¬аше окно в мир —јѕ–
 
Ќовости —татьи јвторы —обыти€ ¬акансии Ёнциклопеди€ –екламодател€м
—татьи

19 €нвар€ 2016

Ѕудущее CAM-систем

јндрей Ћовыгин

јндрей Ћовыгин 200

ќт редакции isicad.ru: јндрей Ћовыгин Ч директор Ћќ ÷Ќ»“», основатель и главный редактор портала planetaCAM.ru. ѕубликуемую сегодн€ статью (четырнадцатую в списке isicad-публикаций јндре€) можно рассматривать и как введение в основные составл€ющие отрасли CAM/„ѕ”, и как обзор еЄ современного состо€ни€, и как прогноз развити€. ƒес€ть глав статьи иллюстрированы не только полезными рисунками, но и тридцатью трем€ (33) видеороликами, нагл€дно представл€ющими разделы отрасли, еЄ достижени€ и тенденции развити€. —тать€ в целом выгл€дит как хорошее приближение к современной веб-монографии, и надо наде€тьс€, что конструктивные комментарии и пожелани€ читателей помогут јндрею Ћовыгину развить эту весьма полезную всем нам работу.

Ќаша публикаци€ в точности воспроизводит оригинал, опубликованный на портале planetaCAM.ru.

ќглавление

¬ведение

¬ начале 2000-х, когда отечественные промышленные предпри€ти€ начали активно замен€ть изношенное и морально устаревшее металлорежущее оборудование на современные, в основном импортные станки с числовым программным управлением („ѕ”), мне приходилось довольно много времени проводить в командировках, обуча€ будущих технологов-программистов и участву€ в проектах внедрени€ CAD/CAM-систем. „асто возникали курьезные ситуации, св€занные с непониманием заводчанами современных „ѕ”-технологий и принципов работы в CAM. ¬споминаетс€ случай, когда начальник производства одного из предпри€тий сразу же после завершени€ пуско-наладки оборудовани€ высказал идею о том, что теперь достаточно Ђскормитьї чертеж станку, который без посторонней помощи Ђвыдастї готовую деталь.

—егодн€ приходит осознание, что та мысль была не такой уж наивной или фантастической. ¬ычислительные возможности современных стоек не уступают мощным персональным компьютерам, посто€нное подключение к глобальной сети обеспечивает удаленную диагностику, а программное обеспечение предлагает небывалый уровень автоматизации и скорости разработки управл€ющих программ (”ѕ). ƒавайте порассуждаем о направлении развити€ технологий, рынка и возможностей программного обеспечени€ (ѕќ) дл€ станков с „ѕ” и постараемс€ предугадать, куда эволюционируют CAM-системы к 2020 году.

ѕри подготовке к написанию статьи мне пришлось поразмышл€ть над форматом подачи материала, и дл€ себ€ € решил, что, во-первых, необходимо постаратьс€ избежать рекламы конкретных программных продуктов и, во-вторых, максимально придерживатьс€ художественного повествовани€.

–азумеетс€, совсем без упоминани€ брендов не обойтись, точно также, как нельз€ не оперировать определенными терминами и специфическими пон€ти€ми, относ€щимис€ к производству и —јѕ–, но обещаю ими не злоупотребл€ть.

ƒл€ тех, кому не хватит терпени€ прочитать статью целиком (надеюсь, что таких окажетс€ немного), предлагаю сразу же перейти к заключительному разделу, содержащему выводы и прогнозы. ƒанна€ публикаци€ предполагает, что читатель выразит свою точку зрени€ в комментари€х к статье, согласитс€ или не согласитс€ с мнением автора Ч дл€ этого на портале Planetacam уже действует специальный опрос.

—мена парадигм

«адача по предсказанию будущего CAM не кажетс€ чрезмерно сложной, если применить к ней системный подход. ƒавайте вспомним, дл€ чего нужна CAM-система, с какими объектами и каким образом св€зана, на что вли€ет она и что вли€ет на нее, какой путь был пройдет данным классом ѕќ за последние 40 лет и над чем работают пр€мо сейчас R&D департаменты лидеров индустрии. —огласно классическому определению, CAM (англ. Computer-Aided Manufacturing) - это автоматизированна€ система, либо модуль автоматизированной системы, предназначенный дл€ подготовки ”ѕ дл€ станков с „ѕ”. ѕод термином понимаютс€ как сам процесс компьютеризированной подготовки производства, так и программно-вычислительные комплексы, используемые инженерами-технологами. “аким образом, люба€ CAM-система непосредственно св€зана с двум€ объектами Ч персональным компьютером и станком с „ѕ”.

¬ отличие от известной дилеммы курицы и €йца можно однозначно утверждать, что Ё¬ћ и станок по€вились раньше, чем инженерное ѕќ, и, как минимум, на начальном этапе они в одностороннем пор€дке вли€ли на становление и развитие CAM-систем. ѕроследив путь эволюции вычислительной техники и производственных технологий и совместив его с данными развити€ программного обеспечени€, можно нарисовать некий вектор в завтрашний день и дл€ CAM.  роме того, если мы знаем, над какими задачами пр€мо сейчас труд€тс€ разработчики CAM, то легко спрогнозировать что именно получат пользователи через 1-2-3 года (то есть к 2018 году), которые обычно требуютс€ дл€ вывода на рынок обновленного продукта или реализации абсолютно нового проекта. ¬месте с тем, € не берусь загл€нуть за горизонт Ђ2020ї и дать реалистичные прогнозы по поводу CAM и софтверных технологий в целом в столь отдаленной перспективе.

ѕрежде чем приступить к детальному анализу по каждому из основных элементов, Ђкирпичиковї, из которых построена люба€ CAM-система, давайте обратим внимание на глобальные тренды, оказывающие вли€ние на все рассматриваемые предметные области разом.

—егодн€шний день обещает нам в самое ближайшее будущее воплощение концепции Industry 4.0 (Ђѕромышленность 4.0ї). ƒл€ справки: первой версией Ђѕромышленностиї считаетс€ изобретение механических устройств, второй Ч налаживание массового производства, треть€ верси€ принесла электронику и автоматическое управление, ну а Ђѕромышленность 4.0ї основываетс€ на межмашинных (M2M) коммуникаци€х Ч между продуктами, системами и машинами.

Ѕудущее CAM 1

Ётапы и драйверы промышленной революции

–азрабатываема€ инфраструктура подразумевает не только автоматизацию процессов на локальном производстве, но и более глобальное пон€тие Ч Ђинтернет вещейї, когда не только компьютер или смартфон, но вообще каждый прибор, начина€ от кофе-машины в офисе и заканчива€ холодильником дома, подключен к интернету.

ћашины и устройства смогут обмениватьс€ данными, приобретут способность понимать свое окружение и общатьс€ по интернет-протоколу. “о есть каждый рабочий объект станет сам определ€ть, какую работу необходимо выполнить дл€ производства. ƒанный подход ведет к изменению парадигмы в отрасли Ч к продуктам, которые сами контролируют производственные процессы и используют встроенные датчики дл€ мониторинга, что позвол€ет немедленно предпринимать необходимые действи€ в случае каких-либо отклонений от нормы.  лючева€ часть концепции Ч информаци€, встраиваема€ в продукт по мере его продвижени€ по стади€м производства, и позвол€юща€ реализовывать полностью гибкое Ђпроизводство на заказї.

