3 - 2005

Новые возможности Cimatron E v.6

Алексей Пелипенко

Продолжим краткий обзор ключевых особенностей и новых возможностей CAD/CAM-системы Cimatron E v.6.
Начало в № 1 и 2’2005.

Черчение

Как отмечалось в предыдущих частях статьи (см. «САПР и графика» № 1 и 2'2005), подсистема черчения обеспечивает формирование чертежно-графической конструкторской и технологической (операционных эскизов) документации в соответствии с требованиями ЕСКД и ЕСТД. Каждый документ может содержать неограниченное число листов и виды, созданные на основе любого количества моделей. Проекционные виды, разрезы и сечения создаются не только на основе моделей, но и на основе друг друга. Виды, сечения и разрезы со штриховкой формируются автоматически независимо от того, является ли базовая модель замкнутой. При простановке размеров и других специальных символов используются меню или интеллектуальный курсор. Специальная функция «ссылочный текст» позволяет привязывать к элементам чертежа ассоциативные данные из базы данных проекта. При простановке размеров на сплайновых кривых система может автоматически преобразовывать их в набор прямых и дуг.

В Cimatron E v.6 появились средства группирования чертежных элементов и создания их каталогов. Упрощено создание шаблонов чертежей электродов, и теперь они создаются так же, как для любого другого чертежного документа, — чертеж сохраняется как шаблон, а система сама извлекает из него правила для формирования документов того же типа. В новой версии добавлен параметр «скрыть/показать» пользовательскую систему координат модели на чертеже.

Новая функция позволяет копировать вид из одного документа в другой с поддержкой ассоциативности между скопированным видом и базовой моделью, в то время как ассоциативность между скопированным и исходным видами не сохраняется. Эта функция дает возможность повторно применять виды, созданные в других документах, очень простым и интуитивно понятным способом (команды «копировать» и «вставить»).

В Cimatron E v.6 можно использовать новый элемент — символ обозначения толкателей и каналов охлаждения, ассоциативный базовым окружностям. Новая опция обеспечивает группирование в перечне материалов (BOM) деталей, имеющих одинаковое обозначение в каталоге стандартных деталей. Это позволяет, например, при использовании в пресс-форме нескольких одинаковых толкателей различной длины сразу получать в спецификации для заказа деталей, в отличие от состава сборки, требующееся на пресс-форму количество стандартных заготовок данного толкателя.

В Cimatron E v.6 чертежные виды деталей и сборок могут создаваться напрямую с модельных видов. Это существенно ускоряет процесс разработки чертежей, поскольку требующийся модельный вид можно сформировать значительно быстрее, чем соответствующий чертежный. Здесь же можно определить сегмент ломаной линии сечения, относительно которого геометрия модельного вида будет показана на чертеже.

Подсистема ЧПУ

Cimatron E обеспечивает программирование от 2- до 5-координатной фрезерной, 2- и 4-координатной проволочной электроэрозионной, а также токарной обработки с поддержкой станков с противошпинделем. Система обладает развитыми средствами визуализации и верификации обработки, обеспечивает ведение библиотек инструмента с режимами резания, задание правил вычисления параметров обработки и многое другое. Знание о реальной форме заготовки в любой точке обработки дает возможность обеспечить равномерную нагрузку на инструмент, что важно для достижения высокого качества деталей, сокращения износа инструмента и увеличения меж­ре­монт­ных сроков для станков и оснастки. Обеспечение равномерной нагрузки на инструмент и специальные стратегии обработки, которые позволяют создавать управляющие программы (УП) без резких изменений направления движения инструмента и таким образом избегать торможений, особенно актуальны при высокоскоростной обработке.

