STEP-NC Norma ISO 14649 - UFSCgrima.ufsc.br/cnc/transparencias/Aula6_CNC_Transparenci... · 2014-05-07 · step-nc – norma iso 14649 n05 g54 n10 g00 z10.000 n15 g91 g0 z200 n20

STEP-NC – Norma ISO 14649

• Controle direto de máquinas CNC a partir de dados 3D.

• Especificação STEP-NC: torneamento, fresamento, eletro-

erosão, retificação.


%

N05 G54

N10 G00 Z10.000

N15 G91 G0 Z200

N20 T5 D1 WW

N30 G90 M5

N35 G00 X0.000 Y-150.000

N40 G00 Z5.000

N45 M08

N50 S3183.000

N55 M03

N60 F1477.000

N65 G00 X60.000 Y-150.000

N70 G00 Z5.000

N75 G00 X60.000 Y-150.000

N80 G01 Z-0.500

...

Código específico

para a máquina, com

dados dos eixos

gerados por um pós-

processador

Extensões específicas

de fornecedores do

equipamento

Somente comandos

primitivos de movimento

e liga/desliga

Não há formato de

dados padronizados

para processameno

de splines e

tecnologia sofisticada

de comando numérico Cortesia WZL RWTH Aachen

STEP-NC substitui o código G com

um formato de dados rico e

integrado


Máquina na Boeing usinando três peças ao mesmo

tempo em uma fresadora pórtico de 5 eixos


;T_9077451_105_MPF

MSG ("114W5414-2 1MF-05 T-9077451 03/18/02 11.23 STATUS=SOLD ")

N2G17G70G40

N38T2

N40G0X-12.Y-3.585

N42Z12.175

N46Z10.305

N48G1G94Z10.205F150.

N50Y-1.835

N52X5.F120.

N106Y-.4683F150.

N174G0X-23.5Y-15.5A0.C0.

N10650G74C0.0

N10656M2


Siemens Tool Vector Command

N2018X0.544953Y-0.321863Z-3.571175A3=0.222852B3=-0.131622C3=0.965926

N2019X0.562371Y-0.290360Z-3.571175A3=0.229975B3=-0.118739C3=0.965926

N2020X0.581568Y-0.249698A3=0.237825B3=-0.102111C3=0.965926


Fanuc Tool Vector Command

N5749X-0.6240Y0.3167Z-3.3217I-23.0797J11.7132

N5750X-0.6441Y0.2734Z-3.3217I-23.8246J10.1125

N5751X-0.6581Y0.2379Z-3.3217I-24.3401J8.7995


Inúmeros dialetos de código G

Difícil transferir dados para os CNCs

Difícil obter dados dos sistemas CAM

O padrão de dados não permaneceu adequado ao

avanço da tecnologia


Disponibiliza estrutura de dados de alto nível:

– Splines

– Vetores de ferramentas

Capabilidades de máquinas-ferramenta:

– Controle adaptativo

– Múltiplos fusos

– Múltiplas e simultâneas trajetórias de ferramentas

– Aplicação em materiais não-convencionais.


Foi desenvolvido a partir do padrão STEP, que contém um

conjunto de padrões:

Totalmente definido;

Informações de baixo e alto nível do processo;

Informações sobre a peça:

– Tolerâncias

– Cotas

– Geometria


tolerances

tools

geometry

color

material

fixtures

features

BOM

toolpaths

AP219

AP238

AP240

AP214

annotations

AP232 AP203

CAM and

NC control

Process

Planning

CAD Definition

Automotive

Inspection


Peça, ferramenta, matéria-prima, dispositivo de

fixação, e informações sobre o processo coexistem

no CNC


Um padrão claramente definido

Diferenciação do produto:

– Transferência de informações de alto nível do

processo

– Transferência de informações da peça, incluindo a

geometria

– Suporte direto para capacidades avançadas de CNC

– Integração com a qualidade, status e desempenho do

equipamento.


workpiece

machining_feature

S[0:?]

pocket plane region hole

1 S[0:?]

machining_operation

workplan

machining_workingstep

L[0:?]

plane_milling side_milling drilling

1

tool

technology

strategy

L[0:?]

