Главная страница

 For english reader

 Новости (01/01/2002)

 САПР-ЧПУ/2000

 APTIPP для CAD/CAM

 Верификатор УП

 Постпроцессоры

 Прайс-лист

 Ответы на вопросы

 Небольшие секреты

 Демоверсия

 Рассылка новостей

 Форум о САПР

 Гостевая книга

 Об "Евразии Лтд"

 CAD/CAM портал

 Наша библиотека

 О вебмастере









Наша библиотека

Филиппович К.В.
"Импорт DXF-файлов в GrafCAM v.6.20. Новые возможности для технолога"

Введение

          Обмен информацией между конструкторскими и технологическими службами давно ведется посредством использования компьютерных сетей. Файлы бесцеремонно вытесняют чертежи и кальки. Кульманы пылятся в темных подвалах. "Новое поколение" конструкторов забыло, что такое твердость карандаша и вряд ли сможет нарисовать на ватмане простейший чертеж, который с первого раза пройдет нормоконтроль.
          Идея использования технологами конструкторской "электронной модели" давно уже не новинка, а наиболее полно она реализована в CAD/CAM-системах. С другой стороны, использовать "тяжелую" систему для 2 и 2.5-координатной обработки не всегда экономически выгодно. Это "ниша" для более простых и дешевых САМ-систем, но даже здесь обмен информацией с CAD системой воспринимается сегодня технологами как стандартная функция. Без операций портирования данных, САМ-система в наши дни выглядит "замкнутой" средой и поэтому постепенно потеряет пользователей.
          В 2004 году отделом разработок ООО "Евразия Лимитед" были закончены работы по портированию конструкторских чертежей в виде электронных файлов в модуль визуального проектирования GrafCAM. На первом этапе нами был выбран наиболее простой способ обмена данными - DXF формат. В рамках данной статьи не будем рассуждать о достоинствах и недостатках этого формата. Но факт остается фактом - этот формат, популярен также, как и iges или step. К тому же практически любая, конкурентоспособная CAD/CAM и CAD-система обязательно предоставляет средства для сохранения информации в DXF-формате.
          В данной статье мы рассмотрим парадигму "DXF портирования", принятую нами и полностью реализованную в модуле GrafCAM (версии v.6.20) системы САПР-ЧПУ/2000. Составляющие элементы парадигмы будут подробно рассмотрены на ряде примеров.

Парадигма "DXF портирование"

          Наша позиция заключается в том, что типичный 2D-конструкторский электронный чертеж является лишь основой, канвой для использования технологом. Расхожий лозунг "от чертежа к автоматической генерации УП" оставим на совести рекламодателей.
          Технолог должен иметь инструменты не только для портирования DXF-чертежей, но и для эффективной фильтрации, а также геометрических преобразований, призванных совместить системы координат чертежа/детали, изменить масштаб и положение DXF-чертежа в пространстве, а также для визуального редактирования его элементов.
          Парагдигма предполагает следующую типовую последовательность действий технолога при работе с DXF чертежом:
- портирование,
- фильтрация,
- проецирование,
- выделение,
- использование.
Рассмотрим перечисленные выше действия чуть подробнее.
          Выбранный файл-чертеж портируется. т.е. преобразуется во внутреннюю модель GrafCAM.После этого он визуализируется на экране.
          Часто на чертеже присутствуют размерные линии, штриховки, многочисленные надписи, рамки и, наконец, нередко в одном файле имеются десятки отдельных видов, сечений или проекций. Для выделения необходимой информации и служит фильтрация (по типам данных или слоям и т.п.).
          Просеенное через "сито" фильтров, множество примитивов - это еще не то, что интересует технолога. Чертеж выполнен в координатной системе конструктора, она совершенно не совпадает с системой координат детали. Более того, масштаб изображения нередко совершенно далек от истины. Вдобавок, для фрезерных деталей нередко допускается установ заготовки совершенно под другим углом, нежели это предполагал конструктор. Иными словами необходимо проецирование чертежа: перенос в новую локальную систему координат, вращение чертежа и изменение его масштаба.
          Итак, чертеж отфильтрован и спроецирован. Теперь технолог должен выделить на нем только те примитивы, которые действительно нужны для построения контура детали или ее части. И, наконец, использовать их при создании контура(участка, блока) или визуального проектирования пути движения режущего инструмента.
          Теперь поэтапно и на конкретных примерах рассмотрим каждый элемент парадигмы, реализованной в системе GrafCAM v.6.20.

Выбор и портирование DXF

          Выбор DXF-файла ведется в стандартном windows-окне ("Открыть файл"). Особенностью реализации является окно предпросмотра DXF-чертежа, что выгодно отличает GrafCAM от конкурирующих продуктов.
          После выбора конкретного файла производится автоматическое портирование или преобразование примитивов DXF-файла в элементы внутренней модели GrafCAM. Обязательно портируется вся геометрия, а также сохраняется "разумное" число атрибутов DXF-файла, которое реально востребует в своей работе технолог. Например, в данной версии это: слои, атрибуты цвета, типы линий и т.д.
          После портирования все примитивы и атрибуты DXF-файла помещается целиком на один из системных слоев и визуализируется в поле чертежа GrafCAM.

Пример.На рисунке приведена трехмерная модель колесного диска, созданная при помощи одной из популярных российских CAD-систем(см. рис. слева). Используя штатные средства - портируем соответствующий 2D-чертеж(см. рис. в центре) в DXF-файл. А затем портируем dxf-файл в GrafCam 6.20 (см. рис. справа). В результате видим полное совпадение чертежей, за исключением надписей(мало нужны технологу).









