CAD / CAM / CAE -задачи и отношение к ним систем ЧПУ

CAD  - (англ. computer-aided design) подразумевающий использование компьютерных технологий в проектировании. Понятие CAD может обозначать как программные и аппаратные средства, так и аппаратно-программные комплексы автоматизации проектирования.(трехмерное проектирование).

CAM - (англ. Computer-aided manufacturing) — подготовка технологического процесса производства изделий, ориентированная на использование ЭВМ. Под термином понимаются как сам процесс компьютеризированной подготовки производства, так и программно-вычислительные комплексы, используемые инженерами-технологами.

CAE - (англ. computer-aided engineering) — средства автоматизации инженерных расчётов, анализа и симуляции физических процессов, осуществляют динамическое моделирование, проверку и оптимизацию изделий. Подкласс средств CAE, используемых для компьютерного анализа, обозначается термином CAA (англ. computer-aided analysis).

Инструментальным моделир. в любой САПР является СAD. Он содержит 3-ех мерную модель созданного изделия. Она передается в CAE – модуль для виртуальных испытаний( скорее всего методом конечных элементов) – МКЭ. По результатам испытаний модель можно неоднократно корректировать.

Близкая к готовности модель может быть послана в модуль быстрого прототипирования, для получения ее натурно. Возникнуть 3D – модель в CAD – модуле может разными путями:

1 – собственно мысли конструктора;

2 – существующие плоские проекции чертежей;

3 – импорт чужой геометрии из других CAD – систем через нейтральный форматы.

4 – импорт из модуля обратного инженеринга (RE) – обмерить образец 3 – D сканером. Получаем облако точек, автономно превращаем точки в лоскуты поверхности, если они не сшиваются в Solid – автоматически производим ручной ремонт геометрии. Solid – виртуальная модель твердого тела.

Готовая 3D – модель может быть отдана в CAM – модуль. Скорее даже туда отдается не модель изделия, а модель инструмента, с помощью которого она изготавливается (матрицы, пуансоны). CAM – модуль генерирует упрощающие органы для станка с ЧПУ. Станок вряд ли будет делать сам матрицу и пуансон. Он лишь получает инструмент, которым и будет выжжена или отфрезерована матрица. Окончательные изделия разумно оцифровать 3D – сканером. Соответственно получаем виртуальную 3D – модель, потом сравниваем с 3D – моделью из CAD – модуля.

БИЛЕТ №4

1. Функции ядра ЧПУ

2. Шины в SINUMERIC 840D

3. Схема однопроцессорного УЧПУ

Функции ядра ЧПУ

В современной развитой системе ЧПУ есть 4 типа вычислительных ядер:

Компьютер оператор предназначен для общения с человеком (монитор, мышка, клавиатура)

а) позволяет принимать от него управляющие программы УП и команды

б) выводить ему разнообразную диагностику обо всем станке

в) хранит местный банк управляющих программ

г) поддерживает обмен по локальной сети

д) позволяет подключать к себе переносные устройства и средства памяти например USB

Обмен по сети предполагает получение с цехового сервера новых управляющих программ(УП),передача . серверу УП- доработанных на данном станке., обмен сообщений между технологами и операторами станка о текущей работе, передача наверх программам резидентам информации по деятельности данного станка

2. УЧПУ (в узком смысле) (NC-блок) – получает от КО УП на исполнение и разбирает ее по координатам (интерполирует); цель – рассортировать команды; исполнитель – УЧПУ и ПЛК. УЧПУ отвечает за траекторные маневры, т.е. за главное движение и движение подачи, ПЛК управляет остальной электрической частью (н-р смена инструмента)

В ходе интерполяции УЧПУ часть команд начинает обрабатывать само, часть (н-р команды «Т..») отдает на исполнение ПЛК и ждет от него подтверждение исполнения. Команды, отработанные самим УЧПУ – команды движения, которые приходиться планировать и разбивать на микроперемещения (интерполяция), т.е. расчет уставок по перемещению.

Шины в SINUMERIC 840D

Интерфейс RS-485-это стандарт передачи битовой информации по последовательной двухпроводной медной линии, между некими передатчиком и приемником. Бит передается всплеском напряжения заданного уровня и заданной продолжительности. Передача идет по байтам,чтобы соседние байты не сливались друг с другом, перед началом началом очередного байта выставляется всегда единичный старт-бит. После окончания байта всегда идут 2 стоп-бита всегда нулевых

Это двухпроводная последовательная шина, предназначенная для соединения технологических устройств в цеховых условиях. В частности ею соединяют друг с другом основные блоки УЧПУ sinumeriс. В шине есть ведущие устройства «М» и ведомые «S».Каждое устройство имеет техническую возможность и принимать и передавать сигналы. Сигнал посылается байтами по протоколу RS485

Сигнал слышат все устройства, но принимают к сведению только устройства адресаты. Передающее устройства пересылает не 1 байт, а пакет до нескольких десятков байт р-ром. В этом пакете есть собственно сообщение и электронный конверт. В конверте есть начальная и конечная часть. В начальной поля от кого к кому, в конечной-проверочный код гарантирующий целостность пакета. К шине может подключаться до 32 устройств