Механообработку сегодня называют главной технологией машиностроения. Несмотря на глубокие исторические корни, методы и средства ее постоянно развиваются. Появляются новые станки и инструменты, которые расширяют возможности изготовления, сокращают время обработки, позволяют получать ранее недосягаемое качество изделий.
Для того, чтобы использовать прогрессивные возможности оборудования, необходим ключ - система программирования станков с ЧПУ, обладающую соответствующим интеллектуальным потенциалом. Такой программный продукт должен содержать математическую модель, соответствующую новейшей технологии механообработки.
Система ADEM известна на отечественном и зарубежных рынках, как одна из лучших интегрированных CAD/CAM систем в области фрезерных, токарных, электроэрозионных видов механообработки. Одной из причин успеха системы является постоянное сотрудничество отечественных разработчиков с ведущими зарубежными производителями оборудования и инструмента. Важную роль играет также основной принцип, заложенный в систему ADEM с первых этапов ее развития, - всепроникающая интеграция конструкторского и технологического аппаратов.
Мы рассмотрим лишь несколько несложных примеров подготовки управляющих программ с применением как традиционных, так и некоторых нестандартных способов фрезерования.
Пример 1. Обработка моноколеса.
В последнее время большое распространение среди предприятий специализирующихся в металлообработке получило производство моноколес. Если раньше моноколеса были прерогативой в основном авиации, то теперь они применяются в автомобильных, судовых и бытовых устройствах. Черновая обработка моноколеса
Черновая обработка колеса представляет собой фрезерование по объемной модели с постоянным уровнем Z. Модель условно разбивается на уровни (количество которых определяется глубиной одного врезания), инструмент совершает одновременные перемещения по двум осям, последовательно опускаясь на определенное технологом расстояние. Это один из самых распространенных способов задания черновой обработки по объемной модели. Результат см. на рис. 1.
Для того, чтобы использовать прогрессивные возможности оборудования, необходим ключ - система программирования станков с ЧПУ, обладающую соответствующим интеллектуальным потенциалом. Такой программный продукт должен содержать математическую модель, соответствующую новейшей технологии механообработки.
Система ADEM известна на отечественном и зарубежных рынках, как одна из лучших интегрированных CAD/CAM систем в области фрезерных, токарных, электроэрозионных видов механообработки. Одной из причин успеха системы является постоянное сотрудничество отечественных разработчиков с ведущими зарубежными производителями оборудования и инструмента. Важную роль играет также основной принцип, заложенный в систему ADEM с первых этапов ее развития, - всепроникающая интеграция конструкторского и технологического аппаратов.
Мы рассмотрим лишь несколько несложных примеров подготовки управляющих программ с применением как традиционных, так и некоторых нестандартных способов фрезерования.
Пример 1. Обработка моноколеса.
В последнее время большое распространение среди предприятий специализирующихся в металлообработке получило производство моноколес. Если раньше моноколеса были прерогативой в основном авиации, то теперь они применяются в автомобильных, судовых и бытовых устройствах. Черновая обработка моноколеса
Черновая обработка колеса представляет собой фрезерование по объемной модели с постоянным уровнем Z. Модель условно разбивается на уровни (количество которых определяется глубиной одного врезания), инструмент совершает одновременные перемещения по двум осям, последовательно опускаясь на определенное технологом расстояние. Это один из самых распространенных способов задания черновой обработки по объемной модели. Результат см. на рис. 1.
Рис. 1.1 Черновая обработка моноколеса
Обработка обода
Обработка обода моноколеса представляет собой пяти-координатное перемещение инструмента с обработкой элемента боковой кромкой инструмента. Конструктивный элемент для упрощения задан плоским контуром и контролирующей обработку поверхностью.
Обработка обода моноколеса представляет собой пяти-координатное перемещение инструмента с обработкой элемента боковой кромкой инструмента. Конструктивный элемент для упрощения задан плоским контуром и контролирующей обработку поверхностью.
Рис. 1.2 Обработка обода
Обработка межлопаточного пространства
Обработка межлопаточного пространства - стандартное пяти-координатное фрезерование. Поверхности колеса между лопатами заданы, как обрабатываемые. Для определения зоны обработки межлопаточного пространства задаются две ограничивающее кривые и одна управляющая, по ней должна двигаться оси инструмента. Поверхности самих лопаток заданы, как контрольные, то есть те поверхности, которых может касаться инструмент, но не может обрабатывать.
