В этой статье рассматриваются типы доступного программного обеспечения для управления станками с ЧПУ. Механообработка на станке с ЧПУ — это контролируемый компьютером процесс формовки металла в готовые компоненты. ЧПУ означает «числовое компьютерное управление», компьютер направляет режущий инструмент на основе ряда числовых кодов, которые можно изменить с помощью программного обеспечения.
Типы программного обеспечения для управления станками с ЧПУ
Обработка с ЧПУ изменила индустрию производства металлов, упростив производство трехмерных конструкций и снизив уровень участия человека в обработке металлов. С появлением станков с ЧПУ улучшилось качество и стабильность.
Типы программного обеспечения для управления станками с ЧПУ
Когда несколько станков с ЧПУ производят деталь, требующую многих операций, инженеры называют эту группу станков «ячейкой». Сегодня станки с ЧПУ, как правило, являются автоматами, поскольку они могут работать без помощи человека. Пакеты программного обеспечения, которые управляют этими станками с ЧПУ, представляют собой программы CAM (автоматизированное производство).
Возникновение программного обеспечения для станков с ЧПУ
Обработка с ЧУ (числовым управлением) предшествовала современному ЧПУ – эти более ранние станки имели неизменные, фиксированные, жестко заданные рабочие параметры. Станки с ЧПУ управлялись «G-кодами», которые представляют собой приложения с перфолентой, загружаемые в компьютер станка.
Программное обеспечение CAM
Специальные файлы, созданные программным обеспечением CAM, управляют современными станками с ЧПУ. Программное обеспечение CAM сокращает время производства, устраняя необходимость создания чернового бумажного чертежа желаемого изготовленного компонента.
С программным обеспечением CAM, управляющим станком с ЧПУ, станок способен производить большие объемы деталей без помощи человека. Станки с ЧПУ, управляемые программным обеспечением CAM, также могут быть оснащены лазерами, способными обнаруживать даже небольшие дефекты в готовом изделии. Когда лазер обнаруживает проблему, компьютер автоматически звонит на сотовый телефон оператора и уведомляет его о ситуации.
Программное обеспечение САПР
Программное обеспечение CAD (Computer-Aided Design) — это программа, используемая для проектирования продукта, который в конечном итоге будет производиться с помощью программного обеспечения CAM. По-русски это ПО называется САПР (система автоматического проектирования). Большинство современных программ САПР имеют системы 2D-векторного черчения или средства 3D-моделирования тел и поверхностей.
Программное обеспечение САПР дает дизайнерам свободу создавать свой продукт на экране компьютера и сохранять его для последующего редактирования и печати, что сокращает время проектирования и производства. Другие возможности программного обеспечения САПР включают в себя:
✅ 3D параметрическое моделирование на основе признаков;
✅ Твердотельное моделирование;
✅ Моделирование поверхностей произвольной формы;
✅ Повторное использование компонентов дизайна;
✅ Создание каркасной геометрии;
✅ Автоматизированное проектирование сборок;
✅ Расчет массовых свойств узлов и деталей;
✅ Визуализация с затенением и вращением;
✅ Двунаправленная параметрическая ассоциация;
✅ Прокладка кабелей;
✅ Упаковка электрических компонентов;
✅ Включение программного кода в модель для связи и управления желаемыми атрибутами модели;
✅ Программируемая оптимизация дизайна;
✅ Сложные процедуры визуального анализа;
✅ Проверка проектов на соответствие правилам проектирования и спецификациям;
✅ Автоматическое создание стандартных компонентов проекта;
✅ Моделирование конструкций без создания физического прототипа;
✅ Ведение библиотек деталей и сборок;
✅ Вывод проектных данных непосредственно на производственные мощности;
Кроме того, с помощью этого ПО осуществляется вывод непосредственно на станок быстрого прототипирования или быстрого производства промышленных прототипов.
Программное обеспечение CAE
Инструменты CAE (Computer-Aided Engineering) помогают инженерам в анализе, проектировании, моделировании, планировании, производстве, диагностике и коррекции операций механической обработки. Инструменты CAE управляют задачами в три этапа: предварительная обработка, анализ и постобработка. Области, к которым обращаются приложения CAE, включают:
✅ Анализ напряжений в компонентах и сборках с использованием анализа методом конечных элементов.
✅ Тепловой анализ и анализ потока жидкости.
✅ Кинематика.
✅ Моделирование механических событий (MES).
✅ Анализ для моделирования процессов для таких операций, как литье, штамповка и формование.
✅ Оптимизация процесса или продукта.
Программное обеспечение CAD/CAE/CAM
Некоторые компании-разработчики программного обеспечения объединили все три аспекта управляющих приложений ЧПУ в один управляемый программный пакет, обозначенный как CAD/CAE/CAM. Эти программы управляют всем производственным процессом: первоначальный проект, созданный в CAD, анализ, выполненный CAE, и окончательное производство, контролируемое программным обеспечением CAM.
