Верификация управляющих программ в среде SolidWorks
Илья Ионов, инженер компании SolidWorks Russia
Проблема верификации управляющих программ особенно остро стоит для наиболее дорогостоящего оборудования в парке металлообрабатывающих станков любого машиностроительного предприятия: обрабатывающих центров, сложных токарно-фрезерных автоматов, любая минута простоя которых стоит значительных денег, а, в случае столкновения, цена ремонта может быть заоблачной. Если для простых трехосевых фрезерных и токарных станков мы еще можем доверять встроенным в CAM-системы средствам симуляции и графической проверки процесса удаления материала на основе APT CL-data, то для сложного оборудования нам бы хотелось оценить безошибочность программы в том виде, в котором мы в дальнейшем загрузим ее на станок. Конечно же, многие современные стойки оборудованы своей собственной проверкой управляющей программы, однако она зачастую ограничена и не отображает реальное положение дел на столе если применяется сложная оснастка, да и после нахождения ошибок и столкновений придется бежать к рабочему месту и исправлять обработку, чему технолог определенно будет не рад.
Очевидным решением данной проблемы является возложение обязанностей верификатора на CAM-систему. Модуль верификации CAMWorks позволяет в полной мере справиться с поставленной задачей. В процессе работы происходит полная имитация обработки заготовки, движения всех узлов станка, обнаружение возможных столкновений подвижных частей, выхода инструмента или заготовки за пределы рабочей зоны или превышения максимально допустимых углов поворота. Отличительной особенностью является полностью автоматическая передача данных об корзине инструмента, траекториях, оснастке, заготовке, готовой детали, характерных точках станка (станочные нули и нули заготовки). Это приводит к сокращению времени на настройку и исключению рисков возникновения ошибок из-за человеческого фактора. Вся подготовка модуля к работе сводится к назначению станка и паре кликов мышки для запуска, всю остальную рутинную работу модуль проделает самостоятельно. Гибкая настройка отображения позволит наблюдать обработку как с точки зрения оператора, так и «с точки зрения» заготовки, когда она будет неподвижной, а инструмент ее будет обходить, что позволит более пристально рассмотреть обработку поднутрений и других сложных зон. Кроме этого возможен режим отображения нескольких окон и видов для всестороннего контроля выполняемого кода.
Важным элементом верификации является работа с текстом управляющей программы. В случае необходимости возможно раскрытие содержания станочных подпрограмм или циклов, режим покадрового или ускоренного просмотра. На любых строчках кода возможна простановка меток, служащих сигналом для паузы или точками рестарта программы, как с учетом предыдущей обработки, так и без него. Все возникшие предупреждения появляются в специальном окне, а по простому двойному клику по ним происходит переход на проблемную строку программы, которую мы тут же при необходимости можем изменить.
В качестве исходного текста может выступать G-код, полученный с помощью CAMWorks, текст в формате APT CL-data. Также могут использоваться программы, полученные из любых других источников. Теоретически, всю программу возможно написать непосредственно из верификатора, воспользовавшись режимом MDI (Manual Data Input).
На любом этапе выполнения кода возможно использование сравнения обработанной заготовки и готовой детали с настройкой точности и числа ступеней. В случае необходимости возможно проведение различных измерений. Немаловажной характеристикой управляющей программы является время ее выполнения. Модуль корректно учтёт время выполнения всех вспомогательных операций, вклад работы сервисных механизмов станка, реальное время служебных холостых перемещений инструмента (например, при его смене).
Данный модуль позволяет вести работу с токарными, фрезерными, токарно-фрезерными станками, в том числе двушпиндельными и двусуппортными токарными автоматами.
Поддерживаются управляющие стойки всех известных западных марок (Fanuc, Siemens, Heidenhain и т. д.) и отечественных (типа Н33, 2С-42, НЦ-31 и т. д).
При освоении нового оборудования часто возникают опасения и со стороны технологов и операторов, «как бы чего не вышло», из-за чего отладка даже простейшей программы может затягиваться весьма надолго. Применение верификатора позволяет исключить поломку дорогостоящего оборудования, ведь в случае виртуального столкновения стола и шпинделя достаточно будет лишь перезапустить обработку.