При обработке сложных деталей, особенно авиационных, на различных станках с ЧПУ, а также с использованием сложной комплексной оснастки, где возможны случайные столкновения рабочих элементов станка и приспособлений, предъявляются высокие требования к качеству управляющих программ (УП) и квалификации технолога-программиста.
Таким образом, технологическая подготовка механообработки нуждается в средствах верификации управляющих программ для станков с ЧПУ в целях исключения брака, проверки корректности траектории движения инструмента, контроля столкновений компонентов станка между собой и с заготовкой для своевременного предупреждения поломки дорогостоящего оборудования и оснастки.
Реальный станок с ЧПУ Datron M8Cube
Кинематическая 3D-модель станка
Реальный станок и его симулятор с доп. оснасткой – вакуумный стол 1000мм x 500мм и специальное вакуумное приспособления для изготовления детали
Многие CAM-системы позволяют выполнять симуляцию обработки детали на основе внутреннего представления траектории. При такой симуляции модель режущего инструмента перемещается относительно 3D-модели заготовки с целью проверки траектории обработки. Такая симуляция не учитывает ошибок постпроцессора, возможные соударения рабочих органов станка и требует дополнительной проверки на станке или с помощью специализированной верификационной программы.
В настоящее время существуют специализированные программные продукты (внешние по отношению к CAM-системе верификаторы УП), предназначенные для визуализации процесса обработки деталей на станках с ЧПУ. Они позволяют выявить ошибки в УП, произвести контроль столкновений рабочих органов станка с заготовкой, оснасткой, выявить превышения пределов перемещения по осям и отследить непроизводительные движения до передачи УП в производство.
Станок с инструментальным магазином на 10 позиций
Анимация смены инструмента и перемещений станка
Уникальность данного программного продукта заключается в возможности проведения симуляции обработки на основе кода УП (G-кода) с использованием кинематической модели станка, что гарантирует идентичность работы симулятора и реального станка.
Симуляция обработки на основе управляющей программы (G-кода)
Подобные симуляторы, предназначенные для визуализации процесса обработки деталей на станках с ЧПУ, позволяют выявить ошибки в УП, произвести контроль столкновений рабочих органов станка с заготовкой, оснасткой, выявить превышения пределов перемещения по осям и отследить непроизводительные движения до передачи УП в производство.
Симуляция обработки с имитацией удаления материала и прорисовкой траекторий перемещения режущего инструмента
Верификационная схема требует наличия трёх компонентов: кинематической модели станка, виртуального контроллера системы управления (драйвер системы ЧПУ) и встроенного постпроцессора.
- Кинематическая модель станка представляет собой сборочную модель с наложенными кинематическими связями, ограничивающими перемещения по осям компонентов станка.
- Постпроцессор служит для трансляции внутреннего представления траектории инструмента в управляющую программу.
- Виртуальный контроллер системы управления используется в модуле симуляции и верификации для управления движениями кинематической модели станка по кадрам управляющей программы.
Обнаружение зарезов и столкновений в процессе симуляции обработки
Анализ обработанной детали в цвете на зарезы и недообработанные области
