100000

Бесплатные звонки по России:

8 800 101 64 00

Обработка отверстий в системе ADEM

Операции сверлильно-расточной группы, пожалуй, самый распространенный вид обработки, независимо от того, выполняется ли они на универсальном оборудовании или на станке с ЧПУ. Практически любая современная CAD/CAM система обеспечивает программирование подобного вида работ и казалось бы, что уже давно все описано и в этом вопросе существует полная ясность. В то же время, на практике мы часто приходится сталкиваться с ситуацией, когда именно обработка отверстий становится камнем преткновения, сводящем на нет эффективность использования современного металлорежущего оборудования. Особенно это заметно при обработке сложных корпусных деталей, выдувных форм, компонентов прессформ и различного рода фильер и решеток. В этом случае, кроме большого числа отверстий (от нескольких десятков до нескольких сотен) и их различного пространственного расположения, возникает вопрос обеспечения указанной конструктором шероховатости и точности отверстия. Давайте познакомимся с возможностями, которые предлагает CAD/CAM/CAPP система ADEM для решения поставленных задач и начнем с описания ее стандартных возможностей.

Стандартные возможности сверлильно-расточного процессора. Все возможности данного вида обработки сгруппированы на одной панели и содержат следующие типы технологических переходов:
  • Центровать
  • Сверлить
  • Зенкеровать
  • Развернуть
  • Нарезать резьбу
  • Расточить
Панель определяющая режимы обработки содержит параметры необходимые для задания общей глубины сверления, глубины/количества проходов, коэффициента уменьшения глубины и величины вывода инструмента. Его ось может быть установлена под произвольным углом, а если указана несущая поверхность, то нормали к ней, кроме этого при наличии поверхности можно задать сверление от плоскости привязки по поверхности или сверление от поверхности на заданную глубину. На панели так же доступны параметры управления подачей, недобегом, перебегом и системой охлаждения, выстоем (в секундах/оборотах). АДЕМ выполняет полный контроль параметров инструмента, например соответствие глубины сверления и длины режущей части и общей длины инструмента. Общие параметры во многом схожи для всей сверлильно-расточной группы, исключение составляет лишь переход "Расточить". Его панель показана на рисунке 1, на ней, присутствуют дополнительные элементы определяющие схему расточки и параметры, определяющие режимы вывода инструмента из зоны обработки, например для того чтобы остановить шпиндель под фиксированным углом, если пространство для вывода ограничено.

 

Рис 1. Технологический переход "Расточить"

 

Отметим, что любой технологический параметр в системе АДЕМ может быть иметь значение по умолчанию, устанавливаемое из базы данных или вручную с помощью специального диалога.

Сверлильно-расточные циклы. Если в процессе расчета траектории введенные параметры обработки соответствуют параметрам стандартных сверлильно-расточных циклов и в постпроцессоре на станок указано что они поддерживаются системой ЧПУ, то будет сформирован определенный стандартный цикл. АДЕМ поддерживает следующие циклы:
  • G69 - сверление с уменьшением глубины резания с выстоем;
  • G70 - сверление с уменьшением глубины резания;
  • G71 - сверление с уменьшением глубины резания и выводом;
  • G72 - сверление с заданным количеством проходов и выстоем;
  • G73 - сверление с заданным количеством проходов и выводом;
  • G75 - расточка обратная;
  • G76 - расточка прямая;
  • G77 - расточка прямая из канавки;
  • G81 -центрование, сверление, развертывание и зенкерование за один проход без выстоя;
  • G82 - сверление и зенкерование с выстоем;
  • G83 - сверление глубокое за несколько проходов;
  • G84 - нарезание резьбы метчиком;
  • G85 - прямая расточка с выводом на рабочей подаче;
  • G86 - прямая расточка с выводом на ускоренной подаче;
  • G87 - прямая расточка с выводом на ручной подаче;
  • G88 - прямая расточка с выводом на ручной подаче с выстоем;
  • G89 - прямая расточка с выводом на рабочей подаче с выстоем;
Если параметры обработки не укладываются ни в один из приведенные выше циклов или они не реализованы в выбранной системе ЧПУ (например, при переносе обработки с одного станка на другой), то вместо цикла автоматически сформируется набор перемещений соответствующих типу обработки.

Кроме стандартных сверлильно-расточных циклов, в системе предусмотрена возможность вызова пользовательских циклов с помощью технологической команды "Вызов цикла", например циклы работы с контрольно-измерительными головками. 