При программировании проволочной электроэрозии система предлагает вариант работы с интерфейсом, абсолютно идентичным (но только русифицированным) интерфейсу устройства ЧПУ, с которым работает оператор станка при вводе данных и задании параметров. В этом случае технолог-программист использует все возможности, предлагаемые станком. Например, устройства ЧПУ современных электроэрозионных станков автоматически рассчитывают необходимое количество проходов и технологические режимы на основе таких данных, как марка проволоки, требующиеся точность и шероховатость обрабатываемых поверхностей. Пользователь Cimatron E может использовать эти возможности, работая не у станка, а на своем рабочем месте в технологическом бюро, получая дополнительные преимущества от более высокой функциональности и более широкого спектра решаемых системой задач. Например, удобной функцией является автоматическое построение эвольвент зубчатых колес по произвольному набору параметров и другие возможности (рис. 1). Система в базовом варианте имеет постпроцессоры и поддерживает специфические параметры различных моделей таких станков, как Agie, Charmilles, Fanuk, Hitachi, Makino, Mitsubishi, Ona, Sodick, а также легко адаптируется к другому отечественному и зарубежному оборудованию.

Рис. 1. Подсистема проволочной электроэрозии учитывает особенности программирования различных современных станков

Рис. 1. Подсистема проволочной электроэрозии учитывает особенности программирования различных современных станков
и предоставляет много дополнительных возможностей

При программировании токарной обработки интерес представляет режим «мастер процесса». Он позволяет описать правила обработки детали, например указать технологические переходы, которые должны использоваться, и их последовательность для основного и противошпинделя. После этого система сама сформирует последовательность процедур обработки и рассчитает траекторию инструмента (рис. 2). Как и для других видов обработки в Cimatron E, технологию можно сохранять в виде шаблонов, что ускоряет программирование обработки типовых деталей. Система обеспечивает автоматическое формирование по задаваемым параметрам режущей пластины кода ISO для ее заказа, а также сборку пластины с произвольной державкой, что позволяет вводить в систему любой инструмент.

Рис. 2. Подсистема токарной обработки дает возможность быстро создавать УП с большим количеством переходов

Рис. 2. Подсистема токарной обработки дает возможность быстро создавать УП с большим количеством переходов

Модуль QickDrill представляет собой САПР сверления. Он автоматически выявляет на модели отверстия, сортирует одинаковые отверстия по группам и привязывает технологию обработки. Отверстия, на которых необходимо нарезать резьбу, указываются пользователем. Также задается максимальный диаметр отверстий, начиная с которого будет выполняться их расфрезеровывание, и соответствующая фреза.

Модуль поддерживает 25 типов глухих и сквозных отверстий. Технология обработки каждой группы отверстий включает последовательность переходов для обработки каждого элемента отверстия. Правила определения системой технологии обработки и расчета параметров могут содержать логические операции и вводятся пользователем. Например, пользователь определяет правила последовательного приращения диаметра сверла или другого инструмента (зенковки, зенкера, развертки и т.д.) при обработке отверстия определенного диаметра. После определения технологии обработки система для каждого инструмента выбирает стандартный цикл сверления и создает последовательность процедур сверления Cimatron E. Модуль QickDrill обеспечивает значительное сокращение сроков разработки УП для деталей, содержащих большое количество отверстий, например плит и других деталей пресс-форм и штампов, поскольку при его отсутствии последовательность процедур и параметров сверления пользователю приходится вводить самому.

В Cimatron E v.6 произведены многочисленные улучшения в различных функциях программирования обработки, большинство из которых связано с использованием во многих функциях новых алгоритмов и параметров, предоставляющих пользователю более высокий уровень управления траекторией движения инструмента. На 30% повышена скорость расчетов, а также сокращено количество ситуаций, требующих перерасчета траектории при изменении параметров.

Новые возможности добавлены в состав средств программирования 5-координатной фрезерной обработки. Так, появилась новая функция создания и редактирования холостых переходов инструмента на безопасном расстоянии от заготовки, которая может применяться между двумя любыми процедурами обработки. Эта функция позволяет определить наклон инструмента в каждой точке, место смены инструмента, вид подхода и отхода, траекторию перехода (по заданной плоскости, цилиндру, сфере). Также возможно «ручное» редактирование перемещений инструмента. Другая функция позволяет осуществлять реалистичную имитацию движения узлов и органов станка с учетом их максимально возможных перемещений и поворотов (рис. 3). Еще одна функция обеспечивает автоматический пересчет формы заготовки при 5-координатной позиционной обработке (когда поворот детали осуществляется отдельным кадром УП), что дает возможность значительно сократить трудоемкость разработки таких УП, избегать «резки по воздуху» и генерировать оптимальные траектории инструмента.

