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

3 июл€ 2018

¬ысокоуровнева€ автоматизаци€ разработки управл€ющих программ дл€ станков с „ѕ” на базе NXЩ CAM

јлексей √ранкин, эксперт по решени€м Siemens PLM Software группы компаний Softline

јлексей √ранкин

ќт редакции isicad.ru: ќдна из крупнейших отечественных »“-компаний Softline €вл€етс€ официальным партнером Siemens PLM Software с 2010 года и посто€нно наращивает объЄмы совместного с вендором бизнеса. ѕо услови€м дистрибьюторского договора Softline поставл€ет заказчикам решени€ дл€ управлени€ жизненным циклом издели€ и дл€ автоматизации конструкторских и технологических работ.

ƒанна€ публикаци€ продолжает цикл статей, посв€щенных применению NX Ч флагманского решени€ Siemens PLM Software. ѕредыдуща€ стать€ (в двух част€х): јддитивные технологии в NX CAM.

¬ысокоуровнева€ автоматизаци€ NX CAM

¬ современном производстве все большую роль играют различные системы автоматизации. ќдной из таких систем €вл€ютс€ системы разработки управл€ющих программ дл€ оборудовани€ с „ѕ” (—јћ системы).

¬ последние годы отмечаетс€ рост продаж многоосевых станков, а также многоканальных станков, которые постепенно замен€ют простые 2- и 3-осевые станки.

Ќапример, дл€ программировани€ 2-суппортных токарно-фрезерных станков необходимо не только создать программы дл€ каждого из каналов обработки, но и расставить метки задержки и синхронизации между каналами. ¬се это требует от технолога дополнительных, достаточно глубоких знаний по программированию сложного оборудовани€. ѕри этом необходимо обеспечить разработку управл€ющей программы без ошибок, так как цена ошибки при программировании многоосевых и многоканальных станков очень высока.

¬ысокоуровнева€ автоматизаци€ NX CAM

—овременные —јћ-системы должны учитывать повышенные требовани€ к уровню автоматизации программировани€ станков с „ѕ”. ќдной из таких систем €вл€етс€ NXЩ CAM от компании Siemens PLM Software.

NXЩ CAM предоставл€ет пользователю следующий набор инструментов дл€ автоматизации программировани€ станков с „ѕ”:

»спользование этих инструментов позвол€ет значительно сократить рутинные действи€ пользовател€, такие как выбор геометрии, задание режимов резани€, задание параметров операции и т. д. ѕри этом пользователь имеет возможность уделить больше времени операци€м обработки, создание которых на данный момент не автоматизировано.

–ассмотрим каждый инструмент более подробно.

ќбработка на базе элементов

ћодуль обработки на базе элементов обеспечивает распознавание отверстий, карманов, плоских граней (в том числе дл€ моделей из других CAD-систем). Ётот модуль существенно ускор€ет программирование призматических деталей, обеспечивает оптимизацию обработки, требует меньшей квалификации.

ћодуль обработки на базе элементов может автоматически распознавать 3D аннотации и/или PMI-данные при назначении технологии обработки. Ќаиболее важны распознавание полей допусков размеров и параметры чистоты поверхности. Ќапример, дл€ точных отверстий помимо сверлени€ будут автоматически добавлены операции растачивани€ или развертывани€ (причем можно настроить предпочтительный тип операции).

ѕоддерживаетс€ 5-осева€ позиционна€ обработка, например, дл€ обработки корпусных деталей с п€ти сторон. “акже поддерживаетс€ 3- и 5-осева€ контурна€ обработка.

ќбработка на базе элементов позвол€ет сократить врем€ программировани€ до 90%.

ћодуль обеспечивает:

  • јвтоматическое распознавание элементов Ц отверстий, пазов, карманов и т. д. ѕри этом используетс€ параметрическое распознавание, распознавание по идентификации элементов, распознавание по цвету и атрибутам граней элемента, а также ручное распознавание;
  • —оздание унифицированных процессов обработки на основе библиотеки правил или наборов шаблонов;
  • ”чет данных технических условий (PMI) при создании операций;
  • ¬озможность настройки библиотеки базы знаний под услови€ конкретного производства с использованием приложени€ Ђ–едактор базы знанийї.
ќбработка на базе элементов может использоватьс€ дл€ обработки корпусных деталей, деталей планера самолета, деталей турбин и газотурбинных двигателей, а также элементов пресс-форм и штампов, то есть деталей, имеющих много отверстий, пазов, карманов и других повтор€ющихс€ элементов.

