G-Mill - програмний модуль візуалізації 3-х вісної фрезерної обробки

Призначення модуля

Для сучасного процесу CAD / CAM - системного наскрізного проектування та виготовлення на обладнанні з ЧПК експериментальних моделей та макетів, а також технологічної оснастки складних форм (прес-форми, штампи, ливарні форми) характерне ускладнення та збільшення розміру керуючих програм для пристроїв з ЧПК. Відповідно збільшення часу та вартості фрезерної обробки виробу обумовлює пошук швидких та ефективних способів контролю якості керуючих програм. У зв'язку з істотним зниженням вартості, розширенням функціональних можливостей і зростанням швидкодії апаратного забезпечення комп'ютерної графіки та анімації, останнім часом намітилася тенденція до використання програмних засобів контролю якості керуючих програм, більш швидкої та ефективної альтернативи попереднього виготовлення зразків з м'яких матеріалів (пінопласт, дерево). Не секрет, що процес налагодження та перевірки КП на верстатах з ЧПК часто призводить до псування інструменту та заготовки і, як наслідок, більших витрат часу і коштів. Нижче, короткий опис програмного модуля G-Mill, розробленого для контролю якості КП при 3-х осьовій фрезерній обробці на обладнанні з ЧПК.

Вихідна інформація для модуля G-Mill:

• керуюча програма в одному із стандартних універсальних форматах, що використовується у відомих CAD / CAM системах, CL-DATA, APT;
• фасетная модель (STL - модель) оброблюваного виробу, що відповідає йому із заданою точністю (при необхідності оцінки величин припуску і точності обробки);
• Режими роботи, що задаються користувачем в інтерактивному режимі.

Основними режимами функціонування програми є комбінації або безпосереднє виконання наступних операцій:

• маніпуляції лінійними і кутовими відносними положеннями системи спостерігач - джерело освітлення - модель;
• побудова та візуальне відображення траєкторій переміщення інструменту;
• розрахунок статистики керуючої програми - обсяг матеріалу, який видаляється, загальний та поточний час виконання обробки, довжини траєкторій, кількість і тривалість окремих операцій (швидкі переміщення, фрезерування лінійними переміщеннями, дугами і гвинтами з поділом статистики по окремих площинах і напрямах, зміна інструмента) і інші;
• фрезерування з динамічною візуалізацією процесу;
• швидка побудова поверхні моделі і відображення результату;
• перевірка керуючої програми на синтаксичні помилки, врізання в заготовку на швидкості швидкого позиціонування, перевищення обмежень робочого ходу верстата тощо;
• визначення зон дефектів і недоробок (за оригінал приймається імпортована STL - модель деталі, що виготовляється); збереження і завантаження проекту та ін.

Реалізовані в програмному модулі контролю КП елементи процедурного інтерфейсу для досягнення максимальної візуальної якості моделей забезпечують: 

• відображення в перспективній (з заданим користувачем фокусною відстанню віртуального об'єктива) або ортогональній проекції елементів візуалізації;
• встановлення асоційованих з кожним об'єктом властивостей матеріалу поверхні (включаючи прозорість, колір розсіяного, дифузного, відбитого світла, показник ступеня індикатриси відображення) з попередньо заданого набору або довільно;
• підтримку текстурованих моделей. Користувач може завантажувати довільні текстури (в поширеному Win-32 bmp - форматі);
• підтримку до 8 - ми джерел освітлення;
• встановлення атрибутів джерел освітлення (інтенсивність розсіяного, дифузного, відбитого світла, величини лінійного і квадратичного загасання, позиціонування, показник ступеня індикатриси випромінювання, вектор напрямку випромінювання);
• підтримку різних видів туману (в тому числі для ефективної візуалізації "дротяних моделей");
• підтримку колірного згладжування, антіаліасінга (усунення ступінчастості) та ін.;

Застосування розробленого модуля в складі комплексної автоматизованої системи розробки та виготовлення на верстатах з ЧПК сприяє більш швидкому й ефективному створенню керуючих програм для верстатів з ЧПК.