Основы составления управляющих программ





Составление УП для СЧПУ – это процедура плани­рования и документирования последовательности шагов обработки де­талей, которая должна быть выполнена на станке с ЧПУ. Существуют два способа составления УП: ручной и автоматизированный.

Ручное составление УП.Ручное программирование идеально подходит для задач позиционного управления движением инструмента от точки к точке. В приложениях, требующих контурно­го управления движением инструмента по непрерывной траектории, при ручном программировании затраты времени могут быть чрезмерно большими.

Автоматизированное составление УП.Для задач контур­ного управления гораздо больше подходит автоматизированное про­граммирование с помощью ЭВМ. В настоящее время автоматизированное составление УП происходит на основе созданной трехмерной модели детали и осуществляется в приведенной ниже последовательности.

1. Выделяются элементы геометрии детали, которые наиболее важны при машинной обработке.

2. Определяется геометрия режущего инструмента. Про­граммное обеспечение обычно включает библиотеки инструментов, из кото­рых пользователь может выбирать нужные экземпляры.

3. Определяется требуемая последовательность операций обработки и траектории движения режущего инструмента с соот­ветствующими параметрами обработки.

4. Координаты х, у и z точек на этой траектории вычисляются программой ЧПУ с учетом выбранного инструмента и гео­метрии детали.

5. Построенная траектория движения инструмента может быть проверена в режиме анимации на экране монитора.

6. По скорректированным траекториям формируется CL-файл (cutter loca­tion - координаты инструмента). CL-файл имеет двоичный формат, но чаще всего сопровождается эквивалентной текстовой версией. В файле содержатся сведения о перемещениях режущего инструмента, представленные либо через абсолютные линейные перемещения, либо через относительные пере­мещения. Также в файле располагаются команды управле­ния шпинделем, охлаждением, подачей и т. п. Формат CL-файла определен Международной организацией по стандартизации (International Organization for Standardization – ISO).

7. CL-файл обрабатывается постпроцессором, в результате чего получаются ко­манды, предназначенные для управления конкретным станком. Сгенерированный файл передается контроллеру станка.

Команды УП. Для написания программ обработки деталей используются различные команды. Контроллер считывает инструкции в виде последовательности бло­ков, содержащих команды на установку параметров, скоростей по осям, а также на выполнение иных операций. Блоком называется строка слов программы обра­ботки. Каждая команда обозначается буквой, за которой следует определенное число. Принято использовать следующие идентификаторы команд (коды):

- последовательный номер (N). Последовательный номер используется для обо­значения блоков программы и позволяет находить нужные команды;

- предварительная команда (G). Используется для подготовки управляющего устройства к вводу последующих команд. Подго­товительное слово необходимо для того, чтобы управляющее устройство правильно интерпретировало данные, следующие за ним в этом же блоке. Однако один и тот же G-код на разных контроллерах может иметь разные значения;

- координаты(X, Y, Z, А, В). Задают координаты положения инструмента. Если число степеней свободы превышает три, ис­пользуются дополнительные слова, например А и В;

- подача (F). Код F задает скорость подачи инструмента. В зависимости от системы эта скорость измеряется в дюймах в минуту или в миллиметрах в минуту;

- скорость (S). Задает скорость вращения шпинделя. Измеряется в оборотах в минуту;

- выбор инструмента (T). Код Т задает инструмент, который будет использо­ван в конкретной операции. Этот код нужен только для станков с устройст­вом автоматической смены инструментов;

- прочие команды (М). Этот код используется для определения конкретного режима работы, например включения или выключения охлаждения, враще­ния шпинделя и т. д.

 
Команды объединяются в блоки, которые могут иметь один из нескольких фор­матов:

- фиксированный последовательный формат. Все блоки должны быть одинако­вой длины и содержать одинаковое количество символов;

- формат блочной адресации. Устраняет избыточность информации в последо­вательных блоках при помощи кодов изменений. Код изменений следует не­посредственно за номером блока и указывает значения, изменившиеся по сравнению с предшествующими блоками;

- табулированный последовательный формат. Представляет собой модифика­цию фиксированного последовательного формата, допускающую изменение длины блоков;

- формат пословной адресации. Наиболее популярный формат, используемый в современных контроллерах CNC. Каждое слово блока начинается с бу­квы, обозначающей его тип, за которой следует значение, представляющее со­бой содержимое слова. Пример кода в формате пословной адресации имеет вид: N040 G0O Х0 Y0 Z300 Т01 М06. Пропущенные слова считаются нулевыми либо не претерпевшими изменений по сравнению с предыдущими значениями. В примере пропущены сло­ва F и S.

 

Контрольные вопросы

 

1. Назовите основные достоинства и недостатки применения СЧПУ.

2. Какие классы УЧПУ Вы знаете?

3. Перечислите основные типы СЧПУ. Охарактеризуйте их.

4. Опишите последовательность процесса составления управляющих программ в автоматизированном режиме.

5. Чем отличается процесс автоматизированного составления УП от ручного?


 

5. CAE-СИСТЕМЫ

 
5.1. Функции CAE-систем


CAE-системы(Computer-aided engineering – системы инженерного анализа)– программные системы, предназначенные для инженерных расчётов, анализа и симуляции физических процессов. Расчётная часть пакетов чаще всего основана на численных методах решения дифференциальных уравнений (метод конечных элементов (МКЭ), метод конечных объёмов, метод конечных разностей и др.) [6, 19, 20, 27, 36, 38].

Современные системы автоматизации инженерных расчётов применяются совместно с CAD-системами (зачастую интегрируются в них, в этом случае получаются гибридные CAD/CAE-системы).