Ѕудущее CAM 2

 оличество подключенных к сети устройств давно превысило численность населени€ планеты

ѕереход€ к описанию следующего тренда, оказывающего вли€ние на производство, хочу отвлечьс€ и привести пример из жизни. ”верен, что большинство из вас помнит Ч еще 7Ч10 лет назад при выборе мобильного телефона первым делом мы обращали внимание на его марку, бренд, а не на операционную систему. —егодн€, приход€ в магазин за смартфоном, нас больше интересует на чем он работает Ч Android или iOS? Ќа презентации автомобил€ вы скорее услышите о мультимедиа-возможност€х и электронных помощниках водител€, чем получите информацию о его конструкции или времени Ђнабора до сотниї.
Ѕудущее CAM 3-13

ѕересечение Ђцифрового рубежаї сдвигает приоритет ценностей в сторону ѕќ

Ёволюци€ сложности устройств приводит к тому, что достига€ определенного уровн€, роль Ђсофтаї становитс€ важнее и заметнее роли Ђжелезаї. Ѕолее того, с момента пересечени€ Ђцифрового рубежаї программное обеспечение начинает непосредственно вли€ть на развитие электронных устройств и машин. —танки станов€тс€ все более технологичными и производительными и, € уверен, что не за горами тот день, когда при выборе станка большую роль начнут играть не его геометрические, динамические и конструкционные характеристики, а программное обеспечение, инсталлированное в его же систему „ѕ”.
Ѕудущее CAM 3-13

— определенного момента аппаратна€ часть, Ђжелезої становитс€ предметом потреблени€,
выбор продукта определ€етс€ комбинацией программного обеспечени€, знаний и опыта

„то касаетс€ разрабатываемого функционала программных продуктов и маркетинга CAM-систем, хочетс€ отразить следующие особенности:
  • ≈сли в конце 20 века функционал и окружение программного продукта играли важную роль, то в начале 21 века стремление потребител€ получить большую степень автоматизации и опыта сместили акценты при разработке функционала;
  • ¬ 2000-х годах маркетингова€ стратеги€ вендоров CAM подразумевает тесное партнерство с производител€ми и поставщиками станков с „ѕ”. ѕоставл€ютс€ Ђнаборыї: станок + CAD/CAM-система + режущий инструмент и приспособлени€, либо Ђрешение дл€ обработки одной деталиї: станок + управл€юща€ программа + набор инструментов дл€ обработки конкретной детали;
  • Ќовый тренд: полное решение, система Ђпод ключї: заказчики хот€т получить знани€ и опыт дл€ производства множества различных деталей в пределах одной специализации (отрасли);
    Ѕудущее CAM 3-13

    ѕользователи CAM-систем хот€т получить больше автоматизации, знаний и опыта

  • ƒаже несмотр€ на по€вление облачной CAM системы на базе Fusion 360 от Autodesk и работающей в браузере CAD-системы Onshape, нельз€ сказать, что разработчики —јѕ– ринулись переносить свои инженерные разработки в облака. Ќаиболее перспективна€ дл€ них тема в ближайшем будущем Ч это размещение в облаках баз данных, например, режущего инструмента, технологий, виртуальных моделей станков и оснастки;
  • Ѕазовые уровни CAM-систем станов€тс€ бесплатными или условно-бесплатными. “ак, Autodesk предлагает HSMXPRESS и Inventor HSM Express дл€ 2.5-осевой обработки совершенно бесплатно (требуетс€ соответствующа€ CAD-система). ќсновна€ прибыль вендоров будет достигатьс€ за счет годовой поддержки (SMC) или подписки, а также продаж CAM и специализированных решений в высокотехнологичных област€х, к которым относ€тс€, в том числе, токарно-фрезерна€, многозадачна€ и многоосева€ обработка.
–езюмиру€ вышесказанное: системы станов€тс€ сложнее внутри, но одновременно более доступными и простыми в использовании, автоматизированными и даже самообучающимис€. ѕрограммное обеспечение, знани€ и опыт €вл€ютс€ драйверами новой промышленной революции и уже непосредственно вли€ют на эволюцию технологий механической обработки и „ѕ”. »нтернет и облачные решени€, как проводники знаний и опыта, также начинают играть активную роль в развитии CAM-систем.

∆елезо

√л€д€ на последние модели стоек „ѕ”, трудно отделатьс€ от мысли, что это не планшетные компьютеры. “онкий корпус, тач-интерфейс, модна€ графика, симул€ци€ обработки, возможность интеграции с MES/ERP, сервисна€ диагностика через интернет и встроенные CAM-системы Ч все это не только демонстрируетс€ на международных выставках, но при желании может работать на вашем производстве уже сегодн€. –азработчики систем „ѕ” активно перенимают опыт компаний Google и Apple и создают собственные экосистемы, аккумулирующие различные приложени€, например, дл€ управлени€ инструментом или мониторинга энергоэффективности.

—кладываетс€ ощущение, что лет через 10 станки действительно будут способны самосто€тельно разрабатывать ”ѕ по загруженным в них 3D модел€м деталей. ¬едь дл€ этого достаточно встроенной в систему „ѕ” станка CAM-системы, хорошо развитого функционала FBM (Feature Based Machining) или KBM (Knowledge Based Machining), знаний в виде обширных баз инструментов и режимов резани€, инструкций (опыта) по применению лучших технологий и методов обработки. » поверьте, что над каждым из перечисленных элементов уже ведетс€ работа.

ѕон€тие Ђобрабатывающий центрї, характеризующее металлорежущий станок дл€ комплексной обработки различными способами (точением, фрезерованием и др.) начинает оправдывать себ€. ƒол€ токарно-фрезерных/фрезерно-токарных станков неуклонно растет, что не может не сказатьс€ на рынке CAM. ѕроблема заключаетс€ в том, что архитектура большинства CAM-систем к началу 2000-х оказалась устаревшей и не готовой к работе с подобным оборудованием. ќдни компании прин€лись переписывать код своих продуктов, другие Ч покупать готовые решени€. ¬ результате сложилась ситуаци€, при которой найти продукт, сочетающий в одном интерфейсе функционал фрезерной, токарной, токарно-фрезерной, электроэрозионной и обработки на автоматах продольного точени€ оказалось затруднительно. ≈сли к этому добавить необходимость поддержки различных технологических операций в одном файле обработки, то соответствующие продукты можно пересчитать по пальцам одной руки. ¬ общем, разработчики CAM-систем по сей день Ђлатают дырыї и работают над совершенствованием архитектуры, котора€ в будущем позволит спокойно работать с многозадачными станками самой сложной конфигурации.

Ѕудущее CAM 3-13

—тойка „ѕ” или планшетный компьютер?

