Структура современных САПР УП построена по принципу «процессор – постпроцессор» (рис. 6.1) и включает:
1. Процессор;
2. Библиотеку препроцессоров;
3. Библиотеку постпроцессоров;
4. Входной язык;
5. Промежуточный язык «процессор – постпроцессор» (CLDATA);
6. Диспетчер системы;
7. Базу данных.
Рис. 6.1. Типовая структура САПР УП
Процессор – программное изделие, предназначенное для решения общих геометрических и технологических задач, а также задач управления процессом обработки данных.
Результатом его работы является полностью рассчитанная траектория движения инструмента, представленная в некотором промежуточном унифицированном виде. Для большинства САПР процессор состоит из четырех последовательно работающих блоков:
1. Блока трансляции;
2. Технологического блока;
3. Геометрического блока;
4. Блока формирования промежуточной программы.
Блок трансляции предназначен для ввода исходной информации с программоносителя (перфоленты, магнитной ленты) или от внешней управляющей ЭВМ, синтаксического анализа операторов входного языка и преобразования исходной информации из символьной формы в машинные коды.
Технологический блок решает задачи по выбору последовательности обработки, расчету режимов резания, подбору режущего инструмента, нормированию операций, подготовке технологических документов, формированию технологических команд.
Геометрический блок ориентирован на решение задач, связанных с расчетом и построением траектории движения инструмента. В его функции входит определение точек и линий пересечения геометрических элементов, аппроксимация кривых и таблично-заданных функций, построение эквидистантного контура с учетом размеров инструмента и направления его движения, выполняет диагностирование геометрических ошибок.
Блок формирования программы подготавливает информацию, полученную в предшествующих блоках, в стандартном виде и формирует данные для работы постпроцессора на языке CLDATA.
Препроцессор – программное изделие, решающее определенные целевые задачи и формирующее в результате исходные данные для процессора.
Характерными задачами для препроцессора являются:
1. Перевод исходных данных из одной системы координат в другую (например, из полярных в декартовы);
2. Проектирование операционных технологических процессов;
3. Разработка УП для группы деталей, различающихся только значениями отдельных геометрических параметров;
4. Решение специальных задач.
В современных САПР УП совместно с одним процессором могут работать несколько препроцессоров.
Постпроцессор – программное изделие, предназначенное для адаптации УП к конкретному оборудованию с ЧПУ.
В основные функции постпроцессора входит:
1. Считывание и обработка данных на языке CLDATA, сформированных процессором;
2. Формирование команд на перемещение рабочих органов станка, подготовительных и вспомогательных функций управления станком, кодов частоты вращения шпинделя, команд смены инструмента и коррекций;
3. Запись на программоноситель и печать УП;
4. Диагностика ошибок;
5. Выполнение ряда сервисных функций: расчет машинно-оперативного времени работы УП, управление графопостроителем, и т.д.
Для разработки УП к конкретным станкам с ЧПУ в состав САПР должна быть включена библиотека соответствующих постпроцессоров. По мере увеличения числа моделей станков с ЧПУ система пополняется новыми постпроцессорами. В некоторых САПР вместо библиотеки постпроцессоров применяют универсальные (обобщенные) постпроцессоры. Каждый из них предназначен для целой группы однотипных станков и устройств ЧПУ.
Входной язык – проблемно-ориентированный язык, предназначенный для описания исходных данных о детали и технологическом процессе ее обработки на оборудовании с ЧПУ.
Промежуточный язык «процессор — постпроцессор» (CLDATA) – внутренний проблемно-ориентированный язык САПР, служащий для представления данных, передаваемых от процессора к постпроцессору.
Диспетчер – оперативный блок системы, основными функциями которого являются: контроль обработки управляющей информации; автоматическая загрузка информации из базы данных; организация передачи промежуточных данных между блоками; обработка аварийных ситуаций.
База данных – информационные массивы, содержащие сведения о технических характеристиках станков, устройств ЧПУ, режущих инструментах, приспособлениях, обрабатываемых материалах и т. д. В процессе функционирования САПР УП база данных может дополняться и корректироваться.