9 - 2002

Развитие EUCLID 3. Подготовка управляющих программ

Александр Лихачев

Впредыдущих частях статьи, посвященных выходу новой версии EUCLID 3 2.4 («Развитие EUCLID 3» № 7 и 8’2002), были представлены общие сведения о возможностях русифицированного CAD/CAM/CAE/PDM-комплекса EUCLID 3 компании EADS MATRA Datavision (Франция), предназначенного для автоматизированного проектирования различных изделий. Также был дан обзор функций моделирования изделий и оснастки для их отработки на электронном макете изделия вместо доводки опытного образца. Данная статья содержит краткий обзор средств автоматизированной подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ.

В комплекс EUCLID 3 входят полностью русифицированные подсистемы для подготовки управляющих программ — 2,5-, 3-, 4-, 5-координатного фрезерования, гравировки, двухосевой токарной и токарно-фрезерной обработки, 2- и 4-координатной электроэрозионной обработки, а также лазерной резки и вырубки листов с оптимизацией раскроя. Во фрезерной и токарной подсистемах имеются средства проектирования моделей станков (рис. 1), режущего инструмента (рис. 2) и автоматического выпуска технологических карт по принятым на предприятиях формам. Цена каждой подсистемы (кроме лазерной резки и гравировки по растру) составляет в среднем 2,5 тыс. долл. (цена снижена для предприятий СНГ).

Электронный макет обрабатываемой детали может быть подготовлен в EUCLID 3 или в другой системе. Предпочтительно использовать модели деталей, созданных конструкторами в EUCLID 3 при разработке изделий и оснастки, так как в этом случае можно быть уверенным, что эти модели не имеют геометрических дефектов (разрывов, наложений и т.п.). Если же модель детали подготовлена в другой системе, то технолог может воспользоваться средствами EUCLID 3 для автоматизированного контроля и устранения дефектов обрабатываемых поверхностей. Поскольку управляющие программы рассчитываются по модели детали, записанной в базу данных EUCLID 3, то зависимость траекторий обработки от формы детали при ее изменении в любом случае сохраняется. 

В подсистемах EUCLID 3 для подготовки управляющих программ реализован максимальный уровень автоматизации создания и контроля программ. В частности, при черновой фрезерной обработке автоматически определяются поверхности, которые можно обработать позже (отверстия, карманы — рис. 3), в отличие от некоторых CAM-систем, в которых такие поверхности указываются «вручную» — по дереву структуры детали или иным способом.

В EUCLID 3 исключен выбор цикла, не выполняемого выбранным инструментом; автоматически (а не только визуально) определяются зарезы детали или крепежного приспособления, столкновения элементов станка, выходы на упоры при фрезерной и токарной обработке. При этом система сразу добавляет в траекторию инструмента отводы в плоскость безопасности или на безопасное расстояние. При расчете траектории контролируется соответствие формы инструмента кривизне траектории движения, а также определяются необработанные области для их последующей обработки. Реалистичное отображение удаления материала позволяет проверять корректность выбора инструментов, последовательности циклов и назначенных припусков (рис. 4).

Для подготовки управляющих программ фрезерования в комплект входят две подсистемы: Milling и Surfapt, которые различаются количеством типов циклов и степенью контроля при имитации обработки. В подсистеме Surfapt расчетная управляющая программа фрезерной обработки детали контролируется по цветному изображению движения инструмента по траектории, а в подсистеме Milling полностью имитируется 2,5-, 3-, 4- и 5-координатная обработка с использованием схемы или объемной модели конкретного станка, инструмента и инструментальной оснастки. Все это позволяет технологу выбрать тип моделирования и уровень контроля управляющей программы, соответствующие сложности обработки. Обеспечена возможность автоматизированного определения нетиповых циклов, поддерживается высокоскоростная обработка. Управляющая программа способна учитывать износ инструмента и управлять сменой инструмента в обрабатывающих центрах.