¬се больше востребованы станки с оборотистыми шпиндел€ми и быстрыми подачами, что подразумевает использование высокоскоростной обработки и подталкивает разработчиков CAM-систем к дальнейшему развитию стратегий ¬—ќ. ѕо€вление на рынке гибридных станков, включающих аддитивные технологии, на мой взгл€д, приведет к разработке специализированных стратегий и новых модулей в составе CAM-систем - аналогичный подход уже вполне успешно примен€етс€ дл€ оффлайн-программировани€ промышленных роботов.

ѕроцесс

¬ общем случае процесс работы в CAM-системе выгл€дит линейно. ѕрограммист начинает с подготовки геометрии; затем выбирает элементы, подлежащие обработке; после назначает стратегию; определ€ет параметры операции, режимы резани€ и инструмент; производит графическую проверку рассчитанных системой траекторий; запускает постпроцессирование и получает код ”ѕ. «а годы эволюции CAM этот процесс принципиально не изменилс€, лишь отдельные его фрагменты подверглись автоматизации или стали более функциональными и интерактивными.

Ќа любом из этапов процесса можно внести корректировки в операцию, например, изменить диаметр инструмента, глубину обработки, количество проходов и запустить пересчет операции с новыми параметрами. “акие итерации могут продолжатьс€ многократно, пока программист и оператор на станке не будут удовлетворены результатом. ѕроблемы обычно обнаруживаютс€ программистом визуально на этапе верификации, либо непосредственно на станке в процессе наладки или обработки. ќшибки, вы€вленные на станке, как правило, привод€т к более длительным исправлени€м, а вызваны они тем, что программист в процессе создани€ операций обработки не всегда способен учесть нюансы реального производства, например: габариты рабочей зоны, кинематику и динамику станка, расположение заготовки и приспособлений.  роме того, программист и оператор зачастую взаимодействуют друг с другом лишь на заключительном этапе процесса, когда ”ѕ уже передана на станок.

Ѕудущее CAM 3-13

ѕример реализации виртуальной наладки

¬се возрастающа€ сложность оборудовани€ и необходимость сокращени€ времени подготовки ”ѕ сподвигла разработчиков CAM-систем на модернизацию усто€вшегос€ процесса. Ќовый подход заключаетс€ в интерактивном использовании станочных данных уже на начальном этапе проектировани€ операций обработки. ≈сли сейчас программист взаимодействует с трехмерной моделью станка исключительно во врем€ симул€ции обработки, то в будущем он сможет производить виртуальную наладку, например, размещать приспособление на столе станка или позиционировать заготовку. ¬иртуальна€ наладка непосредственно вли€ет на прин€тие решений в процессе создани€ операций обработки и позвол€ет, к примеру, пон€ть, хватит ли угла поворота рабочего стола с заготовкой или каким окажетс€ качество поверхности обработанной детали с учетом данных об ускорении и замедлении рабочих органов станка. ≈ще раз подчерку, что речь идет не о режиме симул€ции обработки, а о процессе, вли€ющим на создаваемые в CAM-системе траектории. ѕри выборе стратегии обработки система будет способна предупредить, например, о невозможности использовани€ данной стратегии, предложить максимально допустимые режимы резани€ или оценить выбранные, оптимизировать расчеты траектории с учетом кинематики станка (что особенно актуально дл€ 5-ти осевого фрезеровани€) и, разумеетс€, помочь избежать коллизий. Ѕолее того, операции трансформации (копирование, поворот, смещение) над виртуальной деталью приведут к немедленному пересчету операций обработки.

ѕроисходит движение от исторически сложившейс€ концепции, при которой программирование в CAM основано лишь на геометрии детали, к концепции, активно использующей кинематическую модель станка при расчете операций обработки. ƒанные о кинематике и динамике станка будут на начальном этапе вноситьс€ в CAM-систему вручную. ћожно предположить, что в дальнейшем, с развитием технологий »нтернета вещей, необходима€ информаци€ будет поступать в CAM напр€мую из оборудовани€ по локальной сети или черпатьс€ из некой облачной базы данных.

»нтерфейс

Ћет 15-20 назад удобство пользовательского интерфейса не было решающим фактором при выборе программного продукта. ÷енилась больше функциональность. Ёто было св€зано с тем, что программы были не столь функциональны, а инструментарий программиста был не такой мощный. ¬ результате программирование одной функции было огромной работой. ≈сли ваш продукт имел на 2-3 функции больше, чем у конкурента, то у вас были большие шансы на успех.

—егодн€ практически любой функционал легко и быстро повтор€етс€ конкурентами. ѕолучить длительное по времени конкурентное преимущество можно, внедрив более интеллектуальный функционал, и, как ни удивительно, разработав хороший интерфейс пользовател€. —оздать удачный интерфейс - это больша€ работа. ‘актически, действительно мощный инструментарий дл€ создани€ пользовательских интерфейсов начал по€вл€тьс€ совсем недавно.

Ѕудущее CAM 3-13

–абота с CAM-системой на планшетном компьютере

»нтерфейсы инженерных программных продуктов следуют в фарватере эволюции стандартного стил€ интерфейса Windows-приложений, которого традиционно придерживаютс€ все разработчики прикладного клиентского ѕќ.

ƒобра€ половина всех существующих на рынке CAM-систем предлагают сегодн€ Ribbon-интерфейс, аналогичный Microsoft Office.

Ќе могу сказать, что по€вление планшетных и компьютеров-трансформеров с сенсорными диспле€ми обрело большую попул€рность и востребованность на современном производстве. “ем не менее, предпринимаютс€ попытки адаптировать процесс работы в CAD и CAM-системах к мобильным электронным устройствам. ѕримеры работы с Onshape и Edgecam нагл€дно демонстрируют прогресс в развитии тач-интерфейсов. ќказываетс€, что создавать 3D модели или разрабатывать ”ѕ можно с достаточным удобством не только на ѕ .

»нженеры не останавливаютс€ и продолжают изобретать новые устройства ввода информации. ”правление голосом и жестами постепенно внедр€етс€ в бытовую технику - даже мой телевизор переключает каналы, распознава€ взмах руки. Ќе исключено, что через 5 лет работа технолога будет напоминать действи€ “ома  руза (Tom Cruse) в фильме Ђќсобое мнениеї (Minority Report), ну или хот€ бы походить на эксперимент с ESPRITс контроллером Kinect.

CAD

ѕрежде чем задатьс€ вопросом о дальнейшей судьбе CAD в CAM, необходимо пон€ть, дл€ чего технологу-программисту вообще нужны инструменты создани€ и редактировани€ геометрии. Ќе проще ли строить 2D чертежи и 3D модели в программном продукте, который изначально предназначен дл€ этого?

ќсновное назначение инструментов CAD в CAM-системе заключаетс€ в подготовке импортированной из CAD-системы или созданной здесь же геометрии к обработке. Ёта подготовка включает в себ€ как дополнительные построени€, например, дл€ определени€ ориентации оси инструмента при 5-ти осевой обработке или создани€ контуров, ограничивающих зону обработки, так и модификацию геометрии, например, Ђзакрытиеї отверстий, в которые не должен Ђпадатьї инструмент, продление поверхностей или проецирование текста на поверхность.  аких-то специализированных CAD-функций, присущих именно CAM-системам, не так много, но они все же существуют Ч здесь можно вспомнить возможность автоматического создани€ модели заготовки на основе габаритов 3D модели детали и функцию построени€ профил€ тела вращени€ дл€ токарной обработки.  роме того, многим пользовател€м CAM известна задача Ђсоздани€ цепочекї дл€ решени€ которой успешно используетс€ функционал построени€ 2D элементов, продлени€ и обрезки кривых.

