Tecnología de programación CNC: simulación y verificación de programas NC

Tecnología de programación CNC: simulación y verificación de programas NC Miércoles, 20 de febrero de 2008 12:26 Este artículo aplica el software de verificación de simulación de programas NC VERICUT para estudiar la tecnología de simulación de programas NC y analiza la escritura manual, respectivamente. El método de programas NC generados por el software CAD/CAM ha completado la simulación del procesamiento de corte y la verificación del programa de programas NC escritos manualmente para piezas típicas y generados por el software CAD/CAM.

1. Introducción

Como portador de información del mecanizado CNC, el programa NC es correcto o no, lo que afecta directamente la calidad del procesamiento de las piezas. Los programas NC que se utilizan actualmente en la producción real generalmente utilizan el funcionamiento en seco de la máquina herramienta y el corte de prueba de muestra para completar la verificación del programa NC antes de su procesamiento. Este método tiene un largo período de preparación del procesamiento, altos costos de producción y es difícil lograr la alta eficiencia de las máquinas herramienta CNC. La simulación gráfica es actualmente un método de verificación NC común. Generalmente utiliza métodos de trabajo fuera de línea para mostrar visualmente máquinas herramienta, herramientas de corte, piezas de trabajo y equipos auxiliares (manipuladores, etc.) con gráficos tridimensionales. impulsa el sistema de procesamiento de gráficos y realiza el procesamiento casi en tiempo real, verificando errores gramaticales y semánticos en códigos NC y realizando verificación de interferencias. La simulación del programa NC puede simular, verificar y analizar el proceso de corte de forma intuitiva y segura, eliminando la pérdida de material de muestra, el desgaste de herramientas, la limpieza de máquinas herramienta, etc. en la producción de muestras anteriores, acortando así el ciclo de preparación de producción y reduciendo los costos. Este artículo selecciona dos partes típicas como objetos de investigación para explorar los problemas técnicos del uso de tecnología asistida por computadora para generar programas NC y luego realizar una verificación de simulación.

Usando Unigraphics NX y VERICUT 5.3 como herramientas. Realice el modelado de piezas y modelos en el módulo Unigraphics NX/Modeling, use VB y Unigraphics NX/Manufacturing y otro software para generar programas NC, y luego use el software de simulación VERICUT 5.3 para implementar la verificación de simulación de programas NC.

2. Flujo de trabajo de simulación y verificación del programa NC

El flujo de trabajo del programa NC de simulación y verificación VERICUT se muestra en la Figura 1.

Figura 1 Flujo de trabajo del programa NC de verificación de simulación VERICUT

Casi todas las formas de códigos de programa NC se pueden utilizar como programas de entrada para VERICUT, incluido el programa de mecanizado CNC escrito manualmente en formato de texto sin formato. El código M&G, al igual que los archivos CL en formato APT, puede ejecutarse directamente mediante VERICUT. De manera similar al mecanizado real, VERICUT requiere códigos de trayectoria de herramientas, descripciones de las materias primas que se procesan y descripciones de las herramientas de corte. Uno de los resultados del proceso de validación es un modelo sólido tridimensional mecanizado: el producto. El segundo resultado es un informe: un informe de registro que contiene toda la información de errores monitoreada durante el proceso de mecanizado simulado.

3. Métodos y pasos para que VERICUT implemente la verificación de simulación del programa NC

1 Verificación de simulación del programa NC escrita manualmente

Para esta situación, aquí tome una explicación simple. Texto del programa de mecanizado CNC escrito en VB como ejemplo para ilustrar. En la Figura 2 se muestra una pieza que ha sido desbastada y es necesario terminar la superficie superior. La superficie superior es una superficie espacial tridimensional que no se puede modelar con software CAD. Las coordenadas de los puntos correspondientes en la superficie original se miden en una máquina de medición de coordenadas tridimensionales. La programación solo se puede realizar en función de estos valores de coordenadas. y luego se procesa la superficie curva. El programa CNC escrito en VB tiene más de 50,000 líneas. La verificación del programa se completó originalmente cortando la muestra en la máquina herramienta CNC. Debe pasar por el proceso de verificación del programa de corte de prueba → medición → modificar el programa. Corte de prueba nuevamente. Todo el proceso requiere mucha mano de obra y mucho tiempo, y los resultados no son ideales. Cambiar a VERICUT para simular y verificar programas NC no solo ahorra tiempo y reduce costos, sino que también tiene buenos resultados.

