Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Основы САПР. CAD CAM CAE

.pdf
Скачиваний:
13
Добавлен:
19.11.2023
Размер:
29.79 Mб
Скачать

352 r Глава 11. Чисnовое программное управление

РО(О,З,О.1)

2

+z

111~•-0.0 f

Рис. 11.17. Обработка сверлением

Обратите внимание, что глубина сверления в нашем примере сделана равной 0,7,

потому что резец начинает движение на высоте О,1 дюйма над поверхностью и должен заканчивать его на глубине О,1 дюйма под нижней поверхностью. Если

нужно просверлить множество отверстий, а не два, как в нашем примере, те же

операторы языка АРТ должны были бы повторяться множество раз. Исполь­

зование циклов или подпрограмм позволяет значительно сократить количество

повторяющихся операторов в проrрамме. Подробное описание подпрограмм

языка АРТ дается в работе [15].

Работа в режиме контурного регулирования требует определения трех поверх­

ностей: поверхности детали, поверхности движения и 1юнтрольной поверхности

(рис. 11.18). Поверхность детали - это поверхность, по которой движется конец режущего инструмента. Поверхность движения ""'" та, вдоль которой происходит движение самого режущего инструмента. Контрольная поверхность ограничива­

ет движение инструмента, то есть это движение продолжается до тех пор, пока

не произойдет соприкосновение с контрольной поверхностью.

Прежде чем начать двигаться вдоль задающих поверхностей, режущий инстру­ мент должен переместиться к ним. Это осуществляется при помощи операто­

раGО:

GO/{ ТО}. пов. движения. {ТО}. пов. детали. {то}. контр. поверхность

PAST

PAST

PAST

ON

ON

ON

 

 

TANTO

Предполагается, что все три задающие поверхности были определены до вызова оператора GO, хотя так бывает и не всегда. Модификаторы ТО, PAST, ON и TANTO

указывают желаемое положение режуЩего инструмента по отношению к соот­

ветствующей задающей поверхности. Например, резец, движущийся к контроль-

11.7. Автоматизированное сосrавление программ

353

ной поверхности (CS) вдоль поверхности движения (DS), может оказаться в

тр'ех конечных положениях (рис. 11.19).

Рис. 11. 18. Задающие поверхности при контурном регулировании

 

 

DS

то

ON

PAST

Рис. 11. 19. Конечные положения для различных модификаторов

Модификатор TANTO может использоваться только применительно к контрольной поверхности. Действие этого модификатора на положение резца относительно нее показывает рис. 11.20. Положения А и В получаются в результате выполне­

ния следующих команд:

А:

,GO/TO. Ll. ТО. PS. TANTO. Cl

В:

GO/PAST. Ll. ТО. PS. TANTO. Cl

Пока что мы рассмотрели только задачу помещения режущего инструмента в на­

чальное положение. Теперь займемся перемещением режущего инструмента от­ носительно предшествующего направления движения. Для этого используются

следующие операторы:

GOLFT/ влево от предшествующего направления вдоль поверхности движения GORGT/ вправо от предшествующего направления вдоль поверхности движения

GOUP/ вверх вдоль поверхности движения (то есть от поверхности детали) GODOWN/ вниз вдоль поверхности движения (то есть к поверхности детали)

GOFWD/ вперед от касательного положения вдоль направления касательной r,овдСК/ назад от касательного положения вдоль направления касательной

Направления движения, соответствующие выполнению каждой из этих команд, приведены на рис. 11.21.

Использование операторов контурного регулирования для решения конкретной задачи демонстрирует пример 11.3.

11.7. Автоматизированное составление программ

 

 

355

.(~J

·-·

·

/ ..··········--------.........

,

 

·-·······[i)

~~1).

.ci\········------

 

 

 

 

 

'

 

 

i

 

\

!

:

t L4

 

\\'·-..................

/

 

L2 1

i

 

 

С1

 

 

;

1

 

 

L1

 

 

j

( ~...

) ····················Jooo-·······················....

·································· ·::)

SP

Рис. 11.22. Обработка контурным регулированием

Решение

Предположим, что отрезки, окружность и начальная точка SP (рис. 11.22) уже

определены соответствующими геометрическими операторами. Гипотетическая плоскость PS, соответствующая поверхности детали, лежит непосредственно под

нижним кj)'аем этой детали. Поверхность эта будет ограничивать глубину перс­ мещения фрезы, так чтобы края пластины были обработаны на всю ее глу­ бину. Приведенная ниже последовательность операторов АРТ задает требуемые

персмещения режущего инструмента. Обратите внимание, что операторы GО{ТО

и GOTO/ имеют разное значение.

FROM/SP

GO/TO. Ll. ТО. PS. ON. L4

GORGT/Ll. PAST. L2

GOLFT/L2. PAST.

