, .

CAD / CAM / CAE - софтуерни решения и технологии.

.

АБОНИРАЙТЕ СЕ

Бюлетин

Абонамент за е-бюлетин




Анкета

Как да изглежда форума в частта, касаеща софтуера?
1. Да се раздели по категории - CAD, CAM, CAE
2. Да не се променя
3. Друго - отправете предложения

Координатно-измервателни машини

“Когато се получи заявка за нова част, започваме програмиране за нашите CMM контроли, в същото време се стартират за програмиране и машините ни с ЦПУ” - твърди Jeff Lage - Вицепрезидент на B&B Manufacturing във Валенсия, Калифорния. B&B е обявен за едно от водещите предприятия в областта на машиностроенето в Америка за 2008 година. “Не е необичайно за нас да събираме машинни части, направени чрез програмиране на ЦПУ, а след това да ги оставяме за инспекция, докато CMM програмата бъде завършена”, добавя Lage. Работилницата работи постоянно в посока на подобряване операциите. Използва някои от най-съвременните съоръжения и има компетентни, опитни CMM програмисти.

Въпреки това, подобно на много други работилници, попадат на продукция, която не е преминала през инспекцията. Основната причина за това не са ограниченията на CMM, нито тези на програмистите. Ограничаващия фактор е пряк резултат от ограниченията на софтуерните инструменти върху използването й от програмисти. Машините, контролиращи измерванията (Coordinate Measuring Machines) - CMM се използват в производството за тестване на някоя част или асемблиране на базата на оригиналния дизайн на тази част, както и за асемблиране и подготовка на справка с цел да се покаже да колко тази част или асемблирането й са в съответствие с оригиналния дизайн.

Някои CMM използват сонди, за да достигнат до предварително определени места върху частта, която се измерва и записват данни върху X, Y и Z координатите, за да може по-късно да се определи размерът и разположението на различните характеристики на частта. Други сонди могат да се плъзгат по повърхността на частта, за да правят измервания през определени интервали от време. Най-новите постижения в CMM измерванията включват използването на лазерни лъчи, проектирани върху повърхността на частта, за да регистрират показания в хиляди точки.

В допълнение към CMM там обикновено се използва персонален компютър с приложен софтуер, който управлява машината и позволява на потребителя да създаде програма, която да “каже” на машината точно какво да тества и как да го направи. Това е тясното място, от което започват проблемите. Програмистите на CAM софтуер, който се използва за програмиране на машините с ЦПУ, губят доста време и средства в създаването на лесен за потребителите, богат на функционалности интерфейс за техния софтуер, защото това е необходимо условие за постигане на висока конкурентоспособност. CMM производителите пък прекарват голяма част от времето си и влагат значителни средства за разработване на по-добри машини. CMM производителите осъзнават, че е необходимо създаването на софтуер за програмиране и управление на техните машини, по определен начин, но това не е основният им фокус.

Програмирането на CMM, използвайки само софтуер, предоставен от производителя, е далеч по-отегчително и отнемащо време, отколкото програмирането на ЦПУ с някой от сегашните CAM пакети. В отговор на нуждата от по-добър и лесен начин за разработка на програми за CMM-и, няколко софтуерни компании създават CAM пакети, които се стремят да бъдат лесни за потребителя и богати на функционалности. Една такава компания е Hexagon Metrology със своите PC-DMIS съвместими софтуерни модули. Друга е Siemens PLM Software, която предлага готови пакети като допълнение към възможностите за СММ програмиране, съвместими с техните NX CAM софтуери.

Трети доставчик е Delcam PLC със своя софтуер PowerINSPECT. И последния, но може би най-интересен доставчик, навлязъл на пазара на СММ програмните продукти е PAS Technology и пакета PAS CMM, който той предлага. Всички тези софтуерни пакети са разработени, за да се внесат подобрения в CMM програмирането. Въпреки това, много по- трудно е да се определи коя от фабриките предлага най-доброто решение за подобряване на производителността, отколкото определянето на CAM пакет, който е най-доброто решение. Всички тези CAM пакети на пазара, използват Automatically Programmed Tool (APT) - компютърен език, който е по-известен като G-код. Това е причината да бъде възможно използването, на който е да е от пакетите за пускане на която и да е от днешните машини с ЦПУ, генерирайки G-код чрез постпроцесор, пригоден за всяка машина, за да се генерират команди, уникални за всяка машина.

В CMM програмирането, няма един общ език, подобен на APT, а има най-малко два езика, които са несъвместими един с друг. Единият е DMIS (Dimensional Measuring Interface Standard), а другият - CALYPSO. Повечето Zeiss CMM-и са оборудвани с контролери, които използват CALYPSO докато CMM-те, направени от други фирми използват някои от формите на DMIS. Софтуерните програмисти, които имат за цел да подобрят производителността на CMM програматора също съсредоточават усилия върху генериране и използване на DMIS код. Консорциум от компании, начело с Deere&Со бе създаден, за да се опита да убеди всички CMM производители да удостоверят, че версията на DMIS, използвана от тях отговаря на сегашния DMIS стандарт. До създаването на консорциума, няма гаранция, че всеки произволно избран пакет може да се използва за генериране на код, който ще тръгне при всички от CMM-и във фабриката. Дори и това да се случи, работилниците, които използват Zeiss CMM-и ще трябва да използват DMIS контролер за задвижване, за да имат предимство сред наличните софтуерни инструменти за продуктивност.

