CC BY
36
ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ ПЕРЕДАВАЕМОЙ ГЕОМЕТРИИ ПРИ РАЗРАБОТКЕ УПРАВЛЯЮЩИХ ПРОГРАММ
Карпов Павел Евгеньевич
Аспирант, Самарский Государственный Технический Университет, ООО
«АСКОНСамара», РФ, г. Самара E-mail: karpovpaul@gmail. com
IMPROVING THE ACCURACY OF TRANSMITTED GEOMETRY IN THE DEVELOPMENT OF THE GOVERNING PROGRAMS
Pavel Karpov
postgraduate of Samara State Technical University, ООО «ASCON-Samara» Ruusia
Samara
АННОТАЦИЯ
В данной статье рассмотрен метод повышения точности передаваемой геометрии детали при разработке управляющих программ для станков с численно-программным управлением.
ABSTRACT
This article presents a method of increasing the accuracy of the transmitted part geometry in the development of control programs for CNC numerical-control program».
Ключевые слова: конструкторско-технологическая подготовка производства; 3D моделирование; управляющая программа, постпроцессор.
Keywords: design-engineering preproduction; 3D modeling; CNC; postprocessor.
«Современная концепция автоматизации проектирования и производства предполагает повсеместное внедрение новых промышленных стандартов, основанных на комплексном использовании компьютерного моделирования» [1, с. 4]. Использование компьютерного моделирования уже сейчас повсеместно решает вопросы имитационного моделирования и исключения недопустимых ошибок.
Основной проблематикой написания управляющих программ для станков с ЧПУ при подготовке технологического процесса производства деталей является возникновение погрешности при передачи геометрии из систем трехмерного моделирования в CAM-системы.
Исходной информацией при создании программы обработки на станке с ЧПУ является трехмерная модель изделия, спроектированная инженером-конструктором. После того, как трехмерная модель и комплект сопроводительной документации готовы, информация передается в отдел главного технолога, где в свою очередь инженеры-технологи занимаются непосредственно подготовкой технологических карт изготовления конкретного изделия. В итоге конструкторско-технологической подготовки на производство приходит заказ на выполнение партии изделии на основании трехмерной модели, чертежей со спецификациями и технологических карт на изделие.
В наше время изготовление деталей осуществляется зачастую на станках с ЧПУ, в которых уже существует возможность задания программы обработки заготовки непосредственно загружая файл трехмерной модели, полученный из CAD-системы. При подготовке управляющей траектории технолог-программист при помощи CAM системы генерирует файл, содержащий всю необходимую информацию о положении модели в пространстве, требуемой траектории движения инструмента, необходимости применения различных режимов резания и другие различные условия.
Следующим шагом подготовки управляющей программы является этап преобразования написанной в CAM-системе управляющей траектории с помощью программного модуля — постпроцессора, формирующего управляющие программы для конкретных станков.
В процессе обработки информации средствами постпроцессора производит трансляции информации из исходного кода, полученного при создании управляющей траектории в CAM-системе в объектный код, которые непосредственно воспринимается станком с ЧПУ, и возникают ошибки, а значит и возникновении погрешностей при изготовлении изделий.
Как правило, постпроцессор не интерактивен и работает в режиме транслятора. Но в свою очередь он является не простым конвертором одного кода в другой, а абсолютно всегда содержит свою конкретную технологическую логику и набор специализированных функций.
В современном многообразии способов создания постпроцессоров четко различают 3 основных способа:
• Внешний — постпроцессор не зависит от используемой CAM-системы. Использует на входе файл формата CL-DATA (Cutter Locations DATA) — данные о положении инструмента. Формат CL-DATA официально принят стандартом DIN 66215-1 и поддерживается большинством CAM-систем.
• Встроенный — постпроцессор считывающий управляющую траекторию только из той CAM-системы. Каждый постпроцессор заточен на работу только со своей CAM-системой, следовательно, исключается возможность использования единого информационного пространства. Использование файлов формата CL-DATA в данной случае невозможно.
• Генератор постпроцессоров — применяет на ряде машиностроительных компаний при более подробного составления и настройки постпроцессора. Использование такого метода создания постпроцессора состоит из создания алгоритмов обработки, получаемых в CAM-модуле, а затем без каких-либо внешних средств трансляции позволяет получить постпроцессор на конкретный станок с ЧПУ.
При написании управляющей программы, CAM-система ориентируется на геометрию полученной модели из системы КОМПАС-3D, и как следствие процесс преобразования исходного кода протекает уже на основании сформированной геометрии модели CAM-системой.
При импортировании CAD-моделей с использованием сторонних CAM-модулей возникает источник погрешности — потеря точности при передаче данных из одной системы в другую: ограниченное число значащих цифр при перестроении трехмерной модели средствами CAM-системы (например, формате m3d) неизбежно вносит дополнительное искажение, порой достаточно
заметное. Конечно же, не вся отсутствующая информация в трехмерной модели может быть восстановлена без участия человека, но во многих случаях возможна корректировка данных в пределах требований заданной точности, которую необходимо обеспечить для изготовления детали на том или ином оборудованием. Использование программного обеспечения разработки одного вендора применяемых CAD и CAM-систем исключает допущение такого рода ошибок при подготовки производства.
Для обеспечения качественной и точной передачи геометрии в управляющую программу для станка с ЧПУ из трехмерной модели, спроектированной в среде КОМПАС-SD возможно использование CAM-модуля. Создание управляющей траектории ведется непосредственно в среде проектирования КОМПАС-SD что позволяет:
• Продолжать работу инженера-конструктора в привычном для себя информационном пространстве;
• Осуществлять передачу геометрии в CAM-модуль без искажений;
• Сократить сроки написания управляющей программы для станка с ЧПУ;
• Исключить потерю данных при конвертации из CAD в CAM-систему;
• Исключить потерю времени на процесс конвертации модели;
• Исключить потери времени на исправление ошибок при некорректной передачи геометрии модели;
• Автоматический Расчет траекторий и генерация управляющей программы;
• Имитация процесса отработки управляющей программы при удалении металла с заготовки;
• Контроль столкновений инструментов.
Рассматривая вопрос использования CAM-модуля как средство для оптимизации кадрового состава предприятия, можно выдвинуть следующее предложение о том, что написанием управляющей программы для станка с ЧПУ должен заниматься никто другой, как создатель трехмерной модели — инженер-конструктор, или же как минимум инженер-технолог, владеющей
информацией о конструктивной специфике изготовления того или иного изделия. Возлагая трудовые обязанности на плечи инженерно-технологического состава предприятие получает эффективный инструмент оптимизации производственного процесса. Чем меньшее количество времени рабочий персонал будет задействован в создании управляющих программ и подготовки к ним постпроцессоров, тем меньше промышленное оборудование будет простаивать в цехах.
Таким образом, использование САМ-модуля, встроенного в систему трехмерного моделирования КОМПАС-ЭБ позволяет повысить скорость подготовки управляющих программ для станков обеспечивая заданную точность и качество обработки по управляющим траекториям режущего инструмента, а, следовательно, повысить конкурентоспособность предприятия на машиностроительном рынке.
Список литературы:
1. Черепашков А.А., Носов Н.В. Компьютерные технологии, моделирование и автоматизированные системы в машиностроении: Учеб. для студ. высш. учеб. заведений. Волгоград: «Ин-Фолио», 2009. — 640 с.
