ЧПУ в CATIA V5

Что делает CATIA одним из лидеров среди САПР?

Представьте себе положение начальника конструкторского отдела, когда ему приходится заставлять своих подчинённых вносить изменения в уже готовый проект. Сколько хороших конструкторских задумок может так и не увидеть свет лишь из-за того, что спроектированное изделие нельзя изготовить. Виной этому может быть как несовершенство производства, так и несовершенство программного продукта которым пользуются инженеры предприятия. Невозможно создать изделие сложной формы без использования мощного инструмента поверхностного и твердотельного моделирования, без возможности использовать поверхности на основе коников и параметризацию изделия. Конструктор не может эффективно работать, если для внесения изменения ему потребуется заново перепроектировать изделие. Все эти проблемы можно решить, пользуясь CATIA .

Конечно такие возможности, как хорошее твердотельное и поверхностное моделирование, параметризация, автоматизированный чертёжный модуль, создание сложных сборок, автоматическое обновление трёхмерной твердотельной компоновки, создание ассоциативной управляемой модели любой степени сложности с любым количеством иерархически наследуемых связей и масса специализированных модулей для различных технических задач позволяют претендовать на самые высокие места в рейтингах. Всеми этими возможностями CATIA обладает. Но для того, чтобы претендовать на роль лидера на рынке необходимо иметь мощные базовые модули. К их числу, несомненно, относятся модули программирования станков с ЧПУ. О них мы и поговорим, но для начала, давайте обратимся к статистике, что бы быть объективными.

В CATIA есть несколько модулей для программирования станков с ЧПУ. Точнее их 5. Каждый из них имеет разные возможности. Давайте рассмотрим их подробнее.

Это модуль для обработки трёхмерных деталей на 2.5-освых станках. Он позволяет Вам генерировать программы для операций фрезерования, сверления, расточки и т. д. Модуль PMG специально разработан для создания оснастки и обработки призматических деталей (например, корпусных деталей), он удовлетворяет большинству требований производства. Вот что ещё интересно: этот модуль может использоваться в качестве автономного модуля в цехах, где есть оборудование с ЧПУ.

SMG (3-Axis Surface Machining 2)

Как Вы уже поняли из названия это модуль для 3-х осевой обработки. В нём есть широкий набор функций, который позволяет быстро создавать, проверять и редактировать программы. Подробнее об этих функциях мы поговорим чуть дальше. Технология мгновенного обновления цикла позволяет быстро обновить траектории движения инструмента после внесения изменений в проект. Интересно то, что для всех операций поддерживается возможность высокоскоростного фрезерования. В условиях современного производства это очень важная возможность. Особенно это интересно для производства, где есть современное высокоскоростное оборудование, т.к. именно здесь выигрыш во времени обработки будет ощутим. И именно на таких производствах выигрыш в нескольких дней весьма важен. В России это, как правило, небольшие производства штамповой оснастки и пресс-форм. Этот модуль применяется ещё и для изготовления других продуктов, например прототипов.

Да, это модуль для 3-х, 4-х и 5-ти осевой обработки. В модуле MMG используются операции многоосевой обработки поверхности и множество стратегий управления осями движения инструментов, включая наклон осей инструментов. Являясь дополнительным модулем к модулю 3-х осевой обработки MMG использует специальные операции 3-х осевой обработки поверхности. Модуль MMG хорошо адаптирован для изготовления макетов, штампов и пресс-форм в автомобильной промышленности, поскольку применение одновременной 5-ти осевой обработки позволяет получить поверхности высокого качества. Кроме того, модуль MMG предназначен для обработки прототипов и для специальных доводочных операций. Использование 5-ти осевой обработки на производстве штампов и пресс-форм часто позволяет избежать дополнительных технологических операций, таких как электроэррозия и ручная доводка изделия.

