ПОВЫШЕНИЕ  ТОЧНОСТИ  ПЕРЕДАВАЕМОЙ  ГЕОМЕТРИИ  ПРИ  РАЗРАБОТКЕ  УПРАВЛЯЮЩИХ  ПРОГРАММ

Карпов  Павел  Евгеньевич

Аспирант,  Самарский  Государственный  Технический  Университет,  ООО  «АСКОН-Самара»,  РФ,  г.  Самара

E-mail: 

IMPROVING  THE  ACCURACY  OF  TRANSMITTED  GEOMETRY  IN  THE  DEVELOPMENT  OF  THE  GOVERNING  PROGRAMS

Pavel  Karpov

postgraduate  of  Samara  State  Technical  University,  ООО  «ASCON-Samara»,  Russia  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-3D  возможно  использование  CAM-модуля.  Создание  управляющей  траектории  ведется  непосредственно  в  среде  проектирования  КОМПАС-3D  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  CAM-модуля,  встроенного  в  систему  трехмерного  моделирования  КОМПАС-3D  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.