ќбработка на базе элементов включает следующие операции:

  • распознавание элементов обработки,
  • создание типовых процессов дл€ обработки элементов,
  • автоматическое использование технологических данных, таких как допуск размеров и качество поверхности,
  • использование унифицированных методов и ресурсов,
  • генерирование траекторий,
  • оптимизаци€ траекторий,
  • постпроцессирование.
–аспознавание элементов обработки
–аспознавание элементов обработки находит на 3D-модели элементы, которые описаны в системе и которые система понимает как элемент определенного типа. –аспознавание выполн€етс€ как по параметрам (элементы построени€ с параметрами), так и по топологии (элементы, которые были созданы как набор геометрических примитивов, или элементы 3D-модели, импортированной из других —јD систем через пр€мые или универсальные трансл€торы). ѕри распознавании элементов система распознает не только геометрию, но и технические услови€, которые были созданы на этой геометрии (размеры с допусками, символы шероховатости и т. д.).
¬ысокоуровнева€ автоматизаци€ NX CAM

Ќа рисунке ниже показано отверстие диаметром 20 мм с допуском H7 (+0.021 мм).
¬ысокоуровнева€ автоматизаци€ NX CAM

—истема распознала на выбранном элементе STEP1HOLE_3 радиальный размер c допуском, показано на рисунке ниже:
¬ысокоуровнева€ автоматизаци€ NX CAM

—оздание типовых процессов дл€ обработки элементов
ѕосле распознавани€ системой типовых элементов можно создавать операции обработки. ƒл€ этого достаточно выбрать в Ќавигаторе элементов обработки элементы, дл€ которых необходимо создать операции обработки, и затем выбрать команду Ђ—оздать процесс обработкиї.

ѕри создании операций обработки двух отверстий, показанных на рисунке выше, система распознает заданный допуск и дл€ двух отверстий создает два различных набора операций обработки, как показано на рисунке ниже:

¬ысокоуровнева€ автоматизаци€ NX CAM

ƒл€ отверсти€ без заданного допуска система создает три операции, а дл€ отверсти€ с заданным допуском создаютс€ четыре операции.

“аким образом, система автоматически выбирает технологию обработки отверстий с учетом допусков.

 роме этого, система учитывает наличие инструмента в базе данных. ≈сли в базе данных инструмента отсутствует развертка нужного диаметра, система создает операцию расточки, использу€ в качестве инструмента подход€щую расточную головку.

 ак видно из этого примера, процесс создани€ операций обработки значительно упрощаетс€ при использовании модул€ обработки на базе элементов.

Ќастройка модул€ обработки на базе элементов
¬ NXЩ CAM настройка модул€ максимально упрощена и не требует применени€ средств программировани€. Ўаги настройки модул€ обработки на базе элементов:
  1. јнализ деталей и поиск наиболее часто встречающихс€ типовых элементов;
  2. Ќаполнение базы данных инструментов;
  3. —оздание таблицы наборов операций дл€ элементов;
  4. ќбучение системы распознаванию пользовательских типовых элементов;
  5. ќбучение системы обработке пользовательских типовых элементов.

1. јнализ деталей и поиск наиболее часто встречающихс€ типовых элементов

¬недрение модул€ обработки на базе элементов начинаетс€ с анализа типовых деталей. Ётот процесс обычно заключаетс€ в распознавании типовых элементов, которые вход€т в стандартную поставку модул€. ѕосле этого определ€ютс€ наиболее часто встречающиес€ элементы, и именно дл€ этих элементов нужно настроить процессы обработки, чтобы обеспечить максимальный эффект от внедрени€ модул€ обработки на базе элементов.

Ќа рисунке ниже показан пример распознавани€ элементов типовой детали.

¬ысокоуровнева€ автоматизаци€ NX CAM

 ак видно из таблицы выше, всего три элемента определ€ют 80% общей доли элементов. “аким образом, автоматизиру€ обработку всего трех элементов, мы получаем сокращение времени разработки управл€ющей программы дл€ данного типа деталей на 80%.

2. Ќаполнение базы данных инструментов

—ледующий шаг Ц наполнение базы данных инструментов. Ќа этом шаге необходимо дополнить базу данных инструментов теми инструментами, которые используютс€ на предпри€тии дл€ обработки типовых элементов, выбранных на предыдущем шаге.

3. —оздание таблицы наборов операций дл€ элементов

ƒл€ минимизации количества операций необходимо составить таблицу наборов операций.  ак правило, дл€ обработки различных типов элементов используетс€ некоторый набор одинаковых операций, например операци€ центровки при сверлении отверстий.

“аблица наборов операций дл€ элементов

¬ысокоуровнева€ автоматизаци€ NX CAM

¬ таблице наборов операций дл€ элементов определ€ютс€ наборы операций, которые используютс€ дл€ обработки определенного типа элементов.

4. ќбучение системы распознаванию пользовательских типовых элементов

ƒл€ обучени€ системы распознаванию типовых элементов необходимо вначале создать систему координат элемента, а затем запустить процесс обучени€. ¬ меню Ђќбучение элементамї необходимо выбрать тип элемента, в который будет помещен элемент, правило, которое будет использоватьс€ при распознавании, добавить дополнительные услови€ соответстви€, такие как јннотации “” (“ехнических условий), имена ребер/граней, атрибуты ребер/граней, цвета граней, и в графическом окне выбрать грани, из которых состоит элемент.