 ак ни странно, но именно на подготовку геометрии у пользовател€ CAM-системы уходит значительна€ часть (до 30%) времени от полного цикла программировани€ обработки определенной детали. Ќесомненно, что разработчики CAM-систем стараютс€ облегчить жизнь программиста и предлагают дл€ этого все новые решени€. «а последние несколько лет качество трансл€торов CAD значительно улучшилось, а количество поддерживаемых форматов многократно увеличилось. ≈сли ранее при передаче из CAD в CAM использовались в основном нейтральные форматы, то сегодн€ CAM-системы спокойно читают родные файлы SolidWorks, SolidEdge, Autodesk Inventor и других систем моделировани€. –азвиваетс€ интеграци€ между CAD и CAM, обеспечива€ импорт не только геометрии, но и дерева построени€; укрепл€етс€ ассоциативность - изменени€ в файле CAD оперативно отражаютс€ на св€занной с ним геометрии и траектории в CAM-системе; упрощаетс€ процесс позиционировани€ 3D модели и ее прив€зки к нулевым точкам (координатных систем); по€вл€етс€ множество, на первый взгл€д, незначительных, но крайне удобных при ежедневной работе функций, например, автоматическое создание точки в центре окружности и построение осевой линии отверсти€.

¬се CAM-системы подраздел€ютс€ на те, что имеют собственные средства проектировани€/моделировани€ и продукты, встраиваемые и работающие исключительно в интерфейсе попул€рных CAD-систем. ¬ажность и необходимость наличи€ минимально необходимого функционала дл€ создани€ геометрии в CAM подтверждаетс€, в том числе, и фактом самого существовани€ этих УвстраиваемыхФ CAM-систем, которые, суд€ по всему, разрабатывались с мысл€ми о невозможности конкуренции с полноценным CAD-ом. ќценива€ рынок CAM-систем, можно сделать грубое, но любопытное заключение о том, что те компании, которые создавали УнезависимыеФ CAM-системы, добились в CAM больших успехов, чем те, что строили и развивали оба (CAD и CAM) направлени€ в равной степени. ¬ любом случае, наиболее перспективными и реалистичными направлени€ми развити€ CAD в CAM €вл€ютс€:

  • ѕередача конструкционных и технологических параметров из CAD в CAM, например, типа отверсти€ или материала детали, что в будущем позволит значительно автоматизировать процесс расчета траекторий и подбора режимов обработки;
  • ќблегчение процесса создани€ цепочек и выбора геометрии дл€ обработки, которое осуществл€етс€ в первую очередь за счет УумнойФ прив€зки курсора и непосредственной работы с элементами твердотельной модели;
  • –аспознавание конструктивных элементов 3D модели - там, где вчера программист вручную выбирал линии и дуги, описывающие элемент типа УкарманФ или окружности дл€ сверлени€ отверстий, сегодн€ CAM-система способна самосто€тельно УразложитьФ деталь на составл€ющие ее элементы;
  • ƒальнейшее распространение пр€мого моделировани€ в CAM, которое €вл€етс€ вовсе не об€зательным пунктом развити€, используетс€ крайне ограниченно и €вл€етс€, скорее, данью моде и стремлением не отставать от эволюции CAD.

“раектории

¬ мировом станкостроении сегодн€ наблюдаетс€ устойчива€ тенденци€ создани€ станков, предназначенных дл€ многоосевой и высокоскоростной обработки.

¬ысокоскоростна€ обработка (¬—ќ) Ч это одна из современных технологий, котора€, по сравнению с обычным резанием позвол€ет увеличить эффективность и качество механической обработки. “еоретическим обоснованием высокоскоростной обработки €вл€ютс€ так называемые кривые —оломона ( арл —оломон, патент є 523594, 1931 г., √ермани€), которые показывают снижение сил резани€ в некотором диапазоне скоростей. ƒл€ каждого обрабатываемого материала и инструмента этот диапазон определ€етс€ опытным путем, но наиболее важным фактором здесь €вл€етс€ перераспределение тепла в зоне резани€. ѕри небольших сечени€х среза в данном диапазоне скоростей основна€ масса тепла концентрируетс€ в стружке, не успева€ переходить в заготовку. »менно это позвол€ет производить обработку закаленных сталей, не опаса€сь отпуска поверхностного сло€. ќтсюда следует основной принцип ¬—ќ: малое сечение среза, снимаемое с высокой скоростью резани€, и, соответственно, высокие обороты шпиндел€ и высока€ минутна€ подача.

Ѕудущее CAM 3-13

—уществует некотора€ область сверхвысоких скоростей обработки,
в которой процесс резани€ происходит спокойно и режущий инструмент не подвергаетс€
катастрофическим нагрузкам

Ѕудущее CAM 3-13

ѕринцип ¬—ќ Ч малое сечение среза, снимаемое с высокой скоростью резани€,
высокие обороты шпиндел€ и высока€ минутна€ подача

ќсновными факторами, вли€ющими на ¬—ќ и ограничивающими ее, €вл€ютс€: станок и система „ѕ”, режущий инструмент и услови€ обработки, в т. ч. траектори€. ¬озможности используемого программного обеспечени€ €вл€ютс€ ключевыми в обеспечении эффективной ¬—ќ. “ехнологи€ ¬—ќ начинаетс€ с применени€ соответствующих параметров в операци€х обработки, которые в насто€щее врем€ присутствуют в большинстве современных CAM-систем, но далеко не во всех. ƒавайте посмотрим, какие требовани€ предъ€вл€ютс€ к траектори€м дл€ ¬—ќ и, соответственно, к Ђматематикеї CAM-систем. »так, принципы, которые должны быть выполнены при создании управл€ющих программ дл€ ¬—ќ таковы:
  • плавные траектории движени€ инструмента;
  • попутное направление фрезеровани€;
  • минимизаци€ количества врезаний инструмента;
  • отвод и подвод инструмента по дуге;
  • небольша€ и посто€нна€ глубина резани€ в осевом и радиальном направлении.
Ѕудущее CAM 3-13

“рохоидальна€ траектори€ состоит из множества Ђпетелекї

¬едущие мировые производители оборудовани€ и режущего инструмента первыми предложили решени€ дл€ использовани€ новой технологии. –азработчикам —јћ понадобилось достаточно продолжительное врем€, чтобы адаптироватьс€ к новым потребност€м рынка и приступить к разработке функционала, обеспечивающего ¬—ќ.

