1 - 2006

Сервис наглядной проверки управляющих программ в системе «ГеММа-3D»

Андрей Дубровин

Все CAM-системы предполагают, что во время обработки детали с помощью управляющей программы (УП), созданной в этой системе, деталь испорчена не будет. И в большинстве случаев это действительно так. Но все технологи станков с ЧПУ желают заранее увидеть результат обработки, поскольку это позволяет лучше оценить качество труда технолога-программиста: определить полученные припуски, оценить качество обработки поверхности, просмотреть всю обработку в последовательности смены инструментов и проанализировать правильность выбранной технологии. Все можно посмотреть заранее: подходы, подрезы, перемещения на быстрых подачах… Инструмент такой визуализации дает возможность сократить цикл отладки управляющих программ — весь процесс обработки можно всесторонне проанализировать на компьютере без задействования станка, при этом качество УП резко возрастает!

Возможности наглядного представления механообработки в системе «ГеММа-3D» представлены в модуле G-Mill. Основной тип входных данных — APT-файл, который содержит минимальное количество информации, достаточное для имитации обработки. APT-файл можно «собрать» из APT-файлов других систем и из проходов. В системе «ГеММа-3D» проходом называется траектория, представляющая собой часть будущей управляющей программы, которая создана однократным выполнением операции проектирования траектории обработки.

Во время открытия APT-файла всегда запрашивается заготовка с выбором из нескольких вариантов. Самый простой вариант — автоматическое определение прямоугольной заготовки по габаритам зоны рабочих перемещений всех инструментов (рис. 1). При этом у технолога всегда есть возможность изменить размеры заготовки — для этого достаточно явно указать значения габаритных размеров. Если прямоугольная заготовка не устраивает, можно задать заготовку произвольной формы — нужно всего лишь заранее подготовить модель желаемой формы в формате STL. Самый простой способ создания STL-заготовки — построить поверхности средствами геометрического редактора и создать на их основе STL-файл.

Рис. 1. Диалог задания формы заготовки в модуле G-Mill

Рис. 1. Диалог задания формы заготовки в модуле G-Mill

Когда входные геометрические данные готовы, можно заранее настроить скорость и точность визуализации, а можно просто оставить всё по умолчанию. Чтобы начать процесс визуализации, достаточно нажать кнопку «Пуск» на панели инструментов. При выполнении визуализации можно свободно вращать модель, выбирая наилучшую точку зрения для получения наибольшей наглядности конкретной обрабатываемой зоны будущей детали. Для удобства последующего анализа различные зоны детали окрашиваются в разные цвета, каждый из которых соответствует конкретному номеру инструмента (рис. 2). Можно изменять «скорость» обработки, можно включить покадровый режим просмотра обработки или приостановить обработку, нажав на кнопку «Пауза».

Рис. 2. Во время верификации ЧПУ-программы в модуле G-Mill все цвета отображения поверхностей соответствуют конкретному номеру инструмента

Рис. 2. Во время верификации ЧПУ-программы в модуле G-Mill все цвета отображения поверхностей соответствуют конкретному номеру инструмента

По окончании визуализации обработки на экране появляется модель будущей детали в том виде, какой она станет после последней визуализированной обработки. На этом этапе необходимо выполнить анализ полученной детали. В первую очередь нужно провести визуальный осмотр результатов обработки. Но оценка масштабированной на экране модели — не самый лучший способ проверки точности обработанной модели. G-Mill предлагает способ различной цветовой окраски для разных толщин материала относительно идеальных поверхностей обрабатываемой модели. Достаточно добавить в текущий проект модель детали и выбрать пункт меню «Показать дефекты» (рис. 3). По умолчанию цвета распределяются следующим образом: желтый слой — ± 0,05 мм , зеленый — от +0,05 до + 0,10 мм, фиолетовый — свыше 0,10 мм, красный — случай подреза, то есть глубже –0,05 мм. Технолог для проверки результата конкретной детали может поменять как значения отклонений от идеала, так и цвет, соответствующий любому слою.

