ММК Спецтехнология ЛА 2013
.pdfЕсли необходимо обработать несколько однотипных деталей, технология обработки которых идентична, например отверстия, то разрабатывается групповая технология. Для реализации групповой технологии создаются параметризованные управляющие программы. При разработке управляющей программы для станка с ЧПУ создается математическая модель обработки детали на станке в определенном формате, с которым может работать данный станок с ЧПУ (рис. 5.66). Интерфейс разрабатывается таким образом, чтобы его мог использовать оператор в цехе.
Большинство технологических операций не требует составления управляющей программы команда за командой, кадр за кадром. Необходимо только указать, что и как обработать. Технолог задает обрабатываемую модель и общие требования к процессу обработки: высота гребешка, максимальный угол врезания, способы подхода и т. п. Система автоматически рассчитает оптимальную траекторию по введенной информации с учетом заданных ограничений.
Геометрическая модель может быть подготовлена в CAD-системе и передана на станки с ЧПУ через файлы форматов IGES, DXF, STL и т. д. Для генерации управляющих программ имеется множество файлов настройки на распространенные системы ЧПУ. Ассоциативная связь между исходной моделью и сформированной траекторией инструмента позволяет автоматически переопределить все операции обработки в соответствии с измененной геометрией, упрощает обновление параметров обработки.
Рис. 5.66. Этапы разработки управляющей программы для станков с ЧПУ
Создание файла данных постпроцессора
Важным этапом процесса разработки управляющей программы для станка с ЧПУ является преобразование выходных данных САМ-системы в формате, используемый системой станка. В результирующую управляющую программу включают все рассчитанные операции технологического процесса. Для трансляции исходной программы в так называемый файл контура детали и технологических команд используется препроцессор. Помимо основных операторов (движение по элементам геометрии, подъем/опускание по Z), препроцессор интерпретирует управляющие операторы (обработка участков, операторы ЕСЛИ-ТО-ИНАЧЕ, операторы циклов), а также макропроцедуры, вызовы автоциклов и CNC-подпрограмм и, конечно, технологические команды (рис. 5.67). В процессе трансляции сначала вычисляются канонические параметры всех геометрических элементов и идентификатров, а затем обрабатываются операторы, составляющие тело процедуры (строки обхода).
Содержание
Рис. 5.67. Файл данных постпроцессора
На основе входной информации для конкретного станка ЧПУ создается файл данных постпроцессора. Постпроцессор это программа, которая преобразует стандартный файл CLSI (файл исходного положения инструмента) в коды управления соответствующим станком. При создании управляющей программы постпроцессор автоматически пересчитает все перемещении и повороты заготовки с учетом кинематической схемы конкретного станка и других параметров. Каждая новая CAD/CAM-система требует создания индивидуального постпроцессора на одни и то же оборудование с ЧПУ. Разработаны универсальные пocтпроцессоры.
Постпроцессор может быть создан несколькими способами:
•в виде табличного текста, который содержит подробное описание формата управляющей программы. Однако разработанная управляющая программа может потребовать ручной корректировки, касающейся, как правило, вспомогательных перемещений и команд;
•кадры управляющей программы поочередно формируются на основе команд исходной программы, анализа информации о параметрах, геометрических элементов и траектории. Команды, описанные в макробиблиотеках в виде макрокоманд, позволяют анализировать информацию о параметрах геометрических элементов и траектории, а также о технологических параметрах. Такой постпроцессор позволяет создать совершенную управляющую программу, но его разработка достаточно трудоемка.
Различают встроенные (интегрированные) и внешние постпроцессоры. Встроенные постпроцессоры получают информацию для обработки напрямую, минуя промежуточный файл в формате CLData или APT. Их использование предпочтительно, так как они оперируют категориями не только низкого уровня (координатами положения инструмента и так называемыми командами постпроцессора), но и высокого (подвод, отвод, врезание и т. п.), позволяя более точно управлять формированием управляющих программ и их кадров (рис. 5.68). Использование диалогового режима позволяет оперативно назначить правила форматирования адресов.
Современные САПР предлагают специальные модули разработки, проверки и визуализации управляющих программ для манков с ЧПУ, позволяющие в диалоговом режиме создать постпроцессор для любых управляющих стоек и различных станков с ЧПУ. При этом от технолога часто не требуется знаний какого-либо на язык программирования. От того, насколько корректно написан постпроцессор, зависит безошибочная работа станка.
Рис. 5.68. Диалоговое окно настройки постпроцессора
Для упрощения разработки постпроцессоров можно использовать типовые макробиблиотеки. Как правило, в поставку САПР для станков с ЧПУ входит встроенная библиотека постпроцессоров различных станков и стоек управления, а также возможность разработки пользовательских постпроцессоров. За годы эксплуатации в библиотеке накапливается значительное число постпроцессоров для отечественных и зарубежных систем управления станками с ЧПУ.
В САПР EdgeCAM предлагается менеджер стратегии. Он ан тематически распознает элементы модели, на основании которых составляется оптимальная технология механической oбpаботки и выбирается режущий инструмент. Настройки хранятся в качестве шаблонов. Их использование позволяет не тратить время на повторяющиеся рутинные операции.
Технолог создает и собирает в библиотеку шаблоны для многократного использования при обработке аналогичных деталей При этом в комплекте поставки пользователю могут предоставляться готовые шаблоны технологических процессов для обработки деталей различного класса.
Применение современных компьютерных технологий для быстрого изготовления прототипов изделий
Актуальность технологии быстрого прототипирования
В процессе разработки новой продукции часто возникает необходимость в получении наглядных образцов, или так называемых моделей-прототипов изделия, его отдельных узлов и деталей. Макет изделия, который можно взять в руки намного нагляднее, чем его фотореалистическое изображение на экране монитора.
Цель изготовления реальной физической модели спроектированного конструктором: выявить неточности до начала серийного производства, выполнить доработку и провести некоторые функциональные испытания будущего изделия.
Для проектировщиков проблема изготовления первого физического образца изделия или детали сложной формы является «узким местом», поскольку необходимо разработать технологию их изготовления, спроектировать и изготовить необходимую оснастку.
Традиционный способ получения физических моделей будущих изделий — литьем, штамповкой, на металлорежущих станках или вручную из легко обрабатываемых материалов: пенопласта, дерева, воска, требует значительных временных и материальных затрат. На изготовление модели затрачивается от нескольких недель до нескольких месяцев, что приводит к повышению затрат на разработку нового изделия и задержке сроков выпуска новой продукции.
В конце XX века были разработаны различные процессы быстрого прототипирования (изготовления) образцов деталей и изделий путем послойного наложения композитного материала. Основное преимущество быстрого прототипирования состоит в том, что прототип изготавливается автоматически по чертежу тали. Отпадает необходимость в разработке технологического процесса обработки и подборе оборудования.
Технология быстрого прототипирования (Rapid Prototyping - RР) является частью идеологии, цель которой — сократить сроки выпуска нового изделия: от момента появления идеи и начала проектирования до выпуска новой продукции на рынок (Time-Сompression Engineering). Она предусматривает формирование трехмерных объектов не за счет изменения формы заготовки.