Рис. 3. Cimatron E предлагает комплекс средств для эффективной разработки, оптимизации и проверки управляющих программ

Рис. 3. Cimatron E предлагает комплекс средств для эффективной разработки, оптимизации и проверки управляющих программ

Новые возможности появились для генерации различных файлов отчета и документов для наладки станка за счет создания отчетов в формате XML. Этот стандартный формат позволяет применять пользовательские приложения для генерации документов в произвольной форме. Удобна новая возможность настройки панели инструментов системы для выполнения специфических задач пользователей. Например, могут использоваться такие конфигурации панели, как расширенная, стандартная, для цеха и т.п.

Отдельный раздел составляют улучшения в управлении заготовками. В частности, во всех процедурах расчета траекторий инструмента появилась возможность управлять автоматическим обновлением заготовки в соответствии с результатами обработки на предыдущем переходе. В процедурах, связанных с удалением большого количества материала (при черновой обработке), рекомендуется использовать автоматическое обновление, тогда как в процедурах чистовой обработки обновление заготовки можно не производить. В результате незначительные изменения в параметрах чистовой обработки, не приводящие к изменению оставшейся заготовки, не потребуют времени на ее перерасчет, что позволит сократить время разработки УП. Дополнительная опция позволяет в процедурах доводочной обработки не использовать информацию о заготовке, оставшейся после предыдущего перехода, поскольку основные возможные ошибки (столкновения с державкой инструмента и при подходах и врезаниях) отрабатываются на более ранних этапах проектирования обработки. Эти нововведения повышают гибкость системы и общую производительность работы пользователя.

Полезной окажется функция расчета минимальной длины (вылета) инструмента для обработки конкретных элементов детали в зависимости от размеров державки. Эта функция автоматически активируется при создании чистовых и доводочных переходов. Она не применяется, если используется параметр автоматического расчета наклона инструмента в случае недостаточности его длины для обработки, а также в случае использования процедуры обработки с несколькими инструментами.

Отметим также новые параметры врезания, оптимизации подчистки между проходами и опцию смешанного (попутного и встречного) фрезерования в процедурах черновой и получистовой обработки, обеспечивающую сокращение холостых переходов. Важными являются возможность задания радиуса скругления переходов при высокоскоростной обработке и появление во всех функциях обработки раздела меню для обработки электродов, содержащего такие параметры, как величина искрового зазора и значение осцилляции при электро­эрозии.

Пользователи, выполняющие изготовление сложных деталей, оценят параметры задания разных значений точности и эквидистанты при обработке разных групп поверхностей детали, новые варианты подхода и отхода инструмента в процедуре 5-координатной обрезки, улучшения в функции автоматического расчета наклона инструмента при недостаточности его длины, возможность задания в качестве точки сверления цилиндрической поверхности и многие другие улучшения.

Поскольку число параметров увеличивается, в Cimatron E v.6 был усовершенствован механизм исключения из меню ненужных пользователю параметров. Также для всех функций обработки реализовано сохранение параметров, которые пользователь предпочитает использовать в качестве параметров по умолчанию.

Решения компании Cimatron пользуются заслуженным доверием поставщиков станков, со многими из которых заключены партнерские соглашения. В частности, в середине 2002 года компания Mikron AG, один из ведущих производителей 3-5-координатных обрабатывающих центров, выбрала систему Cimatron E для оснащения своего подразделения — Центра высокоскоростной обработки (Ниедау, Швейцария), где возможности станков демонстрируются заказчикам.

В заключение отметим, что наряду с Cimatron E компания разрабатывает целый ряд других систем и приложений. В России, странах СНГ и Балтии предпродажную подготовку, русификацию, поставку, внедрение, обучение, гарантийное и послегарантийное обслуживание этих программных продуктов осуществляет компания «Би Питрон».

«САПР и графика» 3'2005