GOLFT/LЗ. PAST. Cl

GOLFT/Cl. PAST

GOLFT/LЗ. PAST. L4

GOLFT/L4. PAST. Ll

GOTO/SP

Сравнивая этот пример с примерам 11.1, мы видим, что программирование на

языке АРТ позволяет с гораздо большим удобством работать с интерполяцией

окружностей, нежели программирование n G-кодах контроллеров.

Пример 11.4 демонстрирует использоuание модификатора TANTO.

Пример 11.4

Написать на языке АРТ операторы перемещений, требующихся для обработ­

ки краев детали, изображенной на рве. 11.23. Считать, что геометрия детали уже

определена соответствующими геометрическими операторами. Как и u приме­

ре 11.3, поверхность детали PS считается лежащей непосредственно под нижней

плоскостыо детали.

356

Глава 11. Числовое Программное управление

Рис. 11.23. Программируемая деталь

Решение

FROM/SP

GO/TO. Ll. ТО. PS. ТО. Lб GORGT/Ll. ТО. L2 GORGT/L2. TANTO. Cl GOFWD/Cl. TANTO.

GOFWD/LЗ. PAST. L4

GOLFT/L4. PAST. LS

GOLFT/LS. PAST.

GOLFT/Lб. PAST. Ll

GOTO/SP

Дополнительные операторы АРТ

Типичная программа на АРТ на две трети состоит из геометрических операторов

и операторов перемещений. Оставшаяся часть представляет собой набор команд

постпроцессора, требований к допуску и режущему инструменту, а также опера­ торы инициализации и завершения работы.

Начнем с команд постпроцессора. Они передаются в СL-файл в неизменном виде

ипозднее обрабатываются постпроцессором.

ОMACHIN/

Оператор осуществляет выбор станка и соответствующего ему постпроцессора.

Например,

MACHIN/DRILL, 2

может обозначать второй сверлильный станок с ЧПУ в данном цехе.

О COOLNT/

Оператор позволяет включать и отключать подачу охлаждающей жидi<ости. Используется с модификаторами ON, OFF, FLOOD, MIST и TAPKUL Например:

COOLNT/MIST

COOLNT/FLOOD COOLNT/OFF

О FEDRAT/

Оператор задает скорость подачи режущего инструмента в дюймах в М11нуту.

Например:

FEDRAT/4.5

11.7. Автоматизированное составление программ

357

О SPINDL/

Оператор включает шпиндель и позволяет указать скорость его вращения в оборотах в минуту. Например:

SPINDL/ON SPINDL/1250, CCLW

О TOOLNO/

Оператор задает номер используемого инструмента:

TOOLN0/3572, 6

обозначает инструмент N!! 3572 длины 6 единиц.

ОTURREТ/

Оператор может использоваться для выбора конкретного инструмента из уст­

ройства автоматической смены инструментов.

ОEND

Оператор останавливает станок, после чего переопал может произвести про­

верку или заменить инструмент.

Требования к допуску используются при аппроксимации криволинейного кон­ турного движения последовательностями отрезков прямых. Допуск характери­

зуется двумя значениями: INTOL/ и ОUТТОL/, соответствующими внутренней и

внешней границам (рис. 11.24). Эти значения моrут быть указаны, например, так:

INTOL/0.005 ОUТТОL/0.003

.·····

Аппроксимируемая !

траектория 1

8

Аппроксимируемая

траекторИя

б

Рис. 11.24. Внешний и внутренний допуски

358

Глава 11. Числовое программное управление

Оператор СUТТЕR/ используется для задания диаметра режущего инструмента, который, D свою очередь, учитывается при компенсации. Например, команда

СUТТЕR/0.6 означает, что диаметр резца составляет 0,6 единицы. Если же указать

диаметр инструмента, отличающийся от настоящего, можно обработать поверх­ ность с некоторым остатком материала. Это полезно для чернового прохода.

Прочие возможности АРТ

Подобно обычным язьп<аl\1 программирования высокого уровня, АРТ предусмат­

ривает средства для выполнения арифметических вычислений, организации ц1шлов 11 вызова подпрограмм (которые в этом языке называются макросами).

Повторяющиеся операции можно объединить в подпрограмму и вызывать ее из

главной программы столько раз, сколько потребуется. Параметры подпрограммы могут быть обозначены как переменные, так что при вызове макроса им могут быть присnоены любые нужные значения. Идея та же, что и при использовании

персменных аргументов D подпрограмме на языке FORTRAN. В качестве демон­ страции возможностей макросов мы перепишем программу из примера 11.2:

РО = POINT/0.0. 3.0. 0.1 FROM/PO

CALL/ORILL. Х = 1.0. У= 1.0. Z = 0.1. ОЕРТН = 0.7 CALL/ORILL. Х = 2.0. У= 1.0. Z = 0.1. DEPTH = 0.7 GOTO/PO

Здесь макрос DRILL определен следующим образом:

DRJLL = MACRO/X. У. Z. DEPTH GOTO/X. У. Z

GODLTA/0. О. -DEPTH

GODLTA/0. О. DEPTH

ТАRМАС

Пример 11.5 показывает, каким образом вспомогательные операторы и макрооп­

ределения могут использовап,ся для решения конкретной задачи.