Figura 2 Modelo en blanco

En este ejemplo, para obtener buenos efectos de simulación, se utilizó Unigraphics NX para crear un modelo sólido aproximado. Una vez creado el modelo, envíelo como un archivo *.IGS y guárdelo.

La simulación requiere completar tres pasos: preparar el programa NC; preparar el modelo de materia prima de las piezas a procesar y completar la simulación;

Ingrese a la interfaz principal de VERICUT, primero defina el entorno de trabajo, haga clic en Archivo→Propiedades, establezca Unidades predeterminadas = Milímetro en unidades métricas de milímetros y luego haga clic en Archivo→Nueva sesión para crear un nuevo archivo *.USR. Defina trayectorias, espacios en blanco y herramientas, y complete la simulación.

(1) En blanco

Haga clic en Modelo → Definición de modelo: pestaña Importar en el menú principal de VERICUT, haga clic en Explorar, haga clic en el directorio donde se guarda el archivo de modelo de materia prima *.IGS. y seleccione Pre El archivo de modelo de materia prima preparado. Establezca Tolerancia = 0,005, haga clic en Aplicar y el modelo de materia prima de la pieza procesada se ingresa en la interfaz principal de VERICUT, como se muestra en la Figura 1.

(2)Programa NC

El programa NC escrito manualmente se muestra en la Figura 2. ***Más de 50.000 líneas de programas NC preprogramados se guardan en formato de texto sin formato. El programa NC toma el centro de la superficie superior como origen de programación y la herramienta utilizada en el proceso de acabado es una fresa de bola de φ20. Pasos para llamar al programa NC: haga clic en el menú Configuración → Ruta de herramienta: Tipo de ruta de herramienta = Datos de código G, haga clic en Agregar, seleccione el archivo de programa preprogramado, haga clic en Aceptar y el archivo de ruta de herramienta se transfiere a VERICUT.

Figura 3 Programa NC

(3) Herramientas

Según los requerimientos del programa, las herramientas se definen en VERICUT y se pueden seleccionar desde la herramienta biblioteca provista de VERICUT. Los pasos son: haga clic en Configuración → Administrador de herramientas → Archivo → Abrir, busque el archivo de biblioteca de herramientas fanuc3xm.tls en el directorio de instalación de VERICUT y ábralo. Edite la herramienta con el número de identificación 1, cámbiela a una fresa de extremo de bola φ20 y establezca su compensación de calibre en cero. Elimine las herramientas restantes y guarde los resultados modificados en el directorio correspondiente.

(4) Sistema CNC

Aquí debe especificar un archivo de control del sistema CNC para el entorno de simulación VERICUT. El archivo de control del sistema CNC correspondiente se puede seleccionar directamente desde el archivo de biblioteca VERICUT. El archivo de control seleccionado en este ejemplo es fan0m·ctl (molino). Pasos de llamada: Haga clic en Configuración → Control → Abrir, busque el archivo de biblioteca fan0m·ctl en el directorio de instalación de VERICUT y ábralo. Este archivo es un archivo de texto que contiene instrucciones sobre cómo el sistema CNC procesa códigos G, formatos de programas, reglas de escritura de códigos de máquina y reglas de llamada de programas, etc. Se utiliza para compilar rutas de herramientas en códigos de máquina que puedan ser reconocidos por la máquina herramienta. .

(5) Máquina herramienta

Los componentes de la máquina herramienta simulada deben definirse en función de la máquina herramienta real. A continuación se toma el centro de mecanizado vertical Funac-3Axis como ejemplo para explicar cómo agregar cada componente de eje de la máquina herramienta a la relación del árbol de componentes.

☆Establezca el eje Z en Base y defina la posición del punto cero del eje Z con respecto al punto cero de la máquina herramienta.