Обработка межлопаточного пространства - стандартное пяти-координатное фрезерование. Поверхности колеса между лопатами заданы, как обрабатываемые. Для определения зоны обработки межлопаточного пространства задаются две ограничивающее кривые и одна управляющая, по ней должна двигаться оси инструмента. Поверхности самих лопаток заданы, как контрольные, то есть те поверхности, которых может касаться инструмент, но не может обрабатывать.
Рис. 1.3 Обработка межлопаточного пространства
Обработка вершины лопатки
Вершина лопатки обрабатывается инструментом диаметр, которого, шире поверхности вершины. Это пяти-координатное перемещение, заданное указанием поверхности. Инструмент двигается по объемной кривой по нормали к указанной поверхности, что позволяет достичь значительно более высокого качества обработки.
Вершина лопатки обрабатывается инструментом диаметр, которого, шире поверхности вершины. Это пяти-координатное перемещение, заданное указанием поверхности. Инструмент двигается по объемной кривой по нормали к указанной поверхности, что позволяет достичь значительно более высокого качества обработки.
Рис. 1.4 Обработка вершины лопатки
Чистовая обработка пера лопатки
Чистовая обработка пера лопатки - это обработка боковой стенкой инструмента, но заданная не плоскими контурами, как обработка обода (см. рис 2), а указанием поверхности.
Чистовая обработка пера лопатки - это обработка боковой стенкой инструмента, но заданная не плоскими контурами, как обработка обода (см. рис 2), а указанием поверхности.
Рис. 1.5 Чистовая обработка пера лопатки
Законченное моноколесо
На примере обработки моноколеса можно оценить многообразие методов пяти-координатного фрезерования в последних релизах системы ADEM, а также свободную идеологию определения геометрии в модуле ADEM CAM.
На примере обработки моноколеса можно оценить многообразие методов пяти-координатного фрезерования в последних релизах системы ADEM, а также свободную идеологию определения геометрии в модуле ADEM CAM.
Рис. 1.6 Законченное моноколесо
Пример 2. Обработка полусферы. Плунжерное фрезерование
Обработка сферической поверхности простой и одновременно показательный с точки зрения трехкоординатного фрезерования процесс. В ADEM CAM получить управляющую программу на обработку таких поверхностей можно несколькими способами. Ниже описан один из них.
Обработка сферической поверхности простой и одновременно показательный с точки зрения трехкоординатного фрезерования процесс. В ADEM CAM получить управляющую программу на обработку таких поверхностей можно несколькими способами. Ниже описан один из них.
Черновая обработка полусферы
В этом примере применяется новый для ADEM вид фрезерования. Плунжерное фрезерование - самый быстрый способ снятия больших объемов металла, который характеризуется подачей инструмента в осевом направлении. Рабочий ход фрезы заканчивается вертикальным отводом и повторным позиционированием на требуемую ширину захвата для следующего врезания и позволяет быстро снимать металл без длинных продольных холостых ходов, характерных для работы торцевой поверхностью инструмента.
В этом примере применяется новый для ADEM вид фрезерования. Плунжерное фрезерование - самый быстрый способ снятия больших объемов металла, который характеризуется подачей инструмента в осевом направлении. Рабочий ход фрезы заканчивается вертикальным отводом и повторным позиционированием на требуемую ширину захвата для следующего врезания и позволяет быстро снимать металл без длинных продольных холостых ходов, характерных для работы торцевой поверхностью инструмента.
Рис. 2.1 Черновая обработка полусферы (плунжерное фрезерование)
Это высокопроизводительный метод фрезерования глубоких карманов и наружного фрезерования вдоль высоких ребер. По сравнению с обычным фрезерованием с траекторией движения инструмента в плоскости X - Y, повышенная жесткость при движении по оси Z позволяет инструменту срезать больше материала при той же подаче, что увеличивает скорость снятия металла.
Чистовая обработка полусферы
Чистовая обработка полусферы - это трехкоординатное фрезерование по спирали. Задан такой тип фрезерования самой поверхностью полусферы и ограничивающим контуром. Обработка ведется от центра (самой высокой точки) полусферы к периферии с постепенным перемещением вниз по координате Z. Возможна и обратная стратегия - от периферии к центру. Финальный проход на стыке полусферы и платформы делается другим инструментом (концевой фрезой) для получения поверхности лучшего качества.
