Модуль плоской гравировки в системе ГеММа-3D

Наличие на готовых изделиях фирменной символики, рисунка, текста, реквизитов организации и телефона, которые придают изделию законченный и презентабельный вид, в настоящее время далеко не редкость. Большая часть такого вида работ выполняется с использованием гравировальных станков с ЧПУ, широкий модельный ряд которых представлен на рынке (от миниатюрных настольных до широкоформатных промышленных), причем все они являются полнофункциональными станками ЧПУ. Наиболее частое использование такого рода оборудования связано с изготовлением сувенирной продукции (ручки, зажигалки, кружки, бокалы, чашки, пепельницы, брелки, часы, подарочные наборы, ежедневники, органайзеры и многое другое), также содержащей информацию о компании-дарителе, ее логотип, адрес, телефоны, ссылку на сайт в Интернете и т.д. Принцип операции плоской гравировки довольно прост – центр фрезы, бора или гравера движется по программе, повторяя определенный контур изделия и оставляя в металле борозду, форма и размеры которой зависят от геометрии инструмента и глубины обработки. Размер обрабатываемого изделия, как правило, ограничен только размером рабочего поля станка.
Для реализации таких задач, конечно же, недостаточно иметь только гравировальное оборудование. Важно владеть технологической системой, которая «заставит» двигаться органы станка в соответствии с управляющей программой. Сформированная программа, при этом, должна быть оптимальной с точки зрения минимизации времени обработки, сокращения объема управляющих программ, гладкости траекторий и др. Эти задачи решаются системой подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ ГеММа-3D.



Возможности оборудования с ЧПУ и модуля плоской гравировки системы ГеММа-3D отнюдь не ограничиваются выполнением гравировки на поверхности готовых панелей, табличек, шильдов, объемных букв, дипломов и т.п. С их помощью можно организовать полный цикл изготовления изделий: раскрой листового материала, центровка, сверление и прорезание сквозных отверстий и пазов любой конфигурации, изготовление шаблонов для копировальных станков.
Модуль плоской гравировки системы ГеММа-3D относится к виду 2D-обработки и предназначен для построения прохода по большому количеству элементов центром инструмента и может использоваться для гравировки, разметки, резки или сверления большой группы элементов. При этом производится сбор простых элементов различными стратегиями в цепочки, и минимизируются холостые ходы инструмента.

Исходные данные для модуля гравировки

Данными для формирования проходов гравировки служит математическая модель, представленная в виде совокупности примитивов (отрезков, многоугольников, дуг), кривых, контуров (составных элементов), которые могут быть созданы непосредственно в 2D-редакторе системы (см. описание модуля) или импортированы из систем проектирования и дизайна.

В качестве основы математической модели могут быть использованы:

1.Плоские чертежи, эскизы, произвольные контура из известных CAD систем (формат DXF).
2.Дизайн-проекты из систем CorelDraw, AdobeIllustrator (формат EPS).



3.Табличные задания кривых, в т.ч. результаты измерений на контрольно-измерительных машинах.
4.Шрифты, входящие в состав системы ГеММа-3D, или тексты, импортированные из других систем (формат TXT).