Фильтрация DXF

          Зачастую технологу не нужно до 90% от объема информации, содержащейся в DXF-файле, полученном из конструкторского чертежа. Рамки, надписи, размерные линии... Поэтому в GrafCAM имеются специализированные фильтры, призванные быстро удалить с экрана лишнюю информацию. Во-первых, можно "за одну операцию" удалить все размерные линии и специальные знаки, а во-вторых, использовать фильтрацию DXF-слоев. В этом случае технолог "открывает" диалоговое окно со списком слоев DXF-файла и устанавливает признак невидимости индивидуально у каждого слоя.

Пример. На импортированный ранее в GrafCAM DXF-чертеж накладываем специализированные фильтры. Вначале избавляемся от размерных линий(см. рис. слева). Затем, поэтапно, "гасим" лишние виды, применяя фильтрацию слоев (см. рис. в центре и справа). Как результат - видим более или менее "чистый" вид конечного контура детали-колеса. В данном процессе много решает культура CAD-конструирования, умения грамотно расположить элементы на нужных слоях, не допуская "свалки". Увы, опыт показывает, что среднестатистический электронный чертеж далек от выполнения этого требования.









Проецирование DXF

          Конструкторские чертежи выполняются в стандартных видах, а также в том масштабе и точности, который устраивает конструктора. Для технолога важно не только изъять из такого чертежа нужную информацию, но и трансформировать ее для собственных целей. Для этого в GrafCAM был разработан механизм "DXF-проецирования".
          Во-первых, реализован механизм смещения DXF-чертежа или его привязки к новому центру локальной системы координат. Более точно - центру системы координат детали. Во-вторых, DXF-чертеж может быть повернут и отмасштабирован вокруг его нового центра. Такое проецирование DXF-чертежа используется в том случае, если заготовка реально переустанавливается на станке с ЧПУ.

Пример.Портированный DXF-чертеж выполнен конструктором в координатной системе, не совпадающей с системой координат детали(см. рис. слева). Поскольку предстоит операция точения диска снаружи и внутри, технологу было бы удобнее перенести всю деталь в центр системы координат(точка 0,0) и симметризировать ее по осям Х и У. Поэтому, используя специальное меню, указываем две чертеже точки: базовую точку DXF-чертежа и базовую точку детали(см. рис. в центре). В итоге, GrafCam автоматически выполняет смещение всего портированного DXf-чертежа в новую точку (0,0), справа от воображаемого торца шпинделя станка(см. рис. справа). Аналогично можно выполнить и другие преобразования - вращение и масштабирование DXF-чертежа.









Генерация разобщенной геометрии и ее использование

          Фактически все выполненные ранее шаги - портирование, фильтрация и проецирование DXF-чертежа, являются лишь подготовительным этапом к "настоящей" работе. Теперь технолог может осуществить визуальный выбор тех геометрических примитивов, которые действительно нужны ему для дальнейшей работы. Выбранные(указанные на экране) элементы чертежа автоматически помещаются в раздел данных (разобщенная геометрия) в виде примитивов точка, отрезок, дуга и т.п. Только после этого, портированный DXF-чертеж можно "погасить", как более не нужный слой. А выбранные элементы DXF-чертежа можно использовать для построения контуров(блоков), описывающих геометрию детали, либо применять для построения траектории движения инструмента.

Пример.На DXF-чертеже, который мы подвергли предварительной фильтрации и аффинному преобразованию, выделена геометрия,описывающая чистый контур образующей диска колеса (см. рис. слева). Выделенные элементы сохраняются в GrafCAM и служат основой для построения блока(участка). Затем к участку применяется обход - назначение режимов резания и выбор инструмента(см. рис. в центре). Наконец, генерируется управляющая программа, которая до выхода на станок графически верифицируется при помощи модуля CNC-Verify.









Завершая статью

          Таким образом, на законченном примере мы показали реализацию в системе САПР-ЧПУ/2000 идеологии "сквозного проектирования" или парадигмы "от чертежа детали к управляющей программе". Безусловно, формат статьи не позволяет оценить как тонкие моменты реализации, так и "подводные камни" на пути безбумажной технологии. Наша цель заключалась в другом - мы продемонстрировали нашим клиентам принципиально новые возможности подсистемы визуального проектирования GrafCAM и нашей новейшей разработки 2005 года - модуля твердотельной верификации CNC-Verify.
          Внимательный читатель, знакомый с реализацией портирования DXF-файлов в других САМ или CAD-системах, отметит некоторую нестандартность подхода, принятого в GrafCAM. А именно специализированные функции фильтрации и проецирования. Нам показалось более удобным хранить и быстро визуализировать оригинальное состояние DXF-файла, к которому можно применять аффинные преобразования. Кроме того, неуместно помещать все слои портированнго DXF-файла в общий список слоев проекта, ведь порой технолога интересует всего один слой DXF-файла. Но на наш взгляд, различия в реализации несущественны и лишь отражают некоторую индивидуальность принятых решений.
         В заключение отметим, что в 2004-2005 году версия 6.20 GrafCAM с импортом DXF-файлов была внедрена на целом ряде предприятий России и успешно применяется в повседневном рабочем процессе.

Февраль 2005г.


Об авторе статьи

          Филиппович Константин Вадимович, руководитель отдела программных проектов компании "ООО "Евразия Лимитед". Стаж работы автора статьи в области САПР для ЧПУ - 20 лет.

          Для связи с автором используйте e-mail admin@sapr2000.ru или телефон +7(3422)161-593.