Для удобства работы технолога определены 29 типовых циклов 2,5-координатной обработки, 9 циклов 3-координатной обработки, 5 циклов 5-координатной обработки, а также существуют циклы, определяемые пользователем. Многие циклы имеют несколько вариантов. Подачу можно рассчитать по заданной максимальной высоте гребешка, либо по закону изменения шага, либо с постоянным значением шага. Обеспечивается коррекция траекторий фрез с неплоским концом; имеются 6 типов траекторий подвода/отвода инструмента, 3 типа обработки контурных и объемных островов; обеспечено использование интерполяционных возможностей станков для сокращения размеров программ и точная обработка деталей, построенных из тел. Автоматически рассчитываются время обработки и длина пути инструмента на рабочей и ускоренной подачах. Возможна автоматическая оптимизация движения инструмента.

С помощью циклов 3- и 5-координатной обработки по плоскому или пространственному контуру можно выполнить гравировку. Гравировка по растровым изображениям (сканированным фотографиям или синтезированным фотореалистичным изображениям) программируется специализированной подсистемой Type3. Имеется раздел создания произвольных шрифтов.

В состав подсистем входят средства полуавтоматического проектирования любого режущего инструмента (включая нестандартный, фасонный, гравировальный), а также оснастки инструмента и крепежных приспособлений. Объемная модель (электронный макет) инструмента создается автоматически — по указанному типу инструмента, его геометрическим (диаметр, форма и длина режущей части и др.) и технологическим параметрам (тип материала детали, максимальная скорость резания и др.), что позволяет быстро создать библиотеку имеющегося на заводе инструмента и эффективно ее использовать с помощью функций поиска инструмента по ряду признаков (тип, диаметр и т.д.).

Автоматизированное создание моделей станков и крепежных приспособлений выполняется посредством соответствующих команд, причем не нужно описывать станок как механизм — это происходит автоматически. Достаточно указать, какие детали соответствуют станине, столу, консоли и по какой оси они движутся, а также задать крайние положения относительно начала координат станка.

В комплект поставки входят библиотека моделей станков разных типов, которые можно использовать в качестве заготовок для создания библиотеки моделей станков, имеющихся на заводе, а также постпроцессоры для стоек FANUC, CNC 432, DIALOG, FIDIA. Для других стоек постпроцессоры поставляются дополнительно из имеющейся обширной библиотеки, включающей также постпроцессоры для станков советского производства, например ГФ2252С13, ИР800ПМФ4 (рис. 5). В случае уникальной стойки постпроцессор создается с помощью специального генератора постпроцессоров.

 Подготовка управляющих программ токарной обработки выполняется так же, как и для фрезерной. Макеты токарных станков с одной или двумя револьверными головками создаются командами подсистемы «Токарная обработка» (рис. 6). Поскольку, кроме резцов, при токарной обработке используется такой же инструмент, что и для фрезерования (сверла, метчики и т.д.), в подсистеме «Токарная обработка» используются модули подсистемы «Фрезерование». Определены 7 типов циклов обработки резцами. Для токарно-фрезерной обработки используются циклы 2,5-координатного фрезерования. Подсистема стандартно включает ряд постпроцессоров, например для стоек FANUC.

 В подсистеме «Электроэрозионная обработка» определены 3 типа циклов — по одному или по двум контурам, а также выборка материала внутри контура. Контуры обработки определяются по электронному макету детали. Специальные команды позволяют контролировать корректность контура обработки и дополнять его, например, петлями. Для установки соответствия двух контуров 4-координатной обработки также используется набор специальных команд. Поставляемые с системой постпроцессоры совместимы с контроллерами AGIE и CHARMILLES.

Таким образом, комплекс EUCLID 3 предоставляет пользователю все возможности для автоматизации подготовки и контроля управляющих программ, что сокращает затраты и время на подготовку производства. Максимальный уровень контроля программ исключает повреждения дорогостоящего оборудования. Подробная документация на русском языке, наряду с возможностью обучения на предприятии позволяет быстро освоить систему. С новой версией EUCLID 3 2.4 можно ознакомиться, обратившись в компанию «Вектор».

В статье использованы материалы компаний EADS MATRA Datavision, ПТГ «Вектор», ВОК и «Звезда».

«САПР и графика» 9'2002