Пример 11.5

Обрабатываемая деталь изображена на рис. 11.23. Внешняя граница детали долж­ на быть обработана фрезерованием u два захода. Первый проход должен быть

черновым (допусi< от конечных размеров 0,01 дюйма). Второй проход должен

дать точное соответствие чертежу. Внешний допуск криволинейной части со­ ставляет 0,002 дюйма.

Решение

Перерисуем рис. 11.23, обозначив все необходимые точюf (рис. 11.25). На рис. 11.25

также показава верхняя поверхность детали, соответствующая координате z === 0,5,

тогда юш z = О определяет плоскость, расположенную непосредственно.под ниж­ ней новерхностью детали. Двухпроходную схему обработки с разными допуска­

ми мы реализуем при помощи макросов. Начнем программу с оператора PARTNO,

задающего 'номер программы или детали. В этой же строке могут приводиться

любые дополнительные сведения. Последним оператором D любой программе H<t АРТ должен быть FINI (конец программы). В реальную программу не включают

ся точки с запятыми и комментарии.

11.7. Автоматизированное составление программ

359

 

 

 

 

Рб (2, 7, 0.5)

 

 

Р5

(9, 7, 0.5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р4 (8, 5, 0.5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РЗ (6, 4, 0.5)

 

 

 

c:·

 

'·l• SP (5, О, 1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р2

(4, 2, 0.5)

 

 

 

 

 

 

z

z ..r--5--т--~--т----.

 

 

 

1

 

 

 

L=:_,-1.

_ __.___--~...__...J....___J

 

 

 

Рис. 11.25. Деталь со вспомогательными точками

PARTNO

PART

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МACНIN/MILL. 3: выбор станка

 

 

 

 

 

 

 

CLPRINT: распечатка СL-файла

 

 

 

 

 

 

 

OUПOL/0.002

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SP

=

POINT/5.0.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р1

= POINT/2.2.0.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р2

=

POINT/4.2.0.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РЗ

= POINT/6.4.0.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р4

= POINT/8.5.0.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р5

=

POINT/9.7.0.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р6

= POINT/2:7.0.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PL1=PLANE/P1.P2.PЗ

PL1. ZSMALL.

0.5

 

 

поверхности с уравнениен z=O

PS

= PLANE/PARALEL.

определение

С1

= CIRCLE/CENTER.

Р4. RADIUS.

1.0

 

 

 

 

 

L.l

= LINE!P2.

РЗ

 

 

 

Cl

 

 

 

 

 

 

L2

= LINE/PЗ.

RIGHT. TANTO.

 

 

 

 

 

 

= LINE/P5.

LEFT. TANTO. Cl

 

 

 

 

 

 

L4

= LINE/P5.

Р6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L5

~

LIN~/P6.

Pl

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L6

=

LINE/Pl.P2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

MILL

= MACRO/CUT. SPlN. FEED. CLNT

 

 

 

 

 

CUПER/CUT

FEDRAT/FEED

SPINDL/SPIN

COOLNT/CLNT

FROM/SP

GO/TO. Ll. ТО. PS. ON. L6

GORGТ/L1.TO.L2

GORGT/L2. TANTO. Cl

GOFWD/Cl. TANTO.

GOFWD/LЗ. PAST L4

GOLFT/L4. PAST. L5

GOLFT/L5. PAST. L6

GOLFT/L6. PAST. Ll GOTO/SP

ТЕRМАС TURRET/4

CALL/MILL. CUT=0.52. SPIN=600. FEED=З.O. CLNT=ON TURRET/6

360

Глава 11. Числовое программное управление

CALL/MILL. CUT=0.5. SPIN=900. FEED=2.0. CLNT=ON SPINDL/0

COOLNT/OFF

END

FINI

В этом примере для чернового прохода указывается диаметр резца, равный

0,52 дюйма, тогда как реально используется резец диаметром 0,5 дюйма. При этом остается слой толщиной 0,01 дюйма, который и снимается при завершаю­ щей обработке (рис. 11.26).

Реальный инструмент (диаметр = 0,5 дюйма)

Рис. 11.26. Задание диаметра резца для грубого прохода

11.7.2. Прочие языки программирования

Существует множество других языков программ обработки деталей, устроенных в большей или меньшей степени подобно АРТ. В этом разделе мы кратко расска­

жем о нескольких из них, получивших достаточно широкое распространение.

