Субін А.А к.т.н., доц., Кореньков В.М. к.т.н., доц.

Online.NC – СИСТЕМА ПІДГОТОВКИ ТА КОНТРОЛЮ УПРАВЛЯЮЧИХ ПРОГРАМ ДЛЯ ОБРОБКИ НА ФРЕЗЕРНИХ ВЕРСТАТАХ З ЧПК

На даний час, при бурхливому розвитку CAD/CAM-систем з одного боку та обладнання з ЧПК, з іншого боку, постає проблема адаптації цих систем. Іншими словами, аби зекономити час, управляюча програма після генерування її в CAM-системі повинна пройти етапи: моделювання, верифікації та аналізу.

Існує ряд програмного забезпечення, котре покликано автоматизувати дані етапи. Так, моделювання виконується з метою виявлення можливих помилок постпроцесора та візуалізації роботи верстата (як правило, це тривимірна графіка з елементами інтерактивного діалогу з користувачем). Етап верифікації слід виконувати для перевірки відповідності написаної управляючої програми оброблюваній поверхні. Даний етап доцільний лише при ручному вводі програми. Етап аналізу має на меті встановити відповідність програми вимогам конкретної стійки.

Наразі не існує програмного забезпечення, котре вирішує всі три етапи. Це пояснюється неможливістю мати бібліотеки моделей всіх верстатів, що працюють на підприємствах, компіляторів коду для стійок тощо. Тому вирішено було розробити «локальне» рішення, орієнтоване лише на верстати HAAS фрезерної групи.

Однією з найстаріших технологій є VRML (англ. Virtual Reality Modeling Language - мова моделювання віртуальної реальності). На сьогодні випущена версія VRML 2.0. Технологія передбачає опис всієї моделі за допомогою спеціально підготовлених VRML-файлів текстового формату, що звуться світами і мають розширення wrl. Крім того, компонент Script Node дозволяє додавати програмний код (наприклад, Java або JavaScript) до VRML-файлу. Основними недоліками цієї технології є: необхідність постійної передачі даних з Інтернету як реакція на дії в моделі; необхідність установки спеціальних плеєрів і доповнень до браузерів для відображення моделі.

Розвитком технології VRML стала поява стандарту X3D, призначеного для роботи з тривимірною графікою в реальному часі. Даний стандарт надав розробникам розширені функціональні можливості, XML-подібний синтаксис оформлення моделі, поліпшену інтеграцію з web-службами, компонентність, розширюваність сумісність.

Найбільш простою з точки зору створення і представлення моделей є технологія відображення тривимірної графіки в браузері - WebGL. Дана технологія дозволяє використовувати в своїй роботі апаратне прискорення відеоадаптера, встановленого на клієнтській машині. Апаратне прискорення реалізується, використовуючи апаратно-програмний інтерфейс OpenGL ES через прив'язку скриптів на мові JavaScript. Фактично для відображення тривимірної анімаційної параметричної графіки за допомогою технології WebGL достатньо наявності html-сторінки, що містить JavaScript-скрипти, які викликають функції з бібліотеки OpenGL ES. Крім того, одним з основних переваг WebGL перед його аналогами є висока швидкість роботи за рахунок завантаження всього проекту спочатку, і незалежності від додатково встановлених плагінів на стороні клієнта. Плюсом технології є існуюча підтримка WebGL в броузерах: MozillaFirefox починаючи з 4.0 версії, GoogleChrome починаючи з 9 версії, Opera - з 11.50. Робота в InternetExplorer поки можлива за допомогою плагінів ChromeFrame і IEWebGL.

З огляду на вище сказане, розпочато роботу над web-ресурсом Online.NC, що розміщується за адресою cnc.texnolog.org, котрий вирішує комплекс задач:

§ Тривимірне моделювання верстата. Сучасна технологія WebGL дозволяє виконувати рендеринг тривимірних моделей в on-line режимі в одному з сучасних браузерів. Модель верстата, оброблюваної деталі, інструменту, оснастки імпортується з форматів (*.stl, *.obj та ін.), доступних з будь-яких 3D CAD систем.

§ Відображення траєкторії руху інструменту та візуалізація кінематичних рухів верстата. Тест Online.NC показав, що відображення траєкторії на ~10⁴ вузлів не потребує особливих затрат ресурсів, а тому даний проект можна використовувати для реальних задач, а не лише в навчальних цілях.

§ Синтаксичний розбір G-коду з подальшим аналізом і виявленням логічних та лексичних помилок.

§ Моделювання елементів інтерфейсу стійки верстата задля можливості візуального контролю зміщень системи координат заготовки відносно системи координат верстата, корекцій на діаметр та висоту інструменту тощо.

Звичайно, web-браузер не призначений для роботи з 3D графікою, тому тут досить складно реалізувати бульові операції, а і, відповідно, візуалізувати оброблювану поверхню в «реальному часі».

В даний час Online.NC використовується у якості методичного забезпечення для лабораторних робіт з курсу «Програмування верстатів з ЧПК».