РАЗРАБОТКА ЦИФРОВОГО ДВОЙНИКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ОБРАБОТКИ НА ОБОРУДОВАНИИ С ЧПУ Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

Т Е Х Н И Ч Е С К И Е

НАУКИ

УДК 621

А.С. Бубликова

РАЗРАБОТКА ЦИФРОВОГО ДВОЙНИКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ОБРАБОТКИ

НА ОБОРУДОВАНИИ С ЧПУ

Статья анализируется сведения о создании цифрового двойника технологического процесса обработки на оборудовании с ЧПУ.

Ключевые слова: технологии, модели.

На современном этапе развития промышленности разрабатывают (проектируют) сложные детали, цена ошибки, которая может произойти, очень высока, благодаря уровню компьютерных технологий, которая позволяет моделировать, тем самым мы снижаем риски возможной ошибки, следовательно, разработка цифрового двойника технологического процесса является актуальной задачей. Само понятие актуальности заключается в важности, современности, ведь мы живем в современном мире и идем в ногу со временем, отходя от старых идей. Таким образом, нужно разработать цифровой двойник.

Данный программный комплекс должен решать следующие задачи:

1) Подбор станка с ЧПУ; 2) Процесс упрощения модели станка (кинематики, постпроцессора); 3) Настройка станка (настройка постпроцессора на конкретный станок); 4) Обработки на станке детали-представителя.

Идея создание двойника, это создание копии, упрощения некоторых его составляющих.

Основной задачей разработки цифрового двойника, является подбор и упрощение модели станка (кинематики, постпроцессора).

Сложность кинематики формообразующей системы станка обусловлена количеством и структурой необходимых исполнительных движений. Задание и оптимизация их структуры - одна из основных задач синтеза кинематики формообразования при проектировании станка.

Многообразие возможных решений обусловлено тем, что одна и та же линия может быть образована различными сочетаниями движений.

Например, окружность обычно формируется одним вращательным движением.

© Бубликова А.С., 2021.

Научный руководитель: Ветохин Валерий Викторович - кандидат технических наук, доцент, Воронежский государственный технический университет, Россия.

При обработке же отверстий в неподвижных деталях (например, фрезерованием, а также при раскрое материала плазменной, лазерной, гидроабразивной и другими видами резки) окружность обычно получают двумя согласованными прямолинейными реверсивными движениями.

Замена сложного движения простым упрощает кинематическую схему обработки. Поэтому при синтезе структуры исполнительного движения должны учитываться конструктивные и технологические факторы.

Для обеспечения эффективных условий резания наряду с необходимыми для формообразования заданной поверхности движениями инструменту и (или) заготовке могут сообщаться дополнительные макро- или микродвижения. На этом основаны осциллирующе сверление, точение, шлифование и другие прогрессивные методы обработки.

Необходимость в дополнительных движениях при обработке сложных поверхностей часто обусловлена их геометрией. Также как и вращение можно заменить на два других движения. Разберем все по пунктам.

Первый - это подбор станка с ЧПУ. Подбор осуществляется выбором любого современного станка (модели).

Второй, процесс упрощения модели станка (кинематики, постпроцессора).

1) Упрощение кинематики происходит методом: добавления, замены и убирания каких-либо элементов схемы.2) Что касается постпроцессора для станка с ЧПУ, то мы начнем с того, что постпроцессор - это модуль, преобразующий совокупность данных, содержащий в управляющей траектории и представляя их в виде управляющей программы.

Существует 3 типа постпроцессора: 1) Внешний, у которого в качестве входящего (промежуточный файл), содержит данные об инструменте CL-DATA. Его формирует CAM-система.

Его 2 название «Обобщенный постпроцессор», так как он независим от CAM-систем. Достоинство-его единожды надо настроить для конкретного станка, и он же для разных систем один. Есть недостаток-это проблема, возникающая во время перенастройки.

2) Встроенный-осуществляется через CAM-систему, непосредственно через её формат идет обработка данных управляющей траектории. Поэтому его называют «Родной».

Этот тип постпроцессора работает без файла CL-DATA, так как всю информацию он читает из CAM-системы. Его главным преимуществом - доступны многие возможные параметры и переменные (в случае с внешним постпроцессором, нет доступа к ним). Вводится совокупность данных про инструменты или операции предстающей обработки. 3) Индивидуальный постпроцессор - разработка самым старым способом создания постпроцессора с помощью языка алгоритмов, пишется для определенного станка.

Мы рассмотрели эти 3 варианта и выбрали для себя боле оптимальный и правильный вариант внешнего постпроцессора не для 5 координатных станков, а более простых и он менее выгодный вариант и не зависимый от CAM-Систем.

Третий, используя настройку станка мы настраиваем постпроцессор, для этого у нас есть два типа настроек: 1) Постпроцессирующий модуль, осуществляемый с запуском при старте исполняемого файла, загружает данные, вносимые в состав управляющей траектории, получив их через CAM-систему; 2) В шаблоне постпроцессора содержится инструкция для модуля, создающая управляющие программы.

Это настройка для данного станка, пользуясь текстовыми файлами, доступными для редактирования, для этого используют текстовый редактор.

Четвертый, завершающий пункт-это выполнение обработки на станке детали-представителя (базовая деталь) выполняемая в программе NX.

Таким образом, система позволит решить разные задачи, исключая возможных ошибок и обеспечить гибкость, эффективность и твердость.

Библиографический список

1. Ведмидь П.А., Сулинов А.В. // В26 Программирование обработки в NX CAM. - М.: ДМК Пресс, 2014. -304 с.: ил. ISBN 978-5-97060-143-3

БУБЛИКОВА АНГЕЛИНА СЕРГЕЕВНА -магистрант, Воронежский государственный технический университет, Россия.