ќсновные игроки на рынке CAM предлагают Ђбрендированныеї и запатентованные стратегии дл€ ¬—ќ обработки - на слуху Vortex от DELCAM, ProfitMilling в ESPRIT, iMachining в SolidCAM, Dynamic Motion в Mastercam, Adaptive Clearing от Autodesk (HSM series). Ќовые стратегии сочетают традиционную трохоидальную с эквидистантной траектори€ми и обладают довольно сложными алгоритмами, обеспечивающими посто€нство съема материала и нагрузки на инструмент. ѕостепенно элементы технологии ¬—ќ начинают распростран€тьс€ и на область многоосевой обработки.

Ѕудущее CAM 3-13

¬ариант современной траектории ¬—ќ

¬ целом, тренд развити€ траекторий обработки в CAM очевиден и направлен на уменьшение износа режущего инструмента и сокращение машинного времени обработки. » если с Ђматематикойї большинство разработчиков CAM уже разобрались, то вот предложить пользователю системы оптимальные дл€ ¬—ќ обработки скорости и подачи могут в насто€щий момент далеко не все.

“акже очевидна тенденци€ разработки специализированных траекторий дл€ обработки элементов (каналы двигател€) и деталей определенного типа (импеллеры, турбины). ќбычно такую обработку можно произвести и стандартными стратеги€ми большинства CAM-систем, но разработчики стараютс€ учесть нюансы технологий (например, поведение режущего инструмента на кромках) и облегчить жизнь программисту, избавл€€ его от дополнительных геометрических построений и ввода множества параметров. „то же касаетс€ offline-программировани€ роботов, то, несмотр€ на по€вление подобных модулей в нескольких CAM-системах, большинство вендоров не вид€т коммерческой перспективы и €вно не тороп€тс€ инвестировать в подобные решени€.

»нтеллект и автоматизаци€

—тепень автоматизации €вл€етс€ одной из самых интересных и многообещающих характеристик CAM-систем. –ечь прежде всего идет о FBM и KBM. FBM или Feature Based Machining Ч технологи€, подразумевающа€ распознавание конструктивных элементов 3D модели детали и автоматическое применение к ним стратегий обработки. KBM или Knowledge Based Machining отличаетс€ лишь тем, что к распознанным конструктивным элементам примен€ютс€ стратегии, учитывающие пользовательский опыт. ћожно сказать, что KBM €вл€етс€ дальнейшим развитием FBM. Ќа практике это означает, что пользователь способен УтонкоФ настроить процесс обработки, а также ему доступны варианты обработки, предложенные ранее другими пользовател€ми системы.

ѕользователи одной из попул€рных CAM-систем среднего класса, имеющей в своем составе модуль KBM, выполн€ют следующие действи€ дл€ автоматического получени€ операций обработки:

  • «агружают 3D модель детали и устанавливают базовые параметры, такие как материал детали, тип детали (фрезерна€, токарна€, токарно-фрезерна€, электроэрозионна€), выбирают библиотеку технологий (их может быть несколько);
  • –аспознают в ручном или автоматическом режиме конструктивные элементы детали, система строит дерево элементов или так называемых УфичерсовФ (features);
  • Ќазначают элементы, подлежащие обработке и система предлагает один или несколько вариантов, отличающихс€, например, количеством или последовательностью операций;
  • ¬ыбирают один из вариантов, и система создает операции обработки, содержащие траектории, инструмент и режимы резани€. —озданные таким способом операции обработки обычно доступны дл€ дальнейшего редактировани€.
—амое интересное происходит на этапе, когда система предлагает один или несколько вариантов (маршрутов) обработки.  онечно же, здесь нет никакого чуда или работы искусственного интеллекта Ч секрет во взаимодействии нескольких баз данных.

ќдна база содержит описание конструктивных элементов, например, элементу Ђкарманї с размерами 10*10*5 присвоен тип Ђмалыйї, с размерами 30*30*10 Ч Ђсреднийї и т. д. ƒруга€ база содержит стандартные операции обработки в параметрическом виде, шаблоны, которые, например, определ€ют расчет диаметра инструмента. ћежду ними есть логическа€ св€зь: если карман Ђмалыйї, то подходит такой-то набор операций, если Ђсреднийї, то такой-то. –азумеетс€, как элементов, так и условий может быть бесконечно много.

 огда конструктивные элементы, подлежащие обработке, определены, система сравнивает их с эталонными элементами в базе. Ќайд€ совпадени€, модуль KBM Ђт€нетї из базы рассчитанные операции и Ђнакладываетї их на выбранные конструктивные элементы. ”читыва€, что в нашем случае все элементы могут редактироватьс€, а сами базы (SQL) доступны сразу множеству пользователей, то получаетс€, что при желании и должном терпении коллектив технологов-программистов может заполнить систему таким количеством данных, что та Ђнаучитс€ї автоматически генерировать ”ѕ приемлемого качества на определенный класс деталей, пусть и не самых сложных.

Ѕудущее CAM 3-13

–аспознавание и обработка отверстий в CAM-системе

ј теперь представьте, что вот такую CAM-систему с модулем KBM и соответствующей базой данных мы поместим в систему „ѕ” станка. ѕолучаетс€, что иде€, озвученна€ в начале статьи (достаточно Ђскормитьї чертеж станку, который без посторонней помощи Ђвыдастї готовую деталь) лет через 5 может найти воплощение в станках, ну скажем, одной известной €понской компании.

–азработчики CAM существенно продвинулись в совершенствовании технологий автоматической обработки, хот€ нерешенных проблем и ограничений остаетс€ предостаточно. “ак дл€ применени€ FBM и KBM вам потребуетс€ твердотельна€ модель - поверхностна€ не подойдет. —корее всего, вы не заставите систему автоматически рассчитать 5-ти осевую фрезерную или сложную токарно-фрезерную обработку, а несовершенный алгоритм не позволит создать траекторию с учетом заготовки нерегул€рной формы или оставшегос€ от предыдущих операций припуска.

ѕеренос KBM баз данных в облака позволит аккумулировать огромный коллективный опыт и принести высочайший уровень автоматизации в работу технолога-программиста. ¬озможность практического использовани€ нейронных сетей в CAM, на мой взгл€д, сомнительна, по крайней мере в ближайшей перспективе.

»нтеллектуальность CAM-системы выражаетс€ не столько в способности автоматически генерировать траектории, сколько в интерактивной помощи при традиционном способе создани€ операций обработки. ќдной из самых первых Ђумныхї функций CAM-системы можно считать дообработку: когда система распознает необработанные участки (в углах контура), оставшиес€ от проходов фрезеры большего диаметра и генерирует траекторию дл€ инструмента меньшего диаметра, удал€ющую оставшийс€ материал, но без повторных или холостых проходов. ‘ункци€ дообработки постепенно прошла путь от отдельной команды до неотъемлемой части платформы CAM-системы, позвол€ющей Ђвидетьї состо€ние заготовки после каждой (любой) операции обработки. «десь же можно вспомнить про функцию автонаклона, обеспечивающую модификацию траектории с целью создани€ безопасного перемещени€, например, при недостаточном вылете инструмента, или функцию автоматической генерации безопасных отводов инструмента между операци€ми в случае многоосевой обработки, учитывающую кинематику станка и положение крепежных приспособлений.