cutter_contact_trajectory parameterised_path cutter_location_trajectory

1

toolpath

geometry

geometry

geometry

Cortesia WZL RWTH Aachen


Cortesia WZL RWTH Aachen

CAMsystem

Shopfloorprogramming

PlanningDepartment

Shopfloor

New data model and interface (ISO 14649)

Post-processor

ConventionalNC controller

CAD workpiece data

New, IntelligentNC controller

Intelligentfunctions

e.g. automatic

- path generation

- tool selection

- technology support

- retract strategies

- machine limits

Design

ModernNC controller

STEP-NC permite o controle direto de máquinas CNC a

partir de dados 3D



CAM

AP 238 File

Machine(s)

F

Machine(s)

E Machine(s)

A

Machine(s)

B

Machine(s)

D Machine(s)

C


CAD

System 1 STEP Interface

STEP Interface

Supplier A STEP Interface

Supplier B STEP Interface

Supplier C STEP Interface

Supplier D

“Super Model” = STEP +++ database on the Internet

CAD


CAD


CAD


CAM CAPP NC Milling NC Turning

Ford GM Boeing Lockheed

STEP Interface

Supplier 1 STEP Interface



Supplier 4


Bridgeport

Controller

FBMACH

EASYMILL Virtual

Gibbs

CAD

Planejamento do Processo

Bridgeport

Controller

Work Plan Database STEP-NC

Tool Path

Generation

Milling

Machine

AP-203

STEP-NC AIM

XML ISO 14649-11 Work plan

CADKEY

STEP-NC AIM



AP224e3: Feature-

Based Process

Planning

AP214: Core data for

automotive mechanical

design processes





Lista de símbolos da linguagem gráfica EXPRESS-G










Função

no

Projeto

Manufatura

Captura

do

Processo

AP-203

AP-214

AP-224

AP-213, PSL

ISO 14649

ISO 13399

Controlador

Inteligente STEP-NC

Database Inte

rface

Inte

ligente

.

“Super Modelo”

STEP Tools, Inc.

ISO 13399: Cutting tool

data representation and

exchange http://www.mel.nist.gov/psl/

AP 213: Numerical Control

Process Plans for Machined

Parts


– GE Fanuc

– CNC Data (MASTERCAM)

– CADKEY

– Alibre

– Boeing

– General Electric

– General Motors

– Gibbs and Associates

– Hurco Companies Inc.

– Lockheed Martin

– IBM

– Monarch Machine Tools

– NASA (GSFC)

– NASA (JPL)

– NCMS

– Unigraphics Solutions

– NIST Intelligent Systems

– Lawrence Livermore

– Chrysler

– Watervliet Arsenal (Benet)

– General Dynamics

– The Design Edge

– RMC Associates

– Fala Technologies

– Cambridge Valley Maching

– Allied Signal

– Bridgeport Controls

– Liberty Consulting

– RPI



With STEP Saving

Max Min Average

Time to make a process plan 100 4 16 12 25%

Time to replan a process plan 20 1 4 3 25%

Number of iterations 3 2 33%

Total Hours 28 18 36%

Number of plans per Year 1000 1000

Burdened cost per hour $50 $50

Total Cost $1,400,000 $900,000 36%

Without STEP

O fornecedor cria o processo a partir de um

modelo 3D em vez de desenhos em papel

Medido pela empresa Lockheed Martin


Não haverá mais necessidade de pós-

processadores:

– Cada ferramenta lê as mesmas instruções

Novo mercado para software CAM:

– Cada controlador necessita gerar a trajetória da

ferramenta

CAD/CAPP mais eficiente:

– Planejamento do processo mais eficaz e rápido


Manufatura mais integrada:

– Cada workplan inclui a geometria nominal da peça

Máquinas-ferramenta mais rápidas, seguras

e inteligentes:

– Verificam o setup;

– Otimização dinâmica.


Arquitetura do sistema desenvolvido na UnB


Criação de uma feature no software Step-Modeler


Workingsteps de furos diferentes


Workingstep de ranhuras diferentes


Workingstep de uma cavidade retangular
























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