Кіріспе

CNC фрезерлік машиналардың орналасу деректері Кескіштің орналасуы (CLData) - бағдарламадағы нұсқаулармен (әдетте G коды) фрезерлік машинаның фрезерлік кескішті ұстауға нұсқау берілген орналасуы. G кодын басқаратын әрбір қозғалыс сызығы екі бөліктен тұрады: соңғы кескіш орнынан келесі кескіш орнына дейінгі қозғалыс түрі (мысалы, "G01" - сызықтық, "G02" - дөңгелек) және келесі кескіш орны (осы мысалдағы картезиандық нүкте (20, 1.3, 4.409). "G01 X20Y1.3Z4.409" КТҚ фрезерлеуге жарамды кескіш жолдарын құрудың негізгі негізі - жарамды кескіш орындарын таба алатын және оларды бір-біріне біріктіретін функциялар. CAD моделі мен құрал анықтамасы берілген дұрыс кескіш орындарын құру мәселесіне екі кең және қарама-қайшылықты тәсіл бар: ауытқулар бойынша есептеу және үшбұрыштарға қатысты есептеу. Бұл сұрақтар осы мақаланың кейінірек тарауында қарастырылады. Жалпы кескіштің орналасу проблемасының ең кең таралған мысалы - кескіш радиусын өтеу (CRC), онда оның радиусын өтеу үшін аяқ диірмен (шаршы аяғы, доп аяғы немесе бұқа аяғы) ауыстырылуы керек. 1950 жылдан бастап, ұшқанда түйіспе нүктелерін табу үшін CRC есептеулері автоматты түрде CNC басқаруында, G40, G41 және G42 сияқты G кодтарының нұсқауларын орындай отырып, орындалды. Негізгі кіріс - бұл ауысу регистрлерінде сақталған радиус ауысу мәндері (әдетте D адресі арқылы шақырылады) және G41 немесе G42 арқылы шақырылатын сол / оң көтерілу / әдеттегі айырмашылық. CAM бағдарламалық жасақтамасының пайда болуымен, ескі қолданбалы бағдарламалау ортасын толықтыру үшін бағдарламалық қамтамасыз ету мүмкіндігі қосылды, CRC есептеулерінің көп бөлігі CAM жағына көшірілуі мүмкін және CRC-ді қалай басқаруға болатындығы үшін әртүрлі режимдер ұсынылуы мүмкін. 2 осьті немесе 2,5 осьті CRC проблемалары (мысалы, XY жазықтықтағы қарапайым профиль үшін құрал жолдарын есептеу) есептеу қуаты жағынан өте қарапайым болса да, CRC шарық ұшқышты 3D нысандарды контурлаудың 3 , 4 және 5 осьті жағдайларында күрделі болады. Міне, осы жерде CAM аса маңызды болып табылады және қолмен бағдарламалауды әлдеқайда жеңіп шығады. Әдетте CAM вектор шығысы белгілі бір CNC басқару моделіне бейімделген постпроцессор бағдарламасы арқылы G кодына өңделеді. Кейбір соңғы үлгідегі CNC басқарулары векторлық шығысты тікелей қабылдайды және серво кірістеріне аударманы ішкі түрде жасайды.

Компенсация бойынша

Еркін пішінді бетке УФ-парамметриялық нүктеден бастаңыз, xyz нүктесі мен норманы есептеп, құралдың анықтамасымен сәйкес келетін қалыпты нүктеден ауыстырыңыз, сондықтан кескіш сол нүктедегі бетке жанасады. Проблемалар: басқа жерде модельмен соқтығысуы немесе қиылысуы мүмкін, және үшбұрышты әдісті толық іске асырудан басқа, бұл болып жатқанын айтудың жолы жоқ. Көптеген жарияланған ғалымдар бұл кескіштің орналасуын табудың жолы және түйісу нүктесінен алыс соққылар мәселесі шешіледі деп санайды. Алайда, қазіргі таңда басылып шыққан ешбір материал шынайы өмірдегі жағдайларды зерттей алмайды.

Үшбұрыштарға қарсы

Кесу орнын XY компонентімен бастаңыз және модельдегі әрбір үшбұрышты қайталаңыз. Кесушінің шеңберлі көлеңкесімен өтетін әрбір үшбұрыштың үшбұрышты дәл жанасу үшін қажетті кесушінің орналасуының Z мәнін есептеп, барлық осындай мәндердің ең үлкенін табыңыз. Хванг және басқалар. Бұл әдісті цилиндрлік, шарлы және бұрышпен ұшталған фрезерлік құралдар үшін 1998 жылы сипаттаңыз. Бұл идеяларды 2002 жылы Чуаң және басқалар жазған мақалада одан әрі дамытады. 2004 жылғы Yau және басқалар. APT кескішін үшбұрыштарға қарсы орналастыру алгоритмін сипаттаңыз. Яу және басқалар. Үшбұрышты үсті-үстіне шаққанда табу үшін kd ағашын пайдаланыңыз. Проблемалар: модельді жеткілікті толерантты түрде тіркеу үшін жеткілікті үшбұрышты сақтау үшін көп жад қажет, және бастапқы кескіштің орналасу мәндерін алу үшін бағдарламалауға көп уақыт кетеді. Алайда, олар барлық жағдайда жарамды екені кепілдендірілген. Қазіргі кездегі барлық негізгі CAM жүйелері осылай істейді, өйткені ол модельдің күрделілігі мен геометриясына қарамастан, сәтсіздіксіз жұмыс істейді, әрі кейіннен тез жасалуы мүмкін. Сенімділік тиімділіктен әлдеқайда маңызды. Жоғарыда айтылғандар 3 осьті машиналарға қатысты. 5 осьті машиналар өздеріне арналған арнайы жазуды қажет етеді.

ZMap

ZMap алгоритмін 2003 жылы академиялық әдебиетте Бёнг К. Чой компьютер жадында кескіштің орналасу мәндерінің тұрақты массивін алдын ала есептеу және сақтау тәсілі ретінде ұсынды. Нәтижесінде кескіштің биіктік картасының моделі пайда болады, одан аралық мәндерді интерполяциялау мүмкін. Дұрыс мәселелерге байланысты, бұл кеңейтілген ZMap немесе EZMap-қа жалпыландырылды, "айналып жүретін" нүктелерді бекітілген ZMap нүктелерінің арасында орналастыру арқылы. EZMap нүктелерінің орналасуы ZMap құрылған кезде қайталана отырып анықталады. EZMap нүктелері тек ZMap нүктелерінің арасында өткір жиектер болған жерде орналастырылады; толығымен жазық геометриялы көзге EZMap нүктелері қажет болмайды.