LMG (Lathe Machining)

В последнем выпуске CATIA V5 R7 появился новый модуль обработки. Он предназначен для токарной обработки. Этот модуль позволяет создавать 2-х осевые токарные операции. Модуль LMG может создавать программы для токарных операций, используя трёхмерные модели – тела вращения. И, наконец, при помощи этого модуля можно делать операции расточки, развёртки и т.п., так как модуль LMG поддерживает вертикальные и горизонтальные оси инструмента.

CATIA Machinist

Кроме модулей входящих в состав CATIA есть самостоятельный модуль CATIA Machinist. Он отличается своим интерфейсом. Этот интерфейс уже знаком пользователям Euclid Machinist. CATIA Machinist модуль для 3-х осевой фрезерной обработки. Он может быть использован, как самостоятельный CAM модуль при работе с другими CAD системами, а не только с CATIA. Вы можете импортировать файлы из CATIA V5 и CATIA V4, Вы можете загрузить в CATIA Machinist файлы форматов IGES, STL, VDA. Это самый первый модуль, который использовался с CATIA V5. Это мощное полнофункциональное приложение, но сейчас в CATIA есть и другие модули с интерфейсом CATIA V5. О них мой более подробный рассказ далее.

Модули PMG, SMG, MMG, LMG  Вы можете использовать как отдельные модули для создания управляющих программ совместно с различными CAD программами. Все эти модули охватывают целиком производственный процесс, от определения траектории движения режущего инструмента до данных числового управления с помощью механизма исполнительного постпроцессора. Интуитивно понятный интерфейс пользователя на основе графических диалоговых окон позволяет быстро определить траектории движения режущего инструмента. Можно легко создавать новые инструменты и интегрировать их в каталоги инструментов, либо извлекать инструменты из внешних баз инструментов. Документация для цеха создаётся автоматически в формате HTML. Взаимосвязь с модулями проектирования CATIA позволяет эффективно вносить изменения в проект. Модули можно использовать совместно с модулями DELMIA, что позволяет полностью интегрировать и оптимизировать производственный процесс.

Для платформы Р2 доступны все эти модули. Р2 базовая платформа CATIA. Для платформы Р1 недавно стали доступны модули PMG и LMG. Как Вам наверное известно платформа Р1 это облегчённая платформа, которая позволяет работать на менее мощных компьютерах с CATIA. Эта платформа, имея цену САПР среднего уровня, обладает функциональностью и мощью тяжёлого САПР.

Теперь давайте рассмотрим более подробно возможности CATIA в создании программ для оборудования с ЧПУ.

Новые возможности CATIA v5 r7и прежние наработки.

Для того, что бы технолог мог написать хорошую программу для станка с ЧПУ необходимо многое. CAM система с которой работает технолог должна иметь:

·        широкий набор стратегий обработки детали;

·        различные варианты подвода и отвода инструмента от заготовки;

·        большой выбор инструмента с возможностью его редактирования;

·        возможность использовать различные виды обрабатывающего оборудования;

·        поддержку скоростного фрезерования;

·        контроль столкновений и зарезов;

·        хорошую визуализацию управляющих программ;

·        инструмент для редактирования программ;

·        большой набор постпроцессоров и возможность их создания;

·        поддержку форматов APT и ISO;

·        возможность импортировать данные из форматов STEP, IGES, STL.

Есть ли в CATIA все эти возможности? Давайте посмотрим.

Стратегии обработки.

В CATIA существует достаточно богатый набор стратегий обработки. Одних только операций для работы с отверстиями (расточка, сверление, развёртка и т.д.) целых 19.

  Для 2.5 – осевой обработки так же существует полный набор стратегий. Фрезеровка полок, карманов, плоскостей, контуров, фрезеровка вдоль контура. Вы легко сможете написать программу, самостоятельно задавая точки траектории инструмента. Такой тип обработки тоже есть в CATIA. Для 3-х осевой обработки набор стратегий ещё шире. Для черновой обработки есть два вида обработки. В каждом из них Вы сможете определить нужную стратегию. Конечно, есть стратегии послойной обработки и обработки зигзагом. Можно автоматически определять недоработанные участки для дальнейшей обработки. Есть, так называемая, карандашная обработка. А в новом 7-м релизе появилась и обработка по спирали.