Характеристики модуля гравировки системы ГеММа-3D

• Точное восприятие геометрической информации из систем художественного дизайна и из систем моделирования.
• Наличие собственных средств быстрого и простого создания или редактирования примитивов и контуров детали на плоскости (2D-редактор). Масштабирование, перенос, поворот и растяжение геометрических объектов с различными вариантами привязки. Технологические утилиты подготовки геометрии – создание эквидистантных контуров, элементов подхода/отхода, контуров заготовки и ограничивающих зоны обработки и ряд других. Удобный визуальный контроль построений.
• Большая библиотека шрифтов, включающая собственную библиотеку, стандартные шрифты Windows, библиотеку художественных символов, ГОСТовские шрифты. Помимо этого имеется возможность создавать собственную библиотеку элементов, символов (не только шрифтов). Профессиональная работа с текстом включает в себя: расположение текста по дуге и прямой, выравнивание, наклон букв. Произвольная деформация текста. Настраивается межсимвольный интервал (кернинг).
• Различные стратегии гравировки определяют выбор последовательности обработки системы контуров (по близости элементов друг к другу, по близости к начальной точке построения прохода, по порядку их указания в процессе создания). Также при формировании прохода может быть учтен приоритет цветов объектов. Помимо этого реализована возможность «ручного» фрезерования (гравировки), когда пользователь сам «прокладывает» путь инструмента на экране, обозначая курсором положение его узловых точек.
• Дополнительно доступны стратегии следующие стратегии модуля 2D фрезерной обработки: проход по контуру центром или эквидистантно с коррекцией на радиус, выборка материала из «карманов» и подборка фрезами меньшего диаметра; циклов сверления и засверливания, предназначенные для программирования операций сверления, нарезания резьбы метчиком, зенкерования, развертки, расточки и центровки отверстий по точкам, заданных набором маркеров, и/или по контурам окружностей, заданных диапазоном радиусов и в местах вертикального врезания инструмента.

• Аппарат сглаживания траекторий за счет круговой и винтовой интерполяции, позволяющий значительно сократить объем управляющей программы и исключить эффект «огранки» на обработанных контурах.
• Для реализации возможности программирования типовых циклов и сложных операций обработки, доступных в современных системах управления, но с применением САМ-системы, в системе ГеММа 3D предусмотрены специальные средства макропрограммирования, включающие язык описания всех элементов системы и редактор форм для создания окон диалога. С их помощью в генерируемые программы обработки можно включать дополнительные функции систем управления станками, а также запрограммировать специфические функции каждой стойки.

Контроль и визуализация управляющих программ

Средства контроля управляющих программ для модуля гравировки, включают в себя:

1. Динамическую отрисовку траектории (или сразу нескольких траекторий) движения инструмента с закраской обработанных областей, фиксацией направления обхода, направления коррекции.
2. Интерактивное редактирование текста управляющей программы в инвариантном коде (формат АРТ) или кодах системы управления станка (ISO формат) с отображение на экране монитора траектории движения инструмента в соответствии с положением курсора в тексте программы. Мгновенное отображение результата изменения программы на экране.
3. Модуль динамического отображения процесса снятия материала инструментом с поверхности детали (G-Mill). К основным возможностям этого модуля можно отнести:
   
   • моделирование процесса обработки на станке с ЧПУ;
   • получение реалистичного изображения обработанной детали за счет использования текстур обрабатываемых материалов;
   • визуальный контроль чистоты обработки;
   • возможность имитации многоинструментальной обработки;
   • отладка управляющей программы;
   • возможность проведения замеров обработанной детали;
   • импортирование твердотельной модели в формате STL;
   • закраска обрабатываемых областей различными цветами в соответствии с рабочими и быстрыми перемещениями, а также при многоинструментальной обработке.

Постпроцессоры

Система ГеММа 3D обеспечивает выход на все отечественные и зарубежные системы управления станками. В состав дистрибутива системы входит библиотека из 70 постпроцессоров к основным отечественным и зарубежным системам управления в исходных текстах (FANUC, BOSH, FAGOR, CNC-1600, 2C42-65, H33 и др.). Кроме того, в системе ГеММа-3D существует табличный генератор постпроцессоров, учитывающий основные параметры большинства систем управления (управление сменой инструмента, задание способа перемещений, технологические команд и G-функции, условия включения корректоров и др.). Появление такого генератора позволяет быстро ввести в работу новую стойку управления станка при наличии только паспортных данных на станок. Так же имеется специальное программное средство с графическим интерфейсом и встроенным языком программирования для разработки новых или доработки имеющихся постпроцессоров.

Сопряжение с системой управления станка

Передача управляющих программ может быть реализована:

1. С использованием штатных средств, имеющихся у пользователя.
2. При непосредственном присоединении ЭВМ – рабочего места программиста, на котором установлена система ГеММа 3D, - к стойке управления станка (прямое управление).
3. По локальной технологической сети при коммутации ЭВМ с группой станков.