»нструмент

ƒостаточно взгл€нуть на проект Machining Cloud (ќблако обработки), чтобы факт предсто€щей миграции инструментальных баз данных в облака стал очевидным. ѕлатформа Machining Cloud обеспечивает кроссплатформенный доступ к обширным производственным данным в облаке, в первую очередь Ч к данным о режущем инструменте и оснастке. ѕри этом ключева€ ценность дл€ пользователей состоит в том, что ответственность за наполнение актуальным и детализированным контентом, ложитс€ на самого производител€, а не разработчика CAM-системы или сторонние компании, занимающиес€ наполнением и Ђпереводомї баз данных. ƒл€ реализации такой концепции необходимо решить две непростые задачи: во-первых, договоритьс€ с производител€ми о регул€рной работе по наполнению облака данными о своей продукции, и, во-вторых, создать набор приложений дл€ доступа к облаку из различных операционных систем, как десктопных, так и мобильных.

ќдним из наиболее перспективных аспектов применени€ Machining Cloud €вл€етс€ автоматизаци€ подбора инструмента и режимов резани€ непосредственно из CAM-системы, котора€ передает параметры распознанных конструктивных элементов 3D модели обрабатываемой детали в облако, а обратно получает список инструментов и рекомендованные значени€ режимов обработки. ѕричем нужно отметить, что импортированные инструменты служат не только дл€ последующего расчета траекторий и верификации, но и снабжены каталожными номерами, что значительно облегчает работу технолога, отвечающего за выбор и приобретение инструмента, необходимого дл€ выполнени€ текущего производственного задани€.

Ѕудущее CAM 3-13

»нтерфейс приложени€ Machining Cloud

ѕримечательно, что Machining Cloud уже наполн€етс€ данными со стороны таких известных производителей как Iscar, KENNAMETAL, Mitsubishi, HORN, WIDIA. ¬иртуальные инструменты и оснастка, в свою очередь, доступны пользовател€м программных продуктов Vericut, ESPRIT, NCSIMUL, IMSverify, Mastercam, NX и TopSolid.

¬ерификаци€

¬ насто€щее врем€ люба€ —јћ-система имеет функции дл€ проверки правильности созданных траекторий. Ќаверное, так было не всегда и, смею предположить, что первые программы ограничивались лишь расчетом траектории, а графические результаты выводились на плоттер или вовсе прочерчивались на УмиллиметровкеФ.

–азвитие модулей верификации началось с по€влени€ трассировки или бэкплота (backplot), позвол€ющей программисту отслеживать перемещени€ центра режущего инструмента. Ѕэкплот используетс€ и сегодн€ дл€ предварительной оценки рассчитанных траекторий и настройки технологических параметров операции. ќкончательна€ проверка обычно осуществл€етс€ с помощью верификации и симул€ции.

»нструменты верификации предоставл€ют программисту прекрасные возможности дл€ нагл€дной проверки траектории движени€ инструмента, оценки качества и общей технологии изготовлени€ детали. ќсновной смысл верификации заключаетс€ в демонстрации процесса удалени€ материала заготовки и возможности изучить окончательный результат работы системы Ч виртуальную модель изготовленной детали.

ƒва дес€тка лет назад качество графики оставл€ло желать лучшего, использовалась так называема€ Ђрастрова€ї верификаци€. «атем, с развитием видеокарт и графических компонентов, большинство CAM-систем обзавелось более продвинутой технологией на базе формата STL. “еперь полученную модель можно рассмотреть с разных сторон, оценить, все ли элементы выполнены правильно и нет ли зарезов, сохранить результат в файл, измерить габариты и даже разгл€деть гребешки на материале, оставшиес€ от прохождени€ режущего инструмента.

ѕомимо трудностей дальнейшего использовани€ STL файлов (например, при передаче в CAD-систему), верификаци€ характеризуетс€ следующими недостатками:

  • невозможно проверить созданные траектории на столкновени€ рабочих органов станка (друг с другом, корпусом, заготовкой, приспособлением), так как при классической верификации в процессе участвуют лишь заготовка и режущий инструмент (часто даже без патрона/державки);
  • контролируетс€ не готова€ управл€юща€ программа, а всего лишь промежуточный CL-файл траектории (до постпроцессировани€).
–ешение проблем верификации привело к по€влению целого отдельного класса программных продуктов (Vericut, NCSimul, IMSverify и др.), симулирующих обработку, то есть позвол€ющих УнезависимоФ от CAM провер€ть код ”ѕ в виртуальной станочной среде. »нтересно, что на сегодн€шний день лишь незначительное число CAM-систем может похвастатьс€ возможностью полноценной симул€ции и еще меньше таких, которые поддерживают работу с G/M-кодом ”ѕ.

ƒальнейшее развитие модулей верификации и симул€ции обработки предполагает увеличение быстродействи€ и повышение качества графического процесса. ќчевидно, что чем быстрее пользователь получит результат в виде виртуально обработанной детали, тем быстрее сможет внести коррективы и перейти к реальному производству. ¬ идеале Ч видеть высококачественное Ђпревьюї состо€ни€ заготовки сразу же после завершени€ расчета траектории.

„то касаетс€ качества, то можно выделить три направлени€ совершенствовани€. ¬о-первых, как было уже сказано ранее, верификаци€ и симул€ци€ позвол€ют разгл€деть гребешки и риски на материале, оставшиес€ от прохождени€ режущего инструмента. ѕроблема заключаетс€ в том, что мы имеем дело с идеальными объектами и не учитываем реальной динамики станка. ≈сли бы симул€тор CAM-системы учитывал ускорение и замедление рабочих органов, то получаема€ картина максимально бы соответствовала фактическому результату обработки на станке. ¬о-вторых, давайте вспомним про фотореалистичный рендеринг в CAD или качество графики современных компьютерных игр и на секунду представим, что подобные эффекты достижимы в процессе симул€ции обработки. ¬-третьих, пользовател€м требуютс€ более детализированные виртуальные модели станков.

Ѕудущее CAM 3-13

—имул€ци€ обработки на планшетном компьютере

3D печать пластиком стала достаточно массовым €влением, однако эксперты считают, что 3D принтеры, печатающие металлом - это машины, которые собираютс€ по-насто€щему бросить вызов традиционным технологи€м производства. ”читыва€ активное развитие аддитивного производства, в том числе по€вление перспективных Ђгибридныхї станков, напрашиваетс€ вывод о том, что через 3-4 года модули симул€ции большинства CAM-систем будут способны имитировать процесс Ђнаплавкиї или добавлени€ материала. ”же сейчас эта возможность доступна разработчикам CAM-систем, использующих программные компоненты (€дра) дл€ симул€ции обработки от компаний MachineWorks и ModuleWorks.

≈ще одним перспективным направлением развити€ симул€торов обработки €вл€етс€ использование программных библиотек систем „ѕ”, например, Fanuc или Sinumerik. ¬ этом случае достоверность верификации будет практически стопроцентной, так как используетс€ родна€ УматематикаФ станка, а не обратный постпроцессор.

