Новое в программировании ЧПУ с ADEM CAM Expert
Мы уже знакомили читателя с модулем системы ADEM под названием CAM Expert. Основное назначение модуля — автоматическое представление детали системой технологических объектов и создание технологических маршрутов и управляющих программ механообработки.
Модуль ADEM CAM Expert довольно бурно развивается и за последнее время претерпел существенные изменения и дополнения.
Изначально он был разработан для плоской (2,5x) фрезерной механообработки. На втором этапе модуль уже включал электроэрозионную и лазерную обработки, а также сверлильнорасточные технологии. Чуть позже появилась токарная обработка.
Сегодня реализованы многопозиционная фрезерная и токарнофрезерная обработки.
Чем же отличается работа технологапрограммиста при традиционном проектировании и при работе с CAM Expert?
При обычном программировании технологических операций и переходов технолог должен указывать все обрабатываемые контуры и поверхности, а также все контрольные контуры и поверхности. При работе с моделями, состоящими из сотен и тысяч поверхностей, подобный процесс становится сверхтрудоемким. Более того, требуется вводить большой объем числовых данных для каждого технологического перехода: режимы резания, параметры инструмента и т.д.
Модуль CAM Expert значительный объем рутинной работы берет на себя, снижая при этом риск внесения ошибок. В основе модуля лежит методика распознавания технологических объектов и их параметров по трехмерным моделям деталей.
Так как наши пользователи работают не только с моделями, созданными в ADEM, но и с проектами из других CADсистем, указанная методика обладает свойством инвариантности к способам и истории построения 3Dмоделей. Здесь уместно также напомнить, что ADEM — это интегрированный CAD/CAM, который обладает уникальной возможностью независимого от истории прямого редактирования моделей из других систем.
Начнем описание работы CAM Expert с примера многопозиционной фрезерной обработки.
Как правило, под эту технологию подходят конструкции, описываемые стандартными технологическими элементами типа «уступ», «паз», «стенка», «колодец», «окно», «отверстие», «поверхность». Но, в отличие от обычных объектов для фрезерования, располагаются эти конструктивные элементы под разными углами по отношению к направлению шпинделя станка.
Во времена, когда еще не было поворотных столов и шпинделей, для обработки каждой зоны (направления) требовалась переустановка детали на станке. Сегодня этот процесс автоматизирован.
На рис. 1 приведена простейшая модель детали для многопозиционной фрезерной и сверлильной обработки.
Если пользователь включит опцию «Зона», которая инициирует многопозиционный способ, то первое, что сделает CAM Expert, — предложит список рекомендуемых для обработки зон. Список можно просмотреть совместно с автоматической визуализацией положения детали в пространстве. Можно удалить лишние зоны, добавить новые, указывая курсором на плоские и криволинейные грани модели.
Следующее действие — запуск распознавания. Есть возможность настройки параметров распознавания, но не будем на этом останавливаться. Перейдем сразу к результатам.
Рис. 1. Деталь для многопозиционной обработки
Рис. 2. Предварительный просмотр результатов распознавания
Предварительный просмотр позволяет увидеть комбинацию конструктивных технологических элементов, которыми CAM Expert представил деталь (рис. 2). Если пользователь не согласен с результатом (а мы с вами знаем, что сколько технологов, столько и будет вариантов техпроцесса изготовления), то можно совершить следующие действия:
- изменить таблицу зон;
- изменить параметры распознавания;
- удалить ненужные технологические объекты.
При получении требуемого результата можно перейти к следующей стадии — автоматическому получению маршрута изготовления. На этом этапе тоже возможно внесение изменений в предполагаемый результат. Например, технолог может переопределить инструменты, которые модуль CAM Expert подобрал по результатам распознавания, а также дополнить базу данных инструментов, из которой происходит выбор инструмента. Если модуль не обнаружил подходящего инструмента в базе инструментов, то в списке найденных инструментов будет пометка такого инструмента, например «New! Фреза D13R1».
Маршрут обработки формируется в виде дерева проекта технологических переходов с операциями, командами, инструментами и режимами. Дерево это доступно для ручного редактирования.
Перейдем теперь к получению траектории движения инструмента и управляющей программы (рис. 3). Эту процедуру выполняет CAMмодуль, используя один из лучших в мире математических аппаратов для решения подобных задач.
Рис. 3. Получение траектории движения инструмента и управляющей программы
Рис. 4. Симуляция процесса механообработки
Теперь самое время приступить к симуляции процесса механообработки. Это очень полезный этап, позволяющий произвести визуальный анализ взаимных перемещений заготовки и инструмента на всех этапах обработки. Более того, можно сравнить полученную модель с исходной (рис. 4).
Если пользователя все устраивает, то процесс программирования ЧПУ, в общем, завершен!
А что делать, если возможности настроек и редактирования параметров в CAM Expert не позволяют удовлетворить искушенные потребности опытного пользователя? Ответ очень простой. Если пользователь настолько хорошо разбирается в технологии, что видит моменты, которые можно улучшить, то ему прямая дорога поработать с параметрами модуля ADEM CAM. Уж там он всегда сможет найти нужные ему «рычаги и кнопочки» для программирования нюансов ЧПУ.
При этом технологу не придется создавать весь маршрут заново. Он может пользоваться уже сгенерированным в CAM Expert проектом, лишь изменяя необходимые ветви.
Заметим, что CAM Expert может иметь дело не только с плоской многопозиционной обработкой. Возможно программирование трех и более координатного фрезерования. В качестве примера приведена модель на рис. 5.
Рис. 5. Многопозиционная 3-хкоординатная обработка
Рис. 6. Распознавание токарной обработки
Теперь несколько слов о токарнофрезерной обработке. Понятно, что это комбинированная обработка: на одном и том же станке и производится точение детали, и за счет фрезерной головки делаются выборки колодцев, пазов, уступов и т.п. На рис. 6 и 7 приведен характерный пример детали для токарнофрезерной обработки.
Распознавание в модуле CAM Expert также происходит поэтапно. Вначале точение (рис. 6) — при этом в схему включаются такие объекты, как «область», «канавка», «торец». Потом распознаются элементы фрезерной обработки (рис. 7).
Рис. 7. Распознование фрезерной 4-х координатной обработки
Рис. 8. Формирование технологического процесса в формате PDF
О взаимодействии CAM Expert с модулями CAD и CAM мы упомянули. Кроме того, следует отметить, что полученное дерево проекта механообработки полезно и для модуля CAPP, который предназначен для выпуска технологической документации. На его основе может быть сгенерирован комплект ТД, включая техпроцессы, карты, ведомости, эскизы и т.п. Ведь созданное дерево содержит практически всю необходимую для этого информацию.
Одним из направлений развития модуля CAMExpert является автоматическое формирование документации, в частности формирование технологического процесса в формате PDF (Portable Digital Format). После автоматического формирования операции CAMExpert в маршруте обработки запускается алгоритм формирования технологической документации в формате PDF (рис. 8).
Мы рассмотрели основные приемы работы с модулем ADEM CAM Expert на простейших примерах механообработки. Возможности этого интеллектуального программного продукта значительно шире. Экспертная система постоянно развивается, охватывая всё больше стратегий и нюансов современных технологий. Но об этом в следующей статье.