Подвод и отвод инструмента.

Без хорошего набора способов подвода и отвода инструмента вести обработку сложно. Разработчики CATIA об этом позаботились особенно. Технолог может воспользоваться стандартными способами или задать свой. Для этого есть специальная настройка подводов, отводов, переходов от одного слоя к другому, переходов от одного прохода к другому. Ещё раз стоит сказать о том, что есть специальные настройки подходов и переходов для высокоскоростной обработки.

Выбор инструмента и редактирование его.

Эта проблема для пользователей CATIA решена полностью. Кроме огромного выбора инструмента есть возможность его создания и редактирования, но если и этого окажется мало, то Вы можете подключить свою внешнюю базу инструментов.

  Редактировать инструмент очень просто, так как у Вас перед глазами его эскиз. Указывая на нужный размер, Вы тут же получаете доступ к его редактированию.

Визуализация.

Визуализация это очень важная функция. Хороший технолог, имея в своём распоряжении мощный инструмент для визуализации, может выявить большинство проблем, которые могут возникнуть при обработке на станке. В этом CATIA действительно есть, чем похвастаться. Вы можете просмотреть траекторию инструмента, увидеть в разных цветах подводы, отводы инструмента, ускоренный и рабочий ход. Можете увидеть точки траектории инструмента, наложить обработки друг на друга и увидеть их в разном цвете. Лично мне очень нравится возможность вращать деталь во время просмотра программы с удалением материала. Не хватает только имитации звука работающего станка. Но это шутка. Хотя не исключено, что разработчики сделают и это, ведь всё остальное уже есть.

Редактирование управляющих программ.

В работе технолога редактирования управляющих программ не избежать. CAM система может быть очень хороша, но учесть всех реалий производства просто невозможно. Для редактирования программ в CATIA сеть хороший набор средств. Вы можете производить операции трансформации, то есть поворот, перемещение, симметрия относительно плоскости. Можете редактировать отдельные точки, сшивать программы, удалять участки программы. Можете делать вырезы в траектории нужной формы.

Об остальном скажу корче. В CATIA можно создавать и просматривать программы в APT и ISO форматах. Богатый выбор постпроцессоров. Можно создавать обрабатываемые зоны. Проверять на столкновение инструмента и заготовки, прижимов и т.д. Поработав с CATIA Вы обязательно найдёте для себя что-то интересное.

От управления станком к управлению предприятием.

Весь этот богатый набор средств CATIA даёт в распоряжение технолога. Но этот арсенал может работать на Вашем предприятии гораздо эффективнее, если совместно с CATIA использовать PDM. Наверняка каждому руководителю технологического отдела, начальнику цеха или производства приходилось сталкиваться с такой ситуацией, когда невозможно начать обрабатывать деталь на станке с ЧПУ из-за отсутствия технолога - программиста. Это достаточно известная ситуация на предприятиях. Связано это со сложившейся практикой, когда один человек занимается обработкой конкретной детали. А что делать, если этот человек, по какой-либо причине отсутствует? Его надо заменить другим, но, сколько времени потребуется для ознакомления с работой? Ситуация усугубляется, если обработка уже начата. Решить такую проблему можно, используя PDM. Чёткое ведение проекта, контроль изменений, фиксация всей проделанной работы позволяет быстро продолжить работу над изделием. Есть ещё одна важная задача, которую поможет решить PDM технологу – программисту. Это связь с конструктором. От координации действий конструктора и технолога сильно зависит качество конечного изделия. Возможность отслеживать изменения в проекте позволяет технологу вовремя избежать ошибок. В результате использования PDM Вы сможете контролировать процесс проектирования и изготовления изделия в целом. А от управления проектом до управления предприятием не так уж и далеко.

  Стоит подумать?