Постпроцессор для Uni.5 800UMT со стойкой GNC62 в СПРУТКАМ для измерительных операций

В рамках проекта по разработке специализированного постпроцессора для СПРУТКАМ была решена задача, выходящая за рамки типового применения CAM-системы: реализована полная поддержка измерительных операций на фрезерном станке Uni.5 800UMT с системой ЧПУ GNC62.

В отличие от стандартного подхода, при котором постпроцессор лишь выводит точки касания щупа, в данном решении был сделан упор на вызов встроенных измерительных циклов стойки. Это позволило сохранить всю функциональность GNC62 и обеспечить достоверную симуцию поведения щупа в среде СПРУТКАМ.

Необходимо было определить:

• какие предварительные перемещения выполняет цикл
• в каком направлении происходит поиск поверхности
• какие координаты используются в качестве исходных
• какие безопасные перемещения выполняются до и после касания
• какие параметры передаются циклу
• какие данные система ЧПУ получает после измерения
• в каких переменных или регистрах сохраняются результаты
• каким образом эти результаты должны интерпретироваться в СПРУТКАМ.

Стандартных параметров операции измерения в CAM-системе не всегда достаточно для полноценного управления конкретным станочным циклом. Поэтому дополнительно были разработаны пользовательские циклы СПРУТКАМ. Они позволяют непосредственно в параметрах операции задавать специфические настройки, необходимые конкретному измерительному циклу GNC62. Постпроцессор получает эти значения и формирует соответствующий вызов станочного цикла.

В рамках проекта реализована поддержка следующих измерительных циклов:

920 – Одиночное касание

921 – Расстояние между поверхностями

922 – Отверстие

923 – Круглый выступ

924 – Прямоугольный карман

925 – Прямоугольный выступ

961 – Коррекция положения по двум касаниям

 962 – Коррекция положения по двум отверстиям.

Таким образом, оператор или технолог получает возможность программировать измерительные операции непосредственно в проекте СПРУТКАМ, не добавляя вручную соответствующие фрагменты кода после формирования управляющей программы.

Это особенно важно для программ, в которых измерения являются не вспомогательной операцией, а частью технологического процесса.

Новый цикл GNC62 – 1004 «Угол наклона плоскости»

Возможностей стандартных циклов системы ЧПУ оказалось недостаточно для решения всех поставленных задач.
Поэтому в рамках проекта был разработан и внедрен непосредственно в систему ЧПУ GNC62 новый измерительный цикл 1004 – «Угол наклона плоскости».
Цикл предназначен для определения фактического углового положения поверхности детали.
Измерительный щуп выполняет касания поверхности в заданных точках, после чего по полученным координатам определяется угловое положение плоскости. Цикл может быть использован как для контроля фактического угла плоскости, так и для выравнивания поворотной оси. 
Таким образом, возможности измерительной системы станка были не просто подключены к СПРУТКАМ – они были дополнительно расширены под требования конкретной технологии.

Автоматическая коррекция инструмента по результатам измерений

Основная задача измерительной операции - использование полученных данных в технологическом цикле. Координаты касания сами по себе не имеют ценности без последующей коррекции.

В проекте реализована автоматическая передача результатов измерений в управление инструментом:

• коррекция длины инструмента
• коррекция радиуса инструмента.

СПРУТКАМ формирует операцию, постпроцессор транслирует её в команды GNC62, станок выполняет измерение и автоматически обновляет требуемые коррекции.
Замкнутый цикл: обработка → измерение → коррекция → продолжение обработки.

Алгоритм базирования при переменных положениях осей

Стандартные измерительные циклы GNC62 предполагают выполнение трёх касаний при фиксированном положении поворотных осей, что неприменимо для крупногабаритных корпусных деталей - доступ к базовым поверхностям требует изменения ориентации станка между касаниями.
В рамках проекта разработан алгоритм, позволяющий определять нуль программы по трём касаниям, выполненным при произвольных значениях поворотных осей. Для каждой точки касания фиксируется фактическое пространственное положение кинематической системы станка, все результаты пересчитываются в единую систему координат с последующим вычислением программного нуля.
Результат: автоматизированное базирование крупногабаритных корпусных изделий в условиях ограниченного доступа к базовым поверхностям.

Результат проекта

Для станка Uni.5 800UMT с системой ЧПУ GNC62 создан комплексный постпроцессор, обеспечивающий программирование измерительных операций непосредственно из СПРУТКАМ.

В рамках проекта:

• реализована поддержка штатных измерительных циклов GNC62
• разработаны пользовательские циклы СПРУТКАМ для передачи дополнительных параметров
• реализованы циклы измерения поверхностей, отверстий, выступов и карманов
• реализованы циклы коррекции положения детали
• разработан и внедрен в GNC62 новый цикл 1004 «Угол наклона плоскости»
• реализовано автоматическое изменение коррекции на длину инструмента по результатам измерения
• реализовано автоматическое изменение коррекции на радиус инструмента
• разработан алгоритм определения нуля программы по трем касаниям при различных положениях поворотных осей
• решена задача автоматического базирования крупногабаритных корпусных деталей
• клиенту предоставлена подробная инструкция по использованию измерительных операций в среде СПРУТКАМ