Программирование обработки по базе CAD

Как вы, должно быть, заметили из примеров, иллюстрировавших программирование на языке APT, большую часть программ обработки деталей составляют операторы, определяющие геометрию этих деталей. Если деталь уже спроектирована в CAD, с точки зрения программиста вполне естественно воспользоваться данными о ее геометрии, хранящимися в базе данных CAD. Даже если деталь не была спроектирована в CAD, построение ее чертежа в такой системе гораздо удобнее описания ее на языке, подобном APT, особенно если деталь имеет криволинейные границы и поверхности. Перечисленные идеи легли в основу интегрированных систем CAD/CAM. В таких системах геометрические операторы передаются из базы CAD в программу ЧПУ, а в некоторых случаях по ним автоматически составляются операторы перемещений, управляющие движением режущего инструмента. Раньше все эти задачи выполнялись программистом.

Составление программы обработки деталей при помощи интегрированной системы CAD/CAM осуществляется в приведенной ниже последовательности.

  1. Выделяются элементы геометрии детали, особенно важные при машинной обработке. Эти элементы могут быть выделены в отдельный слои чертежа. Геометрия детали может потребовать редактирования или расширения (с целью включения границ, определяющих движение режущего инструмента). Геометрические сведения, необходимые для составления программы обработки, зависят от того, каким методом и на каком станке производится данная деталь. Например, токарные операции (точение, подрезка торца, проточка канавок и нарезка резьбы) требуют знания двумерного профиля (рис. 11.27). Этот профиль может быть получен непосредственно из базы данных CAD, если деталь была спроектирована при помощи системы автоматизированной разработки чертежей, встроенной в интегрированную систему CAD/CAM. Правда, от пользователя может потребоваться построение профиля в отдельном слое, в противном случае программа попросит его изолировать профиль от других объектов (в частности, аннотаций, которые тоже могут находиться на чертеже). Если деталь была построена в системе объемного моделирования, входящей в состав интегрированной системы, пользователю придется проецировать объемную модель на плоскость для получения ее профиля или же искать исходный профиль, по которому эта деталь строилась. В любом случае для определения профиля может потребоваться некоторая работа в интерактивном режиме.
 

Программирование обработки по базе CAD

Программирование обработки по базе CAD
 

Двухосевые операции фрезерования и сверления, подобно токарным, требуют подачи на вход двумерной геометрии детали. Операции контурной обработки и фрезерования глубоких выемок (рис. 11.28) могут основываться па сведениях из двумерной пли трехмерной базы данных, как и операции токарной обработки. На рис. 11.28, а, 6 показаны глубокие выемки двух типов, а на рис. 11.28, в — профиль.

Помимо упомянутых операций существуют также операции резки газовой сваркой и плазменным резаком, прессования на револьверном прессе с ЧПУ. Эти операции тоже работают с двумерной геометрией, сведения о которой, следовательно, должны каким-то образом извлекаться из базы данных деталей. Обычно пользователю приходится вручную выбирать на рисунке элементы, образующие необходимую геометрию.

Если поверхности детали должны обрабатываться на трех- или пятиосевом фрезеровальном станке в режиме контурного регулирования, для составления программы потребуются геометрические сведения о поверхностях. Эти сведения могут быть перенесены в программу, если деталь была спроектирована в системе поверхностного или объемною моделирования, входящей в состав интегрированной системы CAD/CAM. В этом случае пользователю придется в интерактивном режиме указать поверхности для обработки (определив для них роль поверхностей детали), а также задать соседние с ними поверхности (которые будут играть роль поверхности движения и контрольных поверхностей). Несмотря на необходимость выполнения некоторых действий в интерактивном режиме, преимущества от использования интегрированных систем очень существенны, поскольку описать сложные криволинейные поверхности на языке, подобном APT, очень сложно, а часто оказывается практически невозможно.

      2. На следующем этапе определяется геометрия режущего инструмента. Программное обеспечение обычно включает библиотеки инструментов, из которых пользователь может выбирать нужные ему экземпляры.

      3. Пользователь определяет желаемую последовательность операций обработки и планирует требуемые траектории движения режущего инструмента с соответствующими параметрами обработки. Траекторией режущего инструмента называется траектория, которую описывает инструмент но мере того, как он приближается из своего исходного положения к заготовке, выполняет ее обработку и снова возвращается в исходное положение. Траектория обычно повторяется несколько раз, пока режущий инструмент снимает слой все большей и большей толщины. Для простых операций траектория режущего инструмента может строиться системами автоматически.

      4. После планирования траектории движения координаты х, у и z точек на этой траектории вычисляются программой ЧПУ с учетом выбранного резца и геометрии детали. Использование множества точек на каждой траектории (то есть аппроксимация большим количеством прямых сегментов) даст более точное соответствие поверхности ожидаемой форме. Однако программа обработки может оказаться длиннее, что снизит скорость ее передачи на DNC.

      5. Построенная траектория движения инструмента может быть проверена на графическом мониторе. Обычно при этом на экран выводится анимированная картинка, изображающая движение резца в процессе обработки детали. Если в программе обнаруживаются ошибки, пользователь всегда может изменить ее и проверить снова. Некоторые циклы обработки могут реализовываться в виде макросов.

      6. По скорректированным траекториям формируется CL-файл (с координатами точек на эгих траекториях), который затем обрабатывается постпроцессором в результате чего получается файл в машинном коде (MCD-файл). Этот файл и передается контроллеру станка.

В последующих разделах мы кратко расскажем о том, каким образом рассчитываются и проверяются траектории движения режущего инструмента при обработке поверхностей фрезерованием. Если речь идет об обработке двумерных профилей, как, например, при сверлении или двухосевом фрезеровании, траектории рассчитываются при помощи элементарной аналитической геометрии, рассматривать которую здесь нет необходимости.

 

 

Смотрите также