5. ќбучение системы обработке пользовательских типовых элементов

ƒл€ обучени€ системы обработке пользовательских типовых элементов необходимо вначале создать набор операций дл€ обработки элемента, а затем запустить процесс обучени€. ¬ меню Ђќбучение операци€мї необходимо выбрать класс, в который будет помещен метод обработки, и в графическом окне выбрать элемент, который должен быть обработан выбранными операци€ми.

¬ыводы
»спользование обработки на базе элементов позвол€ет создавать оптимизированные управл€ющие программы дл€ станков с „ѕ” в автоматическом режиме на основе геометрии модели детали, использу€ технологию на основе распознавани€ элементов в NXЩ CAM. ѕри помощи технологии FBM можно автоматически распознавать и создавать программы дл€ различных элементов обработки:
  • поверхностей свободной формы;
  • призматических деталей;
  • элементов токарной обработки (валов, отверстий, проточек, резьбы);
  • электроэрозионных элементов;
  • на основе цвета и атрибутов.
 аждый этап обработки выбираетс€ на основе конфигурируемой логической схемы и параметров, организованных в базу знаний по механической обработке, котора€ €вл€етс€ частью системы. “акже можно легко измен€ть конфигурацию базы данных, добавл€€ или измен€€ операции, определ€емые технологией на основе распознавани€ элементов, и пор€док их выбора, использу€ редактор базы знаний обработки.

ѕри выборе метода обработки NXЩ CAM может считывать информацию, заданную как 3D аннотации (PMI) (“”), включа€ значени€ допусков и шероховатости поверхности, указанные в модели.

Ўаблоны обработки

NXЩ CAM позвол€ет использовать заранее определенные процессы на базе правил и устанавливать шаблоны дл€ обработки дл€ сокращени€ времени программировани€.  ак правило, такие шаблоны примен€ютс€ дл€ обработки определенного класса деталей с использованием оптимальных методов и заданных инструментов.

“ак как в NXЩ CAM в качестве шаблона можно использовать любой файл детали, который имеет настройку обработки, то использование шаблонов становитс€ максимально гибким и не требует дл€ этого специальных настроек системы, за исключением случаев, когда возникает необходимость внести шаблон обработки в посто€нный набор наравне со стандартными шаблонами обработки.

Ўаблоны €вл€ютс€ одним из наиболее эффективных способов стандартизации разработки управл€ющих программ дл€ станков с „ѕ” в NXЩ CAM.

Ѕиблиотека режимов резани€

NXЩ CAM предоставл€ет настраиваемую базу данных режимов резани€, котора€ позвол€ет управл€ть проверенными данными и примен€ть их дл€ создани€ операций механической обработки.

NXЩ CAM автоматически вводит требуемые значени€ скоростей резани€ и подачи согласно выбранному типу операции, выбранному инструменту, обрабатываемому материалу, материалу инструмента, методу резани€ и параметрам обработки (глубине и ширине резани€). Ѕиблиотека режимов резани€ может быть прив€зана к инструменту (так как большинство производителей инструмента рекомендуют режимы резани€ в прив€зке именно к инструменту).

ћастер-процессы обработки

ƒл€ решени€ типовых задач можно быстро создать соответствующие мастер-процессы. ћастер-процессы помогают пользователю задавать сложные установки с помощью простого выбора. »х можно вызвать через меню NXЩ CAM. ¬ стандартную поставку NXЩ CAM вход€т четыре мастер-процесса.

–ассмотрим один из них Ц Ђћастер-процесс обработки пресс-форм по уровн€мї.

ѕосле запуска мастер-процесса на экран выводитс€ меню шага Ђƒобро пожаловатьї.

¬ысокоуровнева€ автоматизаци€ NX CAM

¬ левой части меню отображаетс€ дерево мастер-процесса. ѕри нажатии на клавишу Ђƒалееї мастер-процесс переходит на следующий шаг Ц Ђ—оздание последовательностиї.
¬ысокоуровнева€ автоматизаци€ NX CAM

Ќа шаге Ђ—оздание последовательностиї нужно ввести им€ группы геометрии или оставить значение по умолчанию (sequence_zlevel). ѕри нажатии на клавишу Ђƒалееї мастер-процесс переходит на следующий шаг Ц Ђ–асположениеї.
¬ысокоуровнева€ автоматизаци€ NX CAM

Ќа шаге Ђ–асположениеї нужно выбрать группу геометрии. ѕри нажатии на клавишу Ђƒалееї мастер-процесс переходит на следующий шаг Ц Ђ√рани области обработкиї.
¬ысокоуровнева€ автоматизаци€ NX CAM