Чистовая обработка полусферы - это трехкоординатное фрезерование по спирали. Задан такой тип фрезерования самой поверхностью полусферы и ограничивающим контуром. Обработка ведется от центра (самой высокой точки) полусферы к периферии с постепенным перемещением вниз по координате Z. Возможна и обратная стратегия - от периферии к центру. Финальный проход на стыке полусферы и платформы делается другим инструментом (концевой фрезой) для получения поверхности лучшего качества.
Рис. 2.2 Чистовая обработка полусферы
Законченная полусфера
Окончательный вариант обработки представлен на рисунке 2.3. Таким образом, на этом примере мы видим, как применялись два типа фрезерования (плунжерное и по объемной спирали) для создания управляющей программы на несложную геометрическую модель полусферы на платформе.
Окончательный вариант обработки представлен на рисунке 2.3. Таким образом, на этом примере мы видим, как применялись два типа фрезерования (плунжерное и по объемной спирали) для создания управляющей программы на несложную геометрическую модель полусферы на платформе.
Рис. 2.3 Чистовая обработка полусферы
Пример 3. Гравировка надписи
В ADEM более ранних версий операция гравировки не выделялась в отдельный технологический переход. Гравировка, как на плоскости, так и на объемных поверхностях создавалась общими методами фрезерования. Но в последнее время из-за наметившейся тенденции к распространению различных частных методов гравировки (как на плоскости, так и по поверхности) в системе появился отдельный технологический переход "Гравировать".
В ADEM более ранних версий операция гравировки не выделялась в отдельный технологический переход. Гравировка, как на плоскости, так и на объемных поверхностях создавалась общими методами фрезерования. Но в последнее время из-за наметившейся тенденции к распространению различных частных методов гравировки (как на плоскости, так и по поверхности) в системе появился отдельный технологический переход "Гравировать".
Рис. 3.1 Гравировка
Один из стандартных приемов гравировки конусным инструментом вы можете видеть на рис 3.1. В зависимости от формы заданной геометрии (в нашем случае задана обычные 2D контура) инструмент перемещается по оси Z, поднимаясь в углах конструктивных элементов.
Рис. 3.2 Законченная надпись
Пример 4. Обработка лопатки
Перед заданием обработки, в модуле ADEM CAD создается модель лопатки, если это нужно выпускается комплект всех чертежей, технологом выполняются некоторые дополнительные построения (специальные ограничивающие контура или поверхности), задаются положения прижимов, определяется форма заготовки. Заметим, что все это можно сделать в любой момент времени, параллельно с созданием процесса обработки (маршрута). В приведенном примере лопатка обрабатывается на токарно-фрезерном обрабатывающем центре.
Черновое фрезерование (постоянный уровень Z)
Черновая обработка лопатки в данном случае задана по распределенной модели изделия. Плоским контуром описывается первоначальная заготовка, номинальной объемной моделью и значениями припусков определяется количество снимаемого материала. Далее задается способ фрезерования несколько сходный с "Фрезерованием с постоянным уровнем Z", но с учетом того, что материал в пределах плоского контура также должен быть снят. (см. рис 4.1).
Черновая обработка лопатки в данном случае задана по распределенной модели изделия. Плоским контуром описывается первоначальная заготовка, номинальной объемной моделью и значениями припусков определяется количество снимаемого материала. Далее задается способ фрезерования несколько сходный с "Фрезерованием с постоянным уровнем Z", но с учетом того, что материал в пределах плоского контура также должен быть снят. (см. рис 4.1).
Рис. 4.1 Черновая обработка лопатки
5Х фрезерование. Спиральная обработка лопаток.
Новая функция ADEM CAM пятикоординатная обработка по спирали. В нашем случае лопатка (результат черновой обработки) зажимается в токарно-фрезерный центр, двумя патронами с двух сторон. При работе станка деталь вращается, инструмент может совершать трехкоординатные перемещения с возможностью отклонения по одной из осей. При этом в ADEM существует возможность задавать так называемые углы отклонения и опережения, которые позволяют избежать нулевой скорости резанья при вершине фрезы, обеспечить доступ к "закрытым" элементам модели и качественно контролировать процесс 5Х обработки.
Рис 4.2 Спиральная обработка лопаток.
Основное преимущество такого метода фрезерования в существенном уменьшении отгиба при обработке, поскольку оба конца лопатки закреплены в патронах. Окончательный результат см. на рис. 4.3.
Рис 4.3 Лопатка. Окончательный результат.
Мы привели лишь небольшие и далеко не самые сложные примеры применения системы ADEM к задачам механообработки. Спектр возможностей системы значительно шире и постоянно пополняется новыми приемами и стратегиями.