ADAPT (адаптация АРТ) был первой попыткой адаптировать язык АРТ для не­ больших компьютерных систем. Он был разработан фирмой IBM по контракту

с ВВС США. ADAPT имеет гибкую модульную структуру, что делает его при­ годным для использования на малых и средних компьютерах благодаря возмож­

ности добавления и удаления подпрограмм. ADAPT удобен для позиционного

регулирования и простейшей контурной обработки деталей в двух и трех изме­

рениях, но непригоден для программирования станков со множеством степеней

свободы.

AUTOSPOT (автоматическая система для позиционного регулирования) была разработана IВМ в 1962 г. Это популярная программа для задач позицион­

ного регулирования, подобных сверлению. Впос.71едствии она была объединена

с АDАРТ.

Язык ЕХАРТ (расширенное подмножество АРТ) был разработан в Германии не­ сколькими университетами, работавшими над адаптацией АРТ к европейским

условиям. Этот язык совместим с АРТи может работать с теми же процессора­ ми. Он существует в трех версиях: ЕХАРТ 1 (для станков с позиционным регу­

лированием), ЕХАРТ 11 (для токарных станков) и ЕХАРТ 111 (для трехмерной

контурной обработки).

СОМРАСТ был разработан фирмой Manufacturing Data Systems (MDSI). Его

последняя версия СОМРАСТ 11 является одним из НЭ:Иболее популярных язы­

ков программирования (наряду с АРТ). Операторы СОМРАСТ 11 не слишком

сильно отличаются от обычных английских терминов, используемых в станоч-

11.8. Программирование обработки по базе CAD

361

ных цехах. Эти операторы иреобразуются в машинный код непосредственно, не требуя использования постпроцессора.

SPLIТ (язык обработки с внутренней трансляцией) был разработан фирмой Sundstrand Coгporation для станков ее собственного производства. Он может использо­

ваться со станками, имеющими до пяти степеней свободы, и позволяет применять

как позиционное, так и контурное реrулирование. Постпроцессор встроен в саму

программу, поэтому у каждого станка должна быть своя собственная версия SPLIТ.

МАРТ (микро-АРТ) представляет собой подмножество АРТ, предназначенное

для работы на микрокомпьютерах. Ничем, кроме размера, этот язык от АРТ не

отличается.

11.8. Проrраммирование обработки по базе CAD

Как вы, должно быть, заметили из примеров, иллюстрировавших программи­

рование на языке АРТ, большую часть программ обработки деталей составляют

операторы, определяющие геометрию этих деталей. Если деталь уже спроекти­

рована в CAD, с точки зрения программиста вполне естественно воспользовать­

ся данными о ее геометрии, хранящимися в базе данных CAD. Даже если деталь

не была спроектирована в CAD, построение ее чертежа в такой системе гораздо удобнее описания ее на языке, подобном АРТ, особенно если деталь имеет кри­ волинейные границы и поверхности. Перечисленные идеи легли в основу интег­ рированных систем CAD/CAM. В таких системах геометрические операторы передаются из базы CAD в программу ЧПУ, а в некоторых случаях по ним авто­

матически составляются операторы перемещений, управляющие движением ре­

жущего инструмента. Раньше все эти задачи выполнялись программистом.

Составление программы обработки деталей при помощи интегрированной сис­

темы CAD/САМ осуществляется в приведеиной ниже последовательности.

1.Выделяются элементы геометрии детали, особенно важные при машинной

обработке. Эти элементы могут быть выделены в отдельный слой чертежа. Геометрия детали может потребовать редактирования или расширения (с целью

включения границ, определяющих движение режущего инструмента). Геомет­

рические сведения, необходимые для составления программы обработки, за­

висят от того, каким методом и на каком станке производится данная деталь.

Например, токарные операции (точение, подрезка торца, проточка канавок и

нарезка резьбы) требуют знания двумерного профиля (рис. 11.27). Этот про­

филь может быть получен непосредственно из базы данных CAD, если деталь была спроектирована при помощи системы автоматизированной разработки чертежей, встроенной в интегрированную систему CAD/CAM. Правда, от

пользователя может потребоваться построение профиля в отдельном слое, в противном случае программа попросит его изолировать профиль от других объектов (в частности, аннотаций, которые тоже могут находиться на чертеже).

Если деталь была построена в системе объемного моделирования, входящей в состав интегрированной системы, пользователю придется проецировать объем­

ную модель на плоскость для получения ее профиля или же искать исходный

профиль, по которому эта деталь строилась. В любом случае для определения

профиля может потребоваться некоторая работа в интерактивном режиме.

Соседние файлы в папке книги