☆Establezca la herramienta Herramienta en el eje Z y defina; en relación con la posición del punto cero de la máquina herramienta;

☆Cree el eje Y en la Base y el eje X en el eje Y;

☆Luego use la función cortar y pegar funciones para ajustar la relación del árbol de componentes a La estructura se muestra en la Figura (4).

Figura 4 Relación del árbol de componentes

Nota: El punto cero de cada eje en el componente de la máquina herramienta se establece en el centro de la superficie inferior de la pieza en bruto. herramienta La herramienta se basa en el comando G92 en el programa y la superficie superior del espacio en blanco. Configurar la altura desde el centro al centro de la superficie inferior es similar a configurar el punto cero de las coordenadas de la pieza de trabajo en el centro de la superficie superior. Espacio en blanco en una máquina herramienta CNC.

(6) Simulación

Aquí es necesario asegurarse de que el origen de la trayectoria de la herramienta coincida con el punto cero de cada componente de la máquina herramienta.

En este ejemplo, el origen de la ruta de la herramienta se establece en Stock_Origin según la configuración anterior. Pasos de configuración: haga clic en el menú Configuración → Ruta de herramienta: en el menú desplegable de la lista de orígenes de la herramienta, haga clic en Stock_Origin y luego haga clic en Aceptar.

Haga clic en el icono Reproducir hasta el final para simular el proceso de corte de la herramienta. Durante el proceso de simulación, si se abre la ventana Información/Estado, la posición de la herramienta correspondiente, información de error, información de advertencia, información de la herramienta, etc. se pueden obtener en tiempo real durante el proceso de corte dinámico, como se muestra en la Figura 5.

a) Proceso de corte simulado b) Resultado de la simulación de un programa de corte incorrecto c) Resultado de la simulación de un programa ajustado

Figura 5 Resultado de la simulación

Ver archivo de registro, usted Puede obtener la información de error y la información de advertencia registrada por VERICUT. Si hay un error, se mostrará la sección del programa donde ocurrió el error. Si el número de registros es cero, significa que el programa NC ha pasado la verificación de VERICUT.

2. Verificación de simulación de programas NC generados en Unigraphics NX/Manufacturing

Para esta situación, este artículo se centra en la verificación de simulación de programas NC. Aunque Unigraphics NX/Manufacturing proporciona una función de simulación de mecanizado al generar trayectorias de herramientas, el programa NC debe verificar más a fondo las trayectorias de herramientas de algunas piezas complejas antes del mecanizado real. Para la pieza que se muestra en la Figura 6, al compilar la trayectoria de la herramienta en Unigraphics NX/Manufacturing, no se encontraron problemas en la simulación de mecanizado. Se utilizó el posprocesador de fresado de tres ejes predeterminado para posprocesar la trayectoria de la herramienta para generar un NC. programa, y ​​luego se usó VERICUT para verificar. Sin embargo, apareció un informe de error. El bloque de error era N3340 G2. Hay varios errores similares y, por lo general, son difíciles de detectar. Pero el problema se puede encontrar fácilmente utilizando el software VERICUT. El programa NC simulado por VERICUT no solo puede obtener la posición de la herramienta correspondiente, información de error, información de advertencia e información de la herramienta en tiempo real durante el proceso de corte dinámico, sino que también puede generar los informes de registro correspondientes. El informe registra en detalle la naturaleza del error y el segmento de programa correspondiente. El proceso del error que ocurre también se puede reproducir mediante la reproducción de ruta, y el segmento de programa correspondiente se puede modificar inmediatamente en la ventana de reproducción de ruta. La Figura 6b muestra la repetición de la ruta modificada del segmento del programa de error original.

Figura 6 Una pieza en forma de disco

3. Conclusión

El uso de la simulación VERICUT para verificar el programa NC puede simular todo el entorno de corte de la máquina herramienta NC en el computadora, y no es necesario ejecutarlo en una máquina herramienta real. Reduce o incluso elimina la necesidad de verificar la salida en la máquina herramienta. La utilización de esta tecnología no solo ahorra tiempo de programación y depuración, sino que también reduce el trabajo repetitivo y elimina la posibilidad de dañar piezas y máquinas herramienta.

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