ѕостпроцессирование

ѕостпроцессор Ч программа, котора€ преобразует файл траектории движени€ инструмента и технологических команд (промежуточный файл), сформированный —јћ-системой, в файл ”ѕ в соответствии с требовани€ми конкретного комплекса Устанок Ч система „ѕ”Ф. ¬ р€де отечественных систем постпроцессоры какое-то врем€ назывались паспортами.

ƒл€ того чтобы абстрагироватьс€ от большого разнообрази€ станков, систем „ѕ” и €зыков программировани€ обработки, —јћ-система генерирует промежуточный файл, содержащий информацию о траектории, угле поворота инструмента (в случае многокоординатной обработки) и обобщенные команды управлени€ станком. ќбычно этот промежуточный файл называетс€ CL-файлом (Cutter Location) или CLDATA-файлом.

ƒалее в работу вступает постпроцессор. ќн преобразует этот промежуточный файл в программу обработки в строгом соответствии с форматом программировани€ конкретного станка с „ѕ”.

“ака€ технологи€ позвол€ет программисту во врем€ проектировани€ обработки в —јћ-системе не задумыватьс€ о том, на какой конкретно станок попадет ”ѕ и каков будет ее формат. ≈му необходимо лишь выбрать постпроцессор, соответствующий определенному станку с „ѕ”, и тот возьмет на себ€ всю работу по созданию программы обработки определенного формата.

ќткуда же вз€лась иде€ постпроцессировани€ и почему до сих пор в этой области существуют проблемы? ѕо идее, разработчики станков и систем „ѕ” должны соблюдать стандарты јссоциации электронной промышленности (EIA) и ћеждународной организации стандартизации (ISO). To есть, одинаковые G-коды на разных станках с „ѕ” должны выполн€ть одну и ту же функцию. ¬ принципе, эти стандарты соблюдаютс€, но только дл€ основных команд станка, например, дл€ включени€ —ќ∆, линейной и круговой интерпол€ции.

≈сли же дело доходит до других команд, посто€нных циклов и специальных функций, то приверженность определенному стандарту практически отсутствует. Ёто приводит к невозможности правильного исполнени€ одной и той же ”ѕ на разных станках с „ѕ”.   этой проблеме прибавл€етс€ друга€ Ч посто€нна€ Ђгонкаї производителей оборудовани€ с „ѕ”. ¬ услови€х жесткой конкуренции станкостроительные компании создают все более сложные станки, а разработчики систем „ѕ” придумывают новые циклы и функции. ¬ результате серьезные отличи€ в формате ”ѕ могут быть замечены даже у станков одной фирмы, но разных моделей.

ѕостпроцессирование, пожалуй, одна из самых консервативных областей CAM. “ем не менее и здесь можно проследить определенную эволюцию.

 огда по€вились первые —јћ-системы, то дл€ работы с конкретным станком с „ѕ” разрабатывалс€ индивидуальный постпроцессор, который представл€л собой исполн€емый файл. »ндивидуальный постпроцессор мог быть создан только опытным программистом (именно программистом, а не технологом-программистом) путем длительного общени€ со станочником дл€ вы€снени€ всех нюансов работы с определенным станком. ѕосле этого проходили испытани€ и доводка индивидуального постпроцессора Ђдо умаї. ¬ результате постпроцессор выполн€л свои функции, но процесс его создани€ был очень долгим, мучительным и дорогим. »зменени€ в таком постпроцессоре мог сделать только сам автор-разработчик.

¬ 70Ц80-х годах прошлого века наблюдалс€ значительный подъем автоматизированного машиностроени€.  ак грибы после дожд€ стали по€вл€тьс€ новые станки с различными системами „ѕ”. ¬озник огромный спрос на технологическое программное обеспечение и CAD/—јћ-системы.

ѕрограммисты просто не успевали разрабатывать новые индивидуальные постпроцессоры, что подтолкнуло их к автоматизации собственного труда. ѕо€вилась иде€ создани€ обобщенных постпроцессоров дл€ разных станков с одинаковой системой „ѕ”. ¬ этом был смысл: при работе с системой „ѕ” одной фирмы даже на разных станках отличи€ в ”ѕ будут минимальными, значит, и изменени€, которые нужно внести в исполн€емый файл, тоже будут незначительными.

 лассический постпроцессор, наход€щийс€ на службе современной —јћ-системы, состоит из нескольких файлов. ¬о-первых, это исполн€емый файл Ч программа. »сполн€емый файл занимаетс€ преобразованием данных промежуточного CL-файла в кадры ”ѕ. ѕреобразование осуществл€етс€ по некоторым правилам, отличным дл€ разных станков и систем „ѕ”. Ёти правила, или алгоритмы преобразовани€, наход€тс€ во втором файле Ч текстовом.

“екстовый файл написан на специальном скриптовом €зыке, который может быть изменен в случае необходимости самим технологом-программистом в любом текстовом редакторе. ¬носить какие-либо изменени€ в исполн€емый файл не требуетс€.  ак правило, с —јћ-системой поставл€етс€ набор таких текстовых файлов, которые описывают правила дл€ преобразовани€ промежуточных файлов в программу обработки дл€ нескольких дес€тков различных станков и систем „ѕ”. ¬ данном случае постпроцессором можно смело называть именно текстовый файл. »сполн€емый же файл €вл€етс€ модулем —јћ-системы и работает незаметно дл€ пользовател€. ¬ некоторых —јћ-системах присутствует и третий файл, необходимый дл€ постпроцессировани€. Ётот файл также €вл€етс€ текстовым. ќн предназначен дл€ ввода дополнительных условий и передачи специальной информации в управл€ющую программу.

  сожалению, разработчики —јћ-систем не придерживаютс€ единого стандарта дл€ формировани€ промежуточных CL-файлов. ¬ результате текстовый файл с описанием алгоритмов преобразовани€ (постпроцессор) одной —јћ-системы будет абсолютно бесполезен дл€ использовани€ внутри другой —јћ-системы. ƒл€ разработки даже такого текстового постпроцессора Ђс нул€ї необходимы глубокие знани€ самой системы и принципов преобразовани€ исходных данных. ѕоэтому пользователю предоставл€ют набор базовых постпроцессоров с редактируемыми переменными. –абота€ с этими переменными, пользователь может самосто€тельно настроить постпроцессор дл€ имеющегос€ станка.

—егодн€ наиболее эффективным и простым решением проблем постпроцессировани€ на предпри€тии €вл€етс€ использование универсального постпроцессора или так называемого генератора постпроцессоров.

√енераторы постпроцессоров бывают двух видов: те, что работают внутри определенной CAM-системы и независимые, способные Ђперерабатыватьї CL-файлы разных (но, к сожалению, не всех) —јћ-систем. √енератор постпроцессора обычно предлагает пользователю интуитивно-пон€тный графический интерфейс, позвол€ющий быстро и нагл€дно построить кинематическую схему станка и задать типовые параметры системы „ѕ”. ќднако, и в этой бочке меда можно найти ложку дегт€: фактически, генераторы постпроцессоров генерируют все тот же самый файл на скриптовом €зыке Ч шаблон, который скорее всего придетс€ Ђправить ручкамиї, если ваш станок не самый простой или требуетс€ Ђтонка€ї настройка формата и циклов ”ѕ. Ёта же проблема затрагивает и те генераторы, которые умеют работать с CL-файлами нескольких CAM-систем.

