самого совершенного обору
дования используются с помощью такого программного обеспе
чения лишь частично.
Сюда же следует отнести «плоские» системы, обеспечиваю
щие токарную и 2,50-координатную фрезерную обработку. Эти
хорошо сбалансированные системы, имеющие удобный инстру
ментарий разработки программ и получения данных из кон
структорских САПР, направлены на решение узкого, но самого
распространенного класса задач (контурная обработка, гравиро
вание, выборка пазов и карманов).
Системы «среднего» уровня, как правило, специализируются
на определенных технологических процессах и моделях, напри
мер, литье полимеров, обработка металлов давлением, созда
ние управляющих программ для механической обработки и т.п.
К ним относятся пакеты PowerSolution (Delcam) [121], Cimatron
[115], Adem [96], T-FLEX [161], ГеММа-Зй [128] и многие другие
популярные системы технологической специализации.
Системы этой категории включают в себя весь функционал
«лёгких» систем, обладают широким набором препроцессоров
для связи с популярными CAD-системами, а с помощью генера
тора постпроцессоров полученные программы могут быть пере
правлены практически на любую стойку ЧПУ.
Автономные «средние» технологические системы могут даже
обладать собственными средствами создания и редактирования
геометрических моделей (геометрическое моделирование и его
544
роль для решения конструкторско-технологических задач под
робно будут рассмотрены в следующем параграфе).
Все-таки основным достоинством и главной задачей «сред
них» САМ-систем является максимальная автоматизация ре
шения конкретной технологической задачи. Будучи глубокими
специалистами в своей предметной области, они позволяют
добиться выдающихся результатов в моделировании, анализе,
оптимизации и информационной поддержке локальных техно
логий и часто делают это даже лучше, чем «тяжелые» системы.
Системы «тяжелого» уровня разрабатываются ведущими ми
ровыми производителями САПР (СATI А [95], Unigraphics [163],
Pro/Engineer [147] и т.д.). Программно-методические комплексы
этой категории включают в свой состав практически все рассмо
тренные выше методы и средства моделирования технологиче
ских процессов. Комплексность и системная интеграция — их
главные преимущества и залог экономической эффективности
при внедрении на предприятии.
С целью обсуждения возможностей прикладного программ
ного обеспечения технологического моделирования для ЧПУ
еще раз, но более подробно остановимся на решениях, которые
предлагает британская фирма DelCAM, программные продукты
которой очень популярны на российских машиностроительных
предприятиях. Как видно из самого названия, фирма специали
зируется именно на автоматизации работ в области технологиче
ской подготовки производства.