Регистрация / Вход
Прислать материал

Подсистема инструментального обеспечения, интегрированная в CAM-систему на платформе КОМПАС-3D

Сведения об участнике
ФИО
Келдунов Андрей Александрович
Вуз
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва»
Тезисы (информация о проекте)
Область наук
Машиностроение. Энергетика
Раздел области наук
Тяжелое и среднее машиностроение
Тема
Подсистема инструментального обеспечения, интегрированная в CAM-систему на платформе КОМПАС-3D
Резюме
Одной из составных проблем в развитии CAM-приложений является разработка полноценной подсистемы инструментального обеспечения. Подсистема должна обеспечить формирование, хранение и выбор пользователем режущих инструментов, необходимых для моделирования токарной и фрезерной обработок. Диалого-графические возможности подсистемы должны позволять пользователю создавать собственный набор инструментов в рамках общей базы инструментов. Подсистема должна основываться на параметрических возможностях CAD- системы КОМПАС-3D
Ключевые слова
CAM-система, инструмент, фреза, сверло, резец, инструментальная система
Цели и задачи
Повышение конкурентных способностей CAM-приложений путем расширения функциональных возможностей в части инструментального обеспечения. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1) Разработать концепцию подсистемы инструментального обеспечения, ее архитектуру и способы взаимодействия с
CAM-приложениями.
2) Разработать комплект параметрических моделей режущих инструментов фирмы SANDVIK.
3) В соответствии с концепцией выполнить программную реализацию подсистемы инструментального обеспечения.
4) Выполнить интеграцию подсистемы с CAM-приложениями «Модуль ЧПУ. Токарная обработка» и «Модуль ЧПУ. Фрезерная
обработка».
Введение

Однако в экосистеме компании АСКОН вокруг ее стержневого продукта КОМПАС-3D до сих пор отсутствует полновесная система для автоматизации программирования станков с ЧПУ, которая могла бы эффективно конкурировать с западными CAM-системами.  В этих CAM-приложениях программно реализован интерфейс для связи с параметрическими моделями режущих инструментов и управления их переменными. Однако в настоящий момент количество инструментов в базах данных этих модулей предельно мало. Поэтому необходимо расширить наборы параметрических моделей инструментов для различных видов токарных, фрезерных, сверлильных и резьбонарезных обработок. За основу необходимо взять каталог инструментов.

Методы и материалы

В настоящее время в составе CAM-системы для платформы КОМПАС-3D разработаны два коммерческих модуля:

  • «Модуль ЧПУ. Токарная обработка», который предназначен для автоматизации программирования токарных станков с двумя управляемыми осями;
  •  «Модуль ЧПУ. Фрезерная обработка» предназначенный для автоматизации программирования 2,5-координатной фрезерной обработки.

В CAM-системе на платформе КОМПАС-3D реализован принципиально новый подход для работы с каталогом режущих инструментов, который основан на параметризации. Суть этого подхода состоит в следующем:

  • создается параметрическая 3D-модель инструмента с набором управляемых переменных;
  • параметрическая модель заносится в каталог инструментов CAM-приложения;
  • CAM-приложение в нужные моменты времени обращается к переменным параметрической модели и автоматически перестраивает модель, получая новую конфигурацию инструмента;
  • 3D-модель инструмента используется для визуализации (симуляции) обработки.

Преимуществами данного подхода являются:

  • возможность создания конечными пользователями CAM-приложения режущих инструментов практически любых конфигураций и с любыми управляющими параметрами;
  • разработчики CAM-приложения избавляются от необходимости постоянного расширения функциональных возможностей приложения по мере добавления новых типов инструментов.
Описание и обсуждение результатов

Отличительные особенности приложения:

- постпроцессоры представляют собой скрипты с открытым кодом на языке программирования Python, что дает возможность разработки собственных и адаптации существующих постпроцессоров на стороне пользователя.

- возможность включения в управляющую программу постоянных циклов систем ЧПУ.

- использование параметрических моделей режущих инструментов и станочных приспособлений. Возможность создания пользователем произвольных по форме инструментов и приспособлений.

- возможность использования в качестве заготовки 3D-модели произвольной формы. Учет влияния промежуточной формы заготовки на переходах.

- твердотельная верификации управляющей программы непосредственно в окне КОМПАС-3D. Контроль столкновений инструмента с приспособлениями. Контроль врезания инструмента в заготовку на ускоренной подаче. Покадровая верификация. Сохранение результата обработки в 3D-модель.

- ассоциативность траекторий с конструктивными элементами исходной модели.

Планируется разработка параметрических моделей для следующих инструментов:

1) Разработать концепцию подсистемы инструментального обеспечения, ее архитектуру и способы взаимодействия с CAM-приложениями.

2) Разработать комплект параметрических моделей режущих инструментов фирмы SANDVIK.

3) В соответствии с концепцией выполнить программную реализацию подсистемы инструментального обеспечения.

4) Выполнить интеграцию подсистемы с CAM-приложениями «Модуль ЧПУ. Токарная обработка» и «Модуль ЧПУ. Фрезерная обработка».

Приложение предназначенное для программирования фрезерных станков с ЧПУ (2,5-осевая обработка). Исходной геометрической информацией является конструкторская 3D-модель, созданная непосредственно в окне КОМПАС-3D. Поддерживаемые стратегии 2,5-координатной обработки: фрезерование на Z-уровнях; фрезерование плоскости (торцевание); фрезерная доработка; фрезерование по 3D-контуру; обработка отверстий; нарезание резьбы. 

 

Используемые источники
Публикации SCOPUS:
1. CAD-assisted hob design. Shchekin A.V., Mitin E.V., Sul'din S.P. Russian Engineering Research. 2013. T. 33. №5. с. 279-281.
2. Structure of the library of parametric gear-cutter models in the KOMPAS system. Shchekin A.V., Mitin E.V., Sul’din S.P. Russian Engineering Research. 2014. Т. 34. №11. с. 701-704.
3. Library of parametric hob models in the KOMPAS system. Shchekin A.V., Mitin E.V., Sul’din S.P. Russian Engineering Research. 2014. Т. 34. №5. с. 321-325.
Публикации РИНЦ:
1. Токарная обработка как начало CAM-истории в АСКОН. Паньков М. САПР и графика, №7, 2013, с. 37-43.
2.Автоматизация проектирования технологической документации с использованием системы КОМПАС. Сульдин С.П., Митин Э.В., Щекин А.В. Вестник машиностроения. 2013. №7. С. 80-83.
Information about the project
Surname Name
Keldunov Andrey Aleksandrovich
Project title
The subsystem of instrumental support, the integrated CAM system on the platform of KOMPAS-3D
Summary of the project
One of the main problems in the development of CAM-based applications is the development of a full subsystems tool support. The subsystem should provide for the formation, storage and selection of the cutting tools required for modeling turning and milling processings. Dialog-graphical subsystem needs allow the user to create their own set of tools in the framework of a common base tools. The subsystem should be based on parametric capabilities of CAD system KOMPAS-3D
Keywords
CAM system, tool, cutter, drill, cutter, tool system