¬спомина€ про возрастающую роль кинематической модели станка, отмечу, что последние 5 лет наблюдаетс€ тенденци€ искусственного объединени€ файла постпроцессора и файлов, отвечающих за построение виртуальной модели станка, ограничений и зависимостей его рабочих органов. Ёто делаетс€ дл€ упрощени€ работы пользовател€ CAM-системы, который выбирает некий общий файл станка, а тот Ђподт€гиваетї сборку. ’от€, конечно, было бы здорово иметь вообще один файл, содержащий постпроцессор и виртуальную моделью станка.

ѕроблема, котора€ существует в области постпроцессировани€, также заключаетс€ в том, что €зыки, основанные на APT, не вполне пригодны к работе с новейшим токарно-фрезерным оборудованием, ведь разработка системы APT началась в MIT (ћассачусетский технологический институт) еще в далеких 50-х годах. ѕоэтому не удивительно, что в CAM-системах то и дело по€вл€ютс€ специальные плагины, помогающие адаптироватьс€ к автоматам продольного точени€, роботам, центрам с несколькими шпиндел€ми и головками, а некоторые из производителей даже придумывают особые форматы и конверторы (например, MORI-APT), облегчающие программирование собственных станков.

–азработка постпроцессоров €вл€етс€ одной из статей дохода дл€ всех, кто так или иначе св€зан с рынком CAM-систем, и в последние годы существенно выросла дол€ сертифицированных и Ђзакрытыхї (дл€ редактировани€ пользовател€ми) постпроцессоров.

CAM 2020: выводы и прогнозы

  • Ѕольшинство CAM-систем перейдет на новую концепцию использовани€ кинематической модели станка и станочных данных при расчете операций обработки.
  • Ѕазовые уровни (например, дл€ 2.5-осевого фрезеровани€) значительной части CAM-систем станут бесплатными.
  • CAM-системы будут тесно интегрированы с различными облачными сервисами дл€ подбора режущего инструмента и оснастки, а также дл€ получени€ рекомендаций по режимам резани€.
  • “ехнологии FBM и KBM начнут успешно примен€тьс€ в многоосевой обработке.
  • ћодули KBM научатс€ давать оценку эффективности применени€ того или иного варианта обработки.
  • CAM-системы с модул€ми ¬—ќ научатс€ рекомендовать оптимальные режимы дл€ высокоскоростной обработки.
  • CAM-системы начнут более активно портироватьс€ в системы „ѕ”. ѕрограммное обеспечение систем „ѕ” начнет играть заметно большую роль в конкурентной борьбе производителей станков.
  • ¬ CAM-системах будет обеспечена широка€ поддержка операций аддитивной обработки и их симул€ции.
  • Ќачнетс€ реальное использование CAM-систем на планшетных компьютерах.
  • ¬ модул€х симул€ции обработки по€витс€ фотореалистична€ графика.


ѕожалуйста, примите участие в опросе ЂЅудущее CAM-системї - выразите свое согласие или несогласие по каждому из пунктов представленного прогноза. ¬аше мнение очень важно дл€ нас!

¬идео-приложение к статье

—мена парадигм:

 онцепци€ Industry 4.0
Ѕудущее производства от Siemens
ќблачна€ CAD-система Onshape
ќт дизайна до детали с Autodesk Fusion360

∆елезо:

–абота гибридного станка
Ќова€ системы „ѕ” компании MAZAK
¬озможности CELOS
¬озможности системы „ѕ” OKUMA OSP

ѕроцесс:

ќсобенности новой CAM-системы NCSIMUL CAM
ѕроцесс виртуальной наладки в ESPRIT TNG
Vortex и MachineDNA

»нтерфейс:

–абота в Onshape на iPad Pro
Edgecam и тач-интерфейс
‘рагмент фильма —тивена —пилберга Уќсобое мнениеФ
ESPRIT и контроллер Kinect

CAD:

ѕр€мое моделирование в hyperMILL
»нтеграци€  ќћѕј—-3D и ESPRIT
–аспознавание элементов в FeatureCAM
ѕр€мое моделирование в TopSolid

“раектории:

ProfitMilling - ¬—ќ в 5-ти ос€х
iMachining 3D
Adaptive Clearing
Dynamic Motion

»нтеллект и автоматизаци€:

FBM в NX
KBM в ESPRIT
јвтообработка в Edgecam
ћодуль CAM-Expert ADEM

»нструмент:

ѕодбор инструмента в Machining Cloud
ѕервый взгл€д на Adveon от Sandvik

¬ерификаци€:

—имул€ци€ аддитивной обработки MachineWorks
—имул€ци€ аддитивной обработки в SprutCAM 10
У омпозитна€Ф симул€ци€ в Vericut
—имул€ци€ на основе УматематикиФ системы „ѕ”

Ћитература

  • —овременный станок с „ѕ” и CAD/CAM система. „етвертое издание. Ћовыгин ј. ј. ISBN: 978-5-97060-123-5
  • ѕрезентаци€ Thinking About Tomorrow, EWC2015, Dan Frayssinet, DP Technology
  •  ќћѕ№ё“≈––ј, ѕромышленность четвертого поколени€: 3/4 глобального бизнеса уже Ђподселиї на Ђинтернет вещейї
  • Ћќ√»—“, √лобальные тренды в мировой промышленности. »нициатива Industrie 4.0
  • Fundamentals of Metal Machining and Machine Tools. Winston A. Knight, Geoffrey Boothroyd
  • ћатериалы сайтов: http://rosfrezer.com, http://mirznanii.com, http://www.axispanel.ru, http://www.bizhit.ru, http://www.tadviser.ru


„итайте также:


¬акансии:

јктуальное обсуждение

RSS-лента комментариев

ƒавид Ћевин
ƒавид Ћевин
ќт редактора: „то в ближайшие мес€цы случитс€ в отечественном —јѕ–
ѕроект ЂЌародное —јѕ–-интервьюї

—лучайна€ стать€:

isicad Top 10

—амые попул€рные материалы

   ‘орумы isicad:

isicad-2010 isicad-2008
isicad-2006 isicad-2004

ќ проекте

ѕриглашаем публиковать на сайте isicad.ru новости и пресс-релизы о новых решени€х и продуктах, о проводимых меропри€ти€х и другую информацию. јдрес дл€ корреспонденции - info@isicad.ru

ѕроект isicad нацелен на

  • укрепление контактов между разработчиками, поставщиками и потребител€ми промышленных решений в област€х PLM и ERP...
ѕодробнее

»нформаци€ дл€ рекламодателей


¬се права защищены. © 2004-2019 √руппа компаний «Ћ≈ƒј—»

ѕерепечатка материалов сайта допускаетс€ с согласи€ редакции, ссылка на isicad.ru об€зательна.
¬ы можете обратитьс€ к нам по адресу info@isicad.ru.