Ќа шаге Ђ√рани области обработкиї нужно выбрать область обработки. ѕри нажатии на клавишу Ђƒалееї мастер-процесс переходит на следующий шаг Ц Ђ√раницы обрезкиї.
¬ысокоуровнева€ автоматизаци€ NX CAM

Ќа шаге Ђ√раницы обрезкиї, если необходимо, можно выбрать границы обрезки. ѕри нажатии на клавишу Ђƒалееї мастер-процесс переходит на следующий шаг Ц Ђ“раектори€ї.
¬ысокоуровнева€ автоматизаци€ NX CAM

Ќа шаге Ђ“раектори€ї можно сгенерировать траектории или просто нажать клавишу Ђƒалееї дл€ перехода на следующий шаг Ц Ђ«авершитьї. ≈сли пользователь не генерирует траектории на этом шаге, траектории не создаютс€ и в дальнейшем могут быть сгенерированы одним из стандартных способов.
¬ысокоуровнева€ автоматизаци€ NX CAM

ѕосле нажати€ на клавишу Ђ√отової мастер-процесс закачиваетс€, и в навигаторе создаетс€ набор операций дл€ обработки матрицы пресс-формы.
¬ысокоуровнева€ автоматизаци€ NX CAM

¬се созданные с помощью мастер-процесса операции €вл€ютс€ стандартными операци€ми обработки, и пользователь может измен€ть их стандартными методами без ограничений.

ƒл€ создани€ мастер-процессов обработки используетс€ инструмент Process Studio.

¬ысокоуровнева€ автоматизаци€ NX CAM

— помощью Process Studio пользователь может создавать мастер-процессы любой сложности.

»спользование мастер-процессов NXЩ CAM позвол€ет стандартизировать используемые методы и подходы к разработке управл€ющих программ дл€ станков с „ѕ” и значительно сократить врем€ их разработки.

—оздание собственных операций обработки (User Define Operation)

ƒл€ разработки управл€ющих программ дл€ специального оборудовани€, например дл€ станков с „ѕ” дл€ гибки труб, дл€ клепальных автоматов и т. д., необходимы алгоритмы, которые отсутствуют в стандартной функциональности NXЩ CAM. »менно дл€ программировани€ подобного оборудовани€ и предусмотрен механизм создани€ собственных операций обработки (User Define Operation). Ётот механизм позвол€ет пользователю разработать собственный тип операций обработки и интегрировать разработанные операции в NXЩ CAM.

ƒл€ разработки собственных операций обработки доступны следующие €зыки программировани€:

  • ANSI C
  • C++
  • JAVA
  • Python
  • .NET C#
  • .NET VB
  • .NET C++
Ётот мощный инструмент позвол€ет пользователю создать собственную операцию обработки любой сложности, так как, использу€ мощную библиотеку NXOPEN, пользователь имеет доступ ко всей структуре объектов в NXЩ CAM, включа€ объекты обработки, геометрические объекты, объекты структуры сборки и т. д.

—оздание собственных методов управлени€ дл€ контурной обработки (User Define Drive Path)

ќперации контурной обработки NXЩ CAM (с фиксированной и переменной ориентацией оси инструмента) содержат множество методов управлени€ формой траектории и ориентацией оси инструмента. ќднако иногда дл€ создани€ необходимой формы траектории требуетс€ построение дополнительной геометрии, котора€ будет использована дл€ построени€ управл€ющей траектории. ≈сли деталей, которые требуют дл€ обработки сложных областей построени€ дополнительной геометрии, достаточно много, то пользователь может воспользоватьс€ механизмом создани€ собственных методов управлени€ дл€ контурной обработки (User Define Drive Path).

»тоги

NXЩ CAM предоставл€ет пользовател€м практически неограниченные возможности дл€ автоматизации разработки управл€ющих программ. ѕри правильной организации разработки инструментов автоматизации заказчики могут сократить врем€ разработки управл€ющих программ дл€ станков с „ѕ” на 50% и более. “ак как автоматизаци€, как правило, подразумевает и стандартизацию, то ее внедрение приводит к значительному повышению качества управл€ющих программ за счет использовани€ проверенных методов обработки типовых элементов.
ќстались вопросы?

ѕосетите специальную страницу или напишите эксперту јлексею √ранкину: Alexey.Grankin@softlinegroup.com.


„итайте также:


¬акансии:

јктуальное обсуждение

RSS-лента комментариев

ƒавид Ћевин
ƒавид Ћевин
ќт редактора: √енеративный дизайн терминологии
ѕроект ЂЌародное —јѕ–-интервьюї

—лучайна€ стать€:

√енеративный дизайн терминологии  — ƒавид Ћевин (29 июн€ 2018)
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. © 2004-2018 √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.