Сосонкин_Системы_ЧПУ (1087166), страница 8
Текст из файла (страница 8)
STEP-NCПрограммирование современных систем ЧПУ подчиняется стандартуISO 6983 (DIN 66025), которому уже более 50 лет и который явно тормозитразвитие ЧПУ-технологии (рис. 21). Стандарт поддерживает простые команды для элементарных перемещений и логических операций. Управляющие программы в стандарте ISO 6983 содержат ничтожное подмножество информации, полученной на уровне систем CAD-CAM.
Однако болеесерьезным является невозможность двустороннего обмена информациейс этими системами. Это означает, что любые изменения в управляющейпрограмме не могут быть отображены в восходящем информационном потоке к системам CAD-CAM.В отличие от существующего, стандарт STEP-NC предлагает модельтого, что нужно сделать, но не подробности того, как осуществлять траекторные перемещения и выполнять команды логических переключений. Этамодель отвечает новому стандарту ISO 14649, согласно которому изделиеполучают из заготовки путем удаления типовых форм (features), условного или безусловного выполнения ассоциированных с типовыми формамипереходов (workingsteps), в потоке управления, задаваемом исполняемы-Глава 1.
Классификация систем управленияСтаночно-ориентированнаяуправляющая программас перемещениями,-NQ5N10~генерируемымиN15постпроцессоромN20ШО—НестандартныеN35расширения конечногоN40N45пользователяN50^•№5Только примитивные^/ N60перемещения иN65N70переключенияN75Отсутствует стандартный^формат для сплайнов и ""сложной технологии ЧПУG54«иT5J47)Z10.000GOZOTM5GOO X0.000GOO Z5.000>S3183.000Y-150.000мозF 1477.000GOO X60.000 Y-150.000GOO Z5.000> X60.000 Y-150.000G01 Z-0.500STEP-NC заменяет все это наинтегрированнуюмодельширокого спектра данныхРис.
21. Существующая схема программирования станков с ЧПУи ее недостаткими блоками (executables), с необходимыми допусками, с использованиеминструмента, отвечающего всем необходимым требованиям. Эта модельиспользует информацию форматов АР204 и АР213 вплоть до этапа интерпретации управляющей программы, т.е.
она несопоставимо богаче существующей схемы программирования. Предполагается, что система управления способна интерпретировать подобную информацию и генерироватьнеобходимые перемещения и циклы.Стандарт ISO 14649 устанавливает девять компонентов функциональности (Units of Functionality, UOFs): проект (project), изделие (workpiece),типовую форму (feature), исполняемый блок (executable), переход(operation), траекторию инструмента (toolpath), измерения (measures). Отношения между компонентами показаны на рис. 22.Рисунок представлен в форме, соответствующей упрощенной графической версии объектно-ориентированного языка EXPRESS [14, 15], который послужил средством описания всех прикладных протоколов STEP.Изделие описывают так, как это принято в стандарте STEP: с историейверсии, информацией владельца, утверждениями, датой, указанием материала и его свойств.
Изделие служит выходом технологического процесса,а его внешний вид является свойством готового продукта. Типовые формыопределяют области удаляемого материала заготовки, а их внешний видявляется частью внешнего вида изделия. Типовые формы задают в параметрическом виде как совокупность образующей и направляющей. Осо-В.Л. Сосонкин, Г.М. Мартинов. Системы числового программного управления48workpieceIГеометрия •workplanList[O:?]String[O:?]Геометрия!machining_featureJlpocketI I planeI I holemachining_workingstepString[O:?]machining_operafonregionList[O:?]11plane_milling1side_millingJ drillingГеометрия]technologytoolpathstrategyI cutter_contact_trajeclorycutter_contact_trajecloryI II cutter_tocation_lrajectoryI |parameterised_pathРис.
22. Отношения между компонентами функциональностив стандарте ISO 14649бый случай представляют поверхности свободной формы, для которых задают область, в пределах которой они размещаются. Некоторые виды типовых форм представлены на рис. 23.manufacturingfeature| transition | 12.5D manufacturing ]| machining feature| regionПараметры отсутствуют,определена лишь• поверхность свободнойформы для 5координатной обработки1replicatefeaturecompoundfeatureplanar facetoolpathfeatureОписание в формеобразующей инаправляющей безявной геометрииРис.
