نواة تصنيع CAM

ما هي نواة CAM

نواة CAM في packages/core/src/cam/kernel (20 ملفات مصدر، حوالي 5 260 سطر) تأخذ مهمة تصنيع منقحة إلى آلة NC بالإضافة إلى دليل حول NC هذا. فهو يختار أدوات القطع وقطع البيانات، ويخطط للعمليات من ميزات CAD، ويدير الاستراتيجيات، وينشر رمز G، ويعيد تشغيل NC بشكل مستقل مقابل المخزون الحجمي، ويتحقق من حركة مجموعة الأدوات بحثًا عن الاصطدامات. هوية الخوارزمية الخاصة بها هي cadcamfun-cam-kernel@1.

export const prepareJob: (job: ManufacturingJob) => CamResult<PreparedJob>
export const executeJob: (prepared: PreparedJob) => CamResult<CamArtifact>
export const runJob: (job: ManufacturingJob) => CamResult<CamArtifact>   // prepare, then execute
export const planOnly: (job: ManufacturingJob) => CamResult<{ operations; notes; unmachined }>
export const KERNEL_ALGORITHM = "cadcamfun-cam-kernel@1"

التخطيط القائم على الميزات

يقوم المخطط بتسلسل جزء منشوري بالطريقة التي يفعلها مبرمج CAM، من الميزات التي يتمتع بها التاريخ البارامتري حقًا:

1. مواجهة أعلى الأسهم
2. خشن حول الخطوط العريضة وداخل الجيوب (متكيف أو كفاف، مع بدل جدار)
3. التجاويف المسطحة، والحفر الموضعي، والحفر أو الثقب الحلزوني، والمثاقب، وطحن الخيوط
4. الانتهاء من الجدران
5. اكسر الحواف العلوية باستخدام شطب على شكل حرف D 2 عند طلب إزالة الأزيز
6. 3التخشين والتشطيب النهائي للأجسام ذات الشكل الحر

يتم تشكيل الجسم الذي لا يحتوي على تاريخ مميز (شبكة، أو منطقية من البدائيات، أو جزء منحوت) باستخدام إستراتيجيات السطح 3D. التخطيط يختار الأدوات والمناطق فقط؛ يتم حساب بيانات القطع لكل عملية عند تشغيل المهمة. تم التخطيط لثلاث عمليات تشغيل حقيقية على POM-C 44 × 44 × 11 مم فارغة: face مع مطحنة الوجه-50، surface-rough مع شقة-16 و surface-finish مع الكرة-10، تم إصدارها كـ verified-program مع مدة دورة 149 ثانية. تم رسم هذا المدى التصنيع الأصلي.

القواطع وتجميع الأداة

The default library has 70 cutters of nine kinds: flat (Ø1–16, plus aluminium ZrN variants), ball (Ø1–10), bull nose, face mill, spot drill, chamfer mill, engraver, thread mills (P0.5–P2) and drills. A cutter's assembly is its half-section profile from the tip, split into cutting zone, shank and holder.

{"id":"flat-6","name":"End mill Ø6 3F carbide ALTIN","kind":"flat","diameter":6,"flutes":3,
 "material":"carbide","coating":"altin","fluteLength":15,"shankDiameter":6,"stickout":29,
 "holder":{"diameter":40,"length":50}}

{"points":[{"r":0,"z":0},{"r":3,"z":0},{"r":3,"z":15},{"r":3,"z":29},{"r":20,"z":29},{"r":20,"z":79},{"r":0,"z":79}],
 "parts":["cutting","cutting","shank","holder","holder","holder"],"length":79,"assumedHolder":false}

مخزون Voxel وقوس الحجم المتبقي

المخزون عبارة عن شبكة فوكسل. بعد مجموعة من التحركات، يصبح كل فوكسل مادة، إزالة بالتأكيد (يوضع المكعب بالكامل داخل القاطع في موضع معين من العينات) أو إزالة ممكن (جاء مكعبه ضمن امتداد القاطع: نصف قطري بالإضافة إلى نصف تباعد العينة). وبالتالي فإن المجلد المتبقي عبارة عن قوس: المادة التي لا يمكن إزالتها ستترك بالتأكيد، والمواد التي لم تتم إزالتها بالتأكيد قد تبقى. لا يتم أبدًا إزالة فوكسل دون أن تغطيه قاطعة العينات. تحمل الأدوات المائلة محورها لكل نقطة طرف، لذا تستخدم عمليات المسح ذات المحاور الخمسة نفس الاختبارين.

export const voxelStock: (min: Vec3, max: Vec3, voxel: number) => VoxelStock   // sample step = voxel / 2
export const removeTipPath: (stock: VoxelStock, cutter: Cutter, path: ReadonlyArray<Vec3>, axes?: ReadonlyArray<Vec3>) => void
export const remainingVolume: (stock: VoxelStock) => { lower: number; upper: number }

const s = voxelStock({ x: 0, y: 0, z: -10 }, { x: 40, y: 30, z: 0 }, 0.5)
// 80 × 60 × 20 = 96 000 voxels, step 0.25
removeTipPath(s, flat6, path)          // slot y = 15, x 8→32, then the ring 8..32 × 8..22, all at z −3
remainingVolume(s)                     // {"lower":9749.5,"upper":10740}   124 ms
// stock 12 000 mm³: between 1 260 and 2 250.5 mm³ removed

يضيق الدعامة بحجم فوكسل: يؤدي خفض فوكسل إلى النصف إلى خفض الشريط المرتخي على طول كل جدار.

فحص الاصطدام المستمر

تقوم وحدة التحكم بتحريك مفاصلها خطيًا بين نقطتين، ومن الممكن أن يحدث تصادم بينهما. checkMotion checks the whole move: probes (the holder and shank, each non-cutting profile segment enclosed by a capsule) against obstacles (the table envelope and the part box). The lower bound is a Lipschitz argument: a signed distance changes by at most the displacement of the moving solid, so the move is bisected until every interval is proven clear by margin، يتم أخذ عينات من التداخل، أو ينفد العمق (12).

// rapid along X at nose z 60
{"verdict":"clear","clearance":26.875,"evaluations":2}
// plunge from nose z 60 to nose z 0
{"verdict":"collision","clearance":-10,"at":1,"evaluations":2}
// standing poses
z 60 {"verdict":"clear","clearance":46.875,"evaluations":2}
z 20 {"verdict":"clear","clearance":6.875,"evaluations":2}
z 10 {"verdict":"unresolved","clearance":-3.125,"evaluations":4097}
z  5 {"verdict":"collision","clearance":-5,"at":0,"evaluations":1}

التقارير السريعة 26.875 بدلاً من الوضع 46.875 لأن الفحص المتحرك يشهد على الحد الأدنى: فهو يطرح الإزاحة على كل فاصل زمني لم يقسمه أكثر. يوضح وضع الأنف-z-10 السبب unresolved موجود: الحد الأدنى المعتمد سالب (قد يتداخل المغلف) ولكن لا توجد نقطة عينة بالداخل، لذلك بعد تقييمات 4 097، يبلغ المدقق ما يمكنه إثباته بدلاً من التخمين. تعتبر المظاريف متحفظة: حيث تحتوي الكبسولة على جزء الحامل الخاص بها، لذلك يمكن الإبلاغ عن التداخل حيث تقترب الأداة الحقيقية فقط.

استكشاف الأخطاء وإصلاحها