CAE-системы позволяют оценить, как поведёт себя компьютерная модель изделия в реальных условиях эксплуатации. Они также помогают убедиться в работоспособности изделия без привлечения больших затрат времени и средств.

Функции CAE-систем:

- моделирование полей физических величин, в том числе проведение анализа прочности, который чаще всего выполняется в соответствии с МКЭ;

- расчет состояний моделируемых объектов и переходных процессов;

- имитационное моделирование сложных производственных систем на основе моделей массового обслуживания и сетей Петри.

CAE-системы позволяют автоматизировать следующие процессы: расчет и оптимизацию конструкций; анализ ресурса и долговечности; проектирование и расчет соединений; анализ динамических процессов (столкновение, падение, соударение); анализ термопрочности; анализ акустики, вибраций; анализ процессов литья, штамповки, ковки; анализ процессов гидро- и газодинамики; анализ процессов тепло- и массопереноса и др.

Наиболее распространённые CAE-системы.

ADAMS (Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems Mechanical, Dynamics Inc., США) – широко используемое механическое программное обеспечение для моделирования. Позволяет пользователям изготовить опытные образцы изделий, реалистично моделируя их поведение в работе. ADAMS имеет полный набор инструментов для моделирования и анализа проекта с возможностью визуализации.

AutoSEA (Vibro Acoustic Sciences, США). Расчетный пакет виброакустического анализа в области средних и высоких частот.

STAR-CD (CD-adapco group, Великобритания). Многоцелевой пакет для решения задач механики жидкостей и газов, ориентированный на промышленные задачи любой сложности.

LS-DYNA (Livermore Software Technology Corp., США) – Универсальный расчетный программный комплекс, ориентированный на численное моделирование высоконелинейных и быстротекущих процессов в термомеханических задачах механики деформируемого и жидкого тела. Области применений: краш-тесты, обработка металлов давлением, общие задачи динамической прочности, разрушения, взаимодействия деформируемых конструкций с жидкостями и газами.

DYNAMIC DESIGNER (Mechanical Dynamics, США) Интегрированный в среду Machanical Desktop расчётный модуль для проведения динамического и кинематического анализа механизмов.

ANSYS (ANSYS Inc., США). Конечноэлементный пакет. Самое широко используемое средство обеспечения инженерных расчётов в мире на основе метода конечных элементов. Универсальный расчетный комплекс, применяемый в различных видах анализа. Используется для расчета конструкций различного типа в авиастроении, судостроении, машиностроении, строительстве, энергетике, электронной промышленности. С его помощью производится статический и динамический анализ конструкций, анализ усталостных разрушений, решение линейных и нелинейных задач устойчивости и теплофизики. Решаются задачи гидро- и газодинамики, акустики, электродинамики и электростатики. ANSYS позволяет конструктору ещё в процессе проектирования предсказать поведение изделия и провести прочностной и тепловой анализы; получить сведения о напряжениях, деформациях, распределениях температур и тепловых потоков, возникающих в изделии.

Pro/ENGINEER (Parametric Technology Corporation, США). Базовые модули системы предназначены для конструкторского проектирования, твердотельного и поверхностного моделирования, синтеза конструкций из базовых элементов формы, поддержки параметризации и ассоциативности, проекционного черчения и разработки чертежей с простановкой размеров и допусков. Дополнительные модули конструкторского проектирования имеют более конкретную, но узкую специализацию. Например, функциями таких модулей являются конструирование панелей из композиционных материалов, разработка штампов и литейных пресс-форм, трубопроводных систем, сварных конструкций, разводки электрических кабелей. Модули функционального моделирования используются как препроцессоры и постпроцессоры в программах конечно-элементного анализа, анализа теплового состояния конструкций, оценки виброустойчивости.

CATIА/CADAM Solutions (Dassault Systèmes, Франция). Полностью интегрированная универсальная CAD/CAM/CAE система высокого уровня, позволяющая обеспечить параллельное проведение конструкторско-производственного цикла. Функции, поддерживаемые системой: администрирование, планирование, управление ресурсами, инспектирование и документирование проекта, моделирование; автоматический анализ геометрических и логических конфликтов; анализ свойств сложных сборок; трассировки систем коммуникаций с соблюдением заданных ограничений; функции подготовки производства.

Unigraphics(Unigraphics Solutions Inc., США). Универсальная система геометрического моделирования и конструкторско-технологического проектирования, прочностных расчетов и подготовки конструкторской документации. В ней используется концепция мастер-процессов – средств интерактивного проектирования, учитывающих особенности конкретных приложений. Для инженерного анализа в систему включены модули прочностного анализа с использованием метода конечных элементов с соответствующими пре- и постпроцессорами, кинематического и динамического анализа механизмов с определением сил, скоростей и ускорений, анализа литьевых процессов пластических масс.

MSC/NASTRAN(NAsa STRuctural ANalysis, MSC.Software Corporation) – система, основанная на методе конечных элементов. Геометрические модели для MSC/NASTRAN можно как формировать с помощью внутреннего препроцессора системы, так и импортировать из любой другой CAD-системы.

 





Читайте также:
Книжный и разговорный стили речи, их краткая характеристика: В русском языке существует пять основных...
Группы красителей для волос: В индустрии красоты колористами все красители для волос принято разделять на четыре группы...
Обучение и проверка знаний по охране труда на ЖД предприятии: Вредный производственный фактор – воздействие, которого...
Понятие о дефектах. Виды дефектов и их характеристика: В процессе эксплуатации автомобилей происходит...

Рекомендуемые страницы:


Поиск по сайту

©2015-2020 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-02-16 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту:

Обратная связь
0.018 с.