23. Виды типовых формГлава 1. Классификация систем управления49Ядро модели STEP-NC составляет план операций (workplans), которыйявляется последовательностью шагов операции (workingsteps). Каждый шагоперации ассоциирован с переходом, выполняемым в некоторой типовойформе изделия. В свою очередь переход содержит технологический алгоритм (включая стратегию внедрения в материал и вывода инструмента) иуказания по настройкам. Переходы имеют черновую и чистовую версии.Предполагается, что интеллектуальные системы ЧПУ будут самостоятельнорассчитывать траектории инструмента для стандартных типовых форм.Исполняемый блок (executable) описывает поток управления и последовательность переходов, ассоциированных с операциями и типовыми формами. Исполняемый блок технологически независим.
Конструкция исполняемого блока приведена на рис. 24.Траектория инструмента устанавливает точное движение координатных приводов в том случае, если интеллектуальная система ЧПУ неспособна сама спланировать такую траекторию. Однако полная траекторияможет быть воссоздана из каких-то ее повторяющихся или стандартныхчастей. Таким образом, гибкость плана операций снижается лишь частично.
Структура траектории инструмента представлена на рис. 25.Компонент функциональности измерения определяет используемыесредства измерения и допуски в разработанной модели.Обобщающим компонентом функциональности служит проект. Суть в том,что общая модель STEP-NC может включать описания нескольких изделий иexecutable|/1programstructureworkingstep || nc function— machining workingstep—| rapid movement |1—j touch probing |—"11VШаги программы скоординатнымиГперемещениямиJworkplanparallel |—|^Шаги программы, непредусматривающиеперемещений (сообщенияна экран и др.)if_statementwhile_statement1Команды управления вСпрофамме|Рис.
24. Конструкция исполняемого блока50В.П. Сосонкин, Г.М. Мартинов. Системы числового программного управленияtoolpathparameterisedpathtrajectoryfeedstopcutter locationcutter contactОстановка в• определенномположенииДвижения по заданнымтраекториям относительноопределенных базовых точекapproach lift pathconnectorconnect secplaneДвижения, генерируемыесамой системой ЧПУ сиспользованиемопределенных параметровconnect directРис. 25. Структура траектории инструментамножество планов операций.
Проект устанавливает стартовую точку, идентифицируя главный план операций. Формальное описание проекта в объектноориентированном языке EXPRESS выглядит следующим образом:ENTITY project;its id: identifier;main_workplan: workplan;its__workpieces: SET [0:?] OF workpiece;its_owner: OPTIONAL person_and_address;its_release: OPTIONAL date_and_time;its_status: OPTIONAL approval;(*Informal proposition:i t s j d shall be unique within the part programme.*)END_ENTITY;Управляющая программа для станка с ЧПУ представлена в форматефизического файла, соответствующего ISO 1033, часть 21. Первая секцияпрограммы служит заголовком (header). Здесь представлена информацияобщего характера и комментарии (имя файла, автор, дата и др.) (рис. 26).Далее следует секция данных, открываемая ключевым словом Data.
Этасекция делится на три части: план операций и исполняемые блоки, технологические описания, геометрические описания. Рисунок показывает отношения между этими тремя частями.Глава 1. Классификация систем управления51Секция заголовкаОбщаяинформацияПоследовательноевыполнение задачТехнологическиеданные: переходы,инструменты,технологииПлан операции,исполняемыеблокиСистема доступа пользователейпосредством графического интерфейса(на цеховом уровне)Рис.
26. Структура управляющей программы для станка с ЧПУПлан операции объединяет исполняемые блоки в линейном порядке илис учетом условий. Один из типов исполняемых блоков содержит структуру программы; чтобы изменить последовательность операций достаточновнести изменения в этот блок.Пример использования управляющей программы в подобном виде былпродемонстрирован фирмой Siemens. Далее приведен небольшой фрагменттакой программы:File:Header#1=Project (Workplan #10);#10=Workplan (#20, #35, #71,...);#20=Machining_Workingstep («(Feature), #22(Operation));#21=Round_hole ('Hole M6',);#22=Drilling (#...
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
