Розробка керуючих програм для верстатів з ЧПК у середовище САПР Gemma 3D

11 РОЗРОБКА КЕРУЮЧИХ ПРОГРАМ ДЛЯ ВЕРСТАТІВ З ЧПК У СЕРЕДОВИЩЕ САПР GEMMA 3D

Компанія АСКОН, котра являє собою розробником САПР Компас 3D та САПР ТП Вертикаль, для розробки програм  для верстатів з числовим програмним керуванням (ЧПК) пропонує використовувати САПР Gemma 3D. Отже в даному розділі буде розглянута розробка керуючої програми для верстату з ЧПК моделі ИР320ПМФ42 , на прикладі фрезерної операції ,на якій виконується обробка торця циліндричної поверхні та двох бонок, за допомогою САПР Gemma 3D.

11.1 Загальні відомості про керуючі програми верстатів з ЧПК

Розробка керуючої програми (КП) для верстата з ЧПК - це завершальний етап проектування операційного технологічного процесу. На цьому етапі вирішуються завдання подальшої деталізації технологічної інформації, її формалізованого подання й запису  вхідною мовою пристрою ЧПК.

Перша з перерахованих задач зводиться до вибору координатних систем і фіксації їх у робочому просторі верстата, формуванню траєкторій інструментів і розрахунку координат опорних крапок, коректування розрахункових режимів різання відповідно до  обмежень верстатних приводів.

Друга задача пов'язана з розподілом пам'яті пристрою ЧПК, що відводиться для зберігання значень змінних (формальних параметрів), які використовуються в КП: адрес інструментів у верстатному накопичувачі, параметрів корекції їхнього положення й розмірів, зсувів робочих координатних систем, похибки базових елементів пристосувань, режимів різання та ін..

Третя задача - це "кодування" КП відповідно до  обмежень вхідної мови пристрою ЧПК.

Послідовне рішення всіх трьох завдань визначає основний зміст етапу проектування КП. Слідом за цим етапом випливають етапи налагодження КП (синтаксична - "прогін" через пристрій ЧПК, макетна - з використанням імітатора верстата, наприклад - графобудівника, і виробнича - безпосередньо на верстаті) і її експлуатації. При цьому трудомісткість налагодження КП й її коректування в процесі експлуатації багато в чому залежить від технічних рішень, прийнятих розробником на всіх етапах її проектування. Немаловажне значення має тут й якість проектної й експлуатаційної документації, яка розроблялась в процесі проектування КП.

Накопичений до теперішнього часу досвід, розробки відносно складних КП для багатоопераційних верстатів, про ЧПК дозволяє сформулювати основний принцип побудови таких програм - це принцип єдності функціональної структури КП. Відповідно до цього принципу програма формується, як типова послідовність функціональних блоків, кожний з яких реалізується також типовими (для конкретного верстата й пристрою ЧПК) язиковими засобами. При цьому адресація формальних параметрів КП, що визначають положення, розміри й коригувальні зсуви інструментів і робітників координатних систем, також виробляється за єдиними типовими правилами.

Все це дозволяє одержати керуючу програму, яка легко читається, зручна для вивчення, коректування й розмірного настроювання в процесі експлуатації.

11.2 Загальні відомості про САПР Gemma 3D

Центральною задачею, на рішення якої орієнтована система Gemma 3D, є підготовка програм обробки на верстатах з ЧПК найбільш складних деталей виробів машинобудування, що виготовляють із використанням фрезерування, свердління, електроерозійного й лазерного  різання, точіння, гравіювання та вирубки яка програмується. Новим видом операцій, які підтримуються в програмі, стало програмування пошарового синтезу виробів на стерео літографічних (SLA) установках. Для цього в складі системи є всі необхідні складові. У їхньому числі:

-  геометричний редактор, що дозволяє описати математично деталь будь-якої складності, яка задається відомими в машинобудуванні способами;

-  спеціалізовані програми (утиліти) технолога-програміста для виконання додаткових геометричних операцій, які зумовлюються технологією обробки деталі (розподіл на зони обробки, введення обмежень на оброблювану зону , побудову технологічних скруглень і допоміжних еквідистант відповідно до форми й розмірами використовуваного інструмента, побудова раціональних траєкторій обробки контурів і поверхонь та ін.);

-  засоби завдання технології обробки за видами (фрезерування, свердління, електроерозійна обробка, лазерне різання, точіння, гравіювання, вирубка яка програмується);

-  програми розрахунку траєкторій переміщення інструмента, що відповідають заданим вимогам по точності обробки й результуючій чистоті поверхні;

-  засоби формування керуючих програм та їхньої модифікації;

-  графічні програми, що забезпечують вивід на екран дисплея ЕОМ зображень деталі в процесі завдання геометрії, побудови технологічних обмежень, траєкторії інструмента і його руху в режимі мультиплікації при обробці; виконання аналізу деталі, а також візуального контролю можливих помилок на всіх етапах роботи.

Основна робота в системі Гема-3D виконується в  інтерактивному (діалоговому) графічному режимі. У ньому технолог-програміст безпосередньо вказує на екрані дисплея елементи деталі,  які необхідно обробити, відповідно до технічної документації й технології виготовлення, визначає зони обробки й обмеження для їх, вибирає з переліку стратегії обробки, задає технологічні параметри й геометрію інструмента. При необхідності може сам, з допомогою засобів системи, виконати додаткові геометричні побудови. В інтерактивному графічному режимі може бути виконаний