Освен езиковата несъвместимост, няма и текущ стандарт за електронно улавяне и пренос на най- важната информация, необходима за проверка – данни за геометричното оразмеряване и толеранс (GDT), които се използват за описание на номиналната геометрия и допустимите променливи. В момента, тази информация обикновено се предава от дизайнера на производителя чрез чертеж. Отделно се влагат усилия за разработване на стандартен STEP file формат за прехвърляне на данни за геометрични оразмерявания и толеранс по електронен път. Преди създаването и внедряването на този стандарт, само няколко софтуерни пакета били в състояние да предават тази информация по електронен път, а те използвали собствени формули за това, ето защо не били съвместими един с друг. Крайният резултат е, че в почти всички случаи, данните за геометричните оразмерявания и толеранси трябва да се въвеждат ръчно в CMM програмата. Тогава възникват въпросите за това дали фирмата би искала да проверява частите на машините с ЦПУ или със своя готов CMM, и дали иска да използва готов CMM в стая със специална температура или преносим CMM на пода на завода, където промените в температурата може да предизвикат грешки в измерванията.Основното, обаче е, дали даден софтуерен пакет ще работи с всички видове CMM-и, които са налични в работилницата.

Hexagon’s PC-DMIS, Siemens’ NX suite и Delcam’s PowerINSPECT- всички предлагат възможност за проверка в машината. Налице е нарастваща тенденция работилниците да ползват машинната проверка, по-скоро като част от процеса на обработка, отколкото като част от окончателната проверка. Всеки CMM софтуер, предлаган от Hexagon, Siemens и Delcam генерира отчети. Защото на изхода на всяка CMM операцията се докладва колко се доближава частта до предвиденото в проекта. Вида на отчетите, които CMM генерира и възможността тези отчети ефективно да предават информацията е важен фактор при избора на един операционен софтуерен пакет за машини.

Но възможностите на софтуерния пакет да осъществява самостоятелна машинна проверка и да генерира полезни справки няма да реши проблема със задръстването на програмата. Всички тези пакети работят с 3D CAD модели. Siemens’ NX suite е пълен CAD/CAM/CAE пакет, който се интегрира с други Siemens софтуерни продукти за управление на жизнения цикъл (PLM), за да подсигури фирмите с много обширен пакет от софтуерни модули, които поддържат и работилница и фронт офис. Преди няколко години UGS, разработчикът на Unigraphics, придобива Technomatix и заедно с него и силния CMM plugin модул, който се използвал, и все още се използва от други CAD/CAM пакети като CATIA и Pro/E на PTC. Когато Siemens PLM придобили UGS, променили името от Unigraphics на NX и започнала интеграция на PLM софтуера с NX. CMM софтуера, разработен от Technomatix е интегриран в NX, така че потребителския интерфейс за CMM програмиране има същия вид и е съпоставим с NX CAD и CAM модулите.

Оригиналният файлов формат NX позволява данните за геометричните оразмерявания и толеранси да бъдат прехвърлени по електронен път от конструктора към CMM програмата, а от Siemens се стремят да автоматизират този процес. PowerINSPECT на Delcam също има удобен за потребителя вид, съпоставим с другите Delcam продукти. Данните за геометричните оразмерявания и толеранси все още са въпрос на подбор на “point-and-click” функция, съчетана с ръчно въвеждане на данните. И двата пакета представляват известно подобрение по отношение на намаляването на времето за програмиране на CMM, но четвъртият пакет, споменат по-горе, PAS CMM на PAS Technology, е сериозен скок в намаляването на това време.

PAS CMM не генерират отчети, не е CAD или CAD/CAM пакет и не поддържа функцията машинна проверка по начина, по който другите пакети го правят. Всичко това се прави от 3D CAD модела (който и да е 3D CAD модел). Той генерира DMIS код, който може да се използва от всеки CMM, контролиран от DMIS. Това, което го прави интересен е, че той намалява времето за генериране на DMIS с повече от 80%. При реални тестове на части за потенциален клиент, PAS CMM намалява общото време за разработване на DMIS CMM програмата за тази част, от седем работни дни (които клиентът губи за разработване на програма) на по- малко от шест часа.

PAS CMM използва комбинация от усъвършенствана функция за разпознаване и сонда за контрол за почти напълно автоматизиране на генерирането на DMIS кода. Например, импортирането на файлове в PAS CMM отнема две минути, две минути, за да се направи изравняване, една минута да се уточни ориентацията на машината, три минути за подготовка за изваждане на разпознатите характеристики, 30 минути за изваждане на фичърите и четири минути за генериране на CMM DMIS код. Основната част от времето се използва за ръчно въвеждане на параметрите и размерите за проверка (данни за геометричните оразмерявания и толеранси). Това отнема 300 минути. Други тестове, използващи части от други клиенти дават същите резултати.

Sam Golan, Президент на Pas Technology е изчислил, че ако форматът за електронно предаване на данните за геометричните оразмерявания и толеранси е стандартен, то тогава тези 300 минути могат да бъдат намалени до по- малко от 30. Развитие на такъв стандарт е цел, за постигането, на която, работят няколко компании. Golan вярва, че това ще бъде постигнато, но реализацията ще отнеме поне две години. Тъй като PAS CMM се фокусира само върху автоматизиране на генерирането на DMIS кода от 3D модел и има интуитивен потребителски интерфейс, според Golan, отнема само един или два дни, за да се разучи и използва на професионално ниво.