Рис. 3. G-Mill предлагает различную цветовую окраску для разных припусков материала

Рис. 3. G-Mill предлагает различную цветовую окраску для разных припусков материала

Одного взгляда на деталь, раскрашенную таким образом, достаточно, чтобы определить зоны, требующие дальнейшей обработки. В зависимости от характера недообработанных зон технолог может изменить уже имеющуюся управляющую программу — тогда выполняется перерасчет траектории инструмента, а после выполнения команды «Обновить APT» повторно производится визуализация обработки. Или же технолог подготавливает дополнительную обработку, и тогда выполняется визуализация новой траектории, при этом в качестве заготовки используется модель, полученная на предыдущих обработках. И снова можно выполнить команду «Показать дефекты», чтобы оценить новую, более качественную обработку.

Кроме цветовой послойной окраски технологу предоставлена возможность определять координаты точек и расстояний между точками на обработанной модели. Следует открыть вкладку «Инфо» и указать опорную точку. При последующем перемещении курсора по поверхности обработанной модели будут непрерывно отображаться координаты текущей точки на поверхности модели и расстояние до опорной точки по прямой и по осям, а также углы прямой к осям координат (рис. 4).

Рис. 4. Во вкладке «Инфо» можно узнать координаты любой точки обработанной поверхности

Рис. 4. Во вкладке «Инфо» можно узнать координаты любой точки обработанной поверхности

Технолог может сохранить проект в текущем состоянии до следующей работы с этой деталью. При этом сохраняются многие настройки, выполненные в данном проекте, включая цветовые гаммы и диапазоны отклонений. А главное — модель сохраняется в том виде, какой она была после последней обработки, и в дальнейшем ее можно использовать в качестве заготовки. Это позволяет заниматься отладкой отдельного прохода, который можно прогонять по одной и той же заранее подготовленной заготовке.

Следует сказать, что в девятой версии системы появилась возможность сделать цикл отладки УП еще короче. Можно выполнять визуализацию обработки проходов, из которых еще не была создана управляющая программа в виде APT-файла. Технолог выбирает проходы, которые хочет пропустить через модуль G-Mill, а «ГеММа-3D» запрашивает у технолога остальные необходимые данные. Первый из запросов — «Укажите поверхность» — слегка шокирует новичков, поскольку не понятно, зачем нужны поверхности. Но по мере приобретения опыта становится ясно, что поверхности нужны для автоматического определения размеров заготовки не по габаритам траектории, а по габаритам детали. Кроме того, поверхности автоматически попадают в проект модуля G-Mill в качестве модели детали, которая участвует в анализе дефектов. Такой настроенный автоматизированный модуль без лишних запросов быстро выполняет визуализацию нуждающейся в проверке комбинации подготовленных проходов, делая работу технолога легкой и приятной.

Рис. 5. Объекты визуализации обработки в G-Mill могут иметь различные окраску и текстуру

Рис. 5. Объекты визуализации обработки в G-Mill могут иметь различные окраску и текстуру

Представленные возможности модуля G-Mill являются основными, то есть описанный инструментарий актуально востребован технологами-программистами ЧПУ. Эти возможности используются ежедневно и многократно. Но есть и другие инструменты модуля, необходимость в которых возникает несколько реже. Это визуализация (и погашение) любых объектов, участвующих в проекте. Кроме обрабатываемой модели на экране могут присутствовать траектория инструмента, сам инструмент, источники света, оси координат. Объекты могут иметь различные окраску и текстуру. Текстуру можно получить извне или воспользоваться одной из имеющихся в модуле текстур различных металлов (рис. 5) и минералов, резин и пластиков различных цветов; любопытно представить обработку стеклянной модели. Можно определить длину траектории — общую или текущую, можно установить объем снятого материала, изменить цвет, яркость и положение любого из трех источников света, задать фон и туман…

Сервис по визуализации обработки постоянно совершенствуется в соответствии с потребностями технологов. Сегодня все труднее представить работу программиста без инструментария подобного типа. Вряд ли найдутся желающие работать с инструментом, обладающим меньшими возможностями. Поэтому следует ожидать дальнейшего развития модуля, повышения его производительности и удобства в работе.

САПР и графика 1`2006