Сверление с разных сторон. В последнее многие предприятия успешно модернизируют свое оборудование, закупая в основном многофункциональные обрабатывающие центры. Эти станки позволяют выполнять обработку деталей практически за один установ, разворачивая заготовку, когда это необходимо. Поддерживая подобный типа станков, мы предлагаем вариант "5-ти позиционной" обработки, в том числе и для обработки отверстий. Наибольшего преимущества от данного способа обработки, можно получить, если использовать объемные модели изделия. Используя объемную модель и различные способы привязки системы координат обрабатываемого конструктивного элемента, задается положение плоскости обработки в системе координат станка и сами отверстия. В качестве источника геометрической информации могут быть использованы плоские элементы, объемные ребра и грани. Если АДЕМ распознает, что в качестве элемента для указано не отверстие, то автоматически вычисляется центр масс отмеченного элемента, в котором и будет происходить обработка. Использование этой возможности удобно для предварительного сверления технологических отверстий, поскольку сами они в модели чаще всего отсутствуют. Далее, во время расчета траектории, АДЕМ будет формировать все необходимые команды, чтобы установить требуемую зону и выполнить обработку. На этапе создания управляющей программы постпроцессор автоматически пересчитает все перемещения и повороты с учетом кинематической схемы станка, логики управления осями и других параметров. 

 

Рис 2. Сверление с разных сторон.

Использованье фильтров и оптимизации перемещений. При обработке большого количества отверстий на первый план выходит проблема указания обрабатываемых элементов. Даже применение механизмов группового выбора не позволяет облегчить процесс, в поле окна могут попасть отверстия различных диаметров и глубин. В системе АДЕМ эта проблема решается за счет дополнения группового выбора набором фильтров, содержащих, например диапазон диаметров отверстий, в результате в обработку попадают элементы с определенными свойствами. Если в качестве источника геометрической информации используется объемная модель, то включаются дополнительные механизмы автоматического распознавания геометрических объектов. В этом случае достаточно указать плоскости/поверхности содержащие отверстия, их параметры автоматически извлекаются из модели и совместно с фильтром формируют список мест обработки.

 

Рис 3. Использование объемной модели и фильтра для задания обрабатываемых отверстий.

Помимо сложности с выбором отверстий, существует еще одна проблема - последовательность обработки, сформированная на основе исходной геометрии не всегда оптимальна. Порядок создания элементов в модели практически никогда не соответствует последовательности обработки, а ручной способ указания порядка обработки эффективен только при небольшом количестве элементов. Для решения этой проблемы при групповом выборе отверстий АДЕМ, в время расчетов выполняет оптимизацию и переходит от одного отверстия к другому по кратчайшему расстоянию, сокращая тем самым общую длину холостых перемещений. Сверление фильер и трубных решеток. Одной из задач, характерных для сверления, является обработка группы отверстий расположенных в узлах решетки. Чаще всего для обработки используется плоский чертеж, поскольку общее число отверстий может достигать нескольких тысяч. Закон распределения отверстий определяется видом решетки - это может быть сеть или набор концентрических окружностей и линий радиусов, ограниченная набором замкнутых контуров. АДЕМ автоматически выделит узлы лежащие внутри каждой области и выполнит их обработку. Для линейных решеток доступна опция сверления на многошпиндельных станках, значительно сокращающая время обработки. Ее применение позволяет сверлить сразу несколько отверстий за один рабочий ход. Если в процесс обработки шпиндель выходит за пределы обрабатываемой области, он автоматически отключается и отводится в безопасную позицию, попадая в следующую область, он вновь активизируется и включается в обработку.

 

Рис 4. Обработка трубной решетки.

Использование шаблонов. Ни для кого не секрет, что за один технологический переход зачастую невозможно достигнуть требуемой шероховатости и точности обработки. Поэтому обработка отверстий обычно требует последовательного выполнения нескольких переходов, например Центровать->Сверлить->Зенкеровать. Конечно, можно задать маршрут, определив шаг за шагом нужную последовательность, но это путь привет к неоправданным потерям времени, и трудностям в случае последующего изменения технологии изготовления детали. Чтобы упростить процесс создания таких последовательностей, в системе АДЕМ был реализован механизм создания и использования типовых технологических шаблонов. Это механизм позволяет связывать несколько объектов с различными режимами и типами обработки, но использующих одинаковые геометрические элементы, между собой. Для создания шаблона достаточно описать последовательность переходов, определить режимы обработки без привязки их к геометрической информации и сохранить шаблон в библиотеку. После этого шаблон может быть извлечен из библиотеки, по мере необходимости, и вставлен в любое место в маршруте обработки. Теперь останется только указать обрабатываемые элементы и выполнить расчет траектории.
Отметим, что механизм шаблонов доступен для любого вида обработки и служит основой для создания собственной базы типовых технологических решений. Используя возможности встроенного в АДЕМ архива, база шаблонов может быть централизованной и работать с любым типом СУБД.
Заключение. Итак, мы познакомились с возможностями системы АДЕМ предназначенными для обработки отверстий. Несмотря на относительную простоту, этот вид обработки сохраняет свою актуальность. Надежность и удобство предлагаемых методов не раз подтверждалось на практике, а сочетание операций сверлильно-расточной группы с другими видами обработки, позволяет создавать в АДЕМ эффективные управляющие программы практически для любого типа станков с ЧПУ. Мощная система разработки постпроцессоров, снабженная отладчиком, обеспечивает адаптацию созданных маршрутов к станочному парку предприятия и генерацию управляющих программ с самые кратчайшие сроки.

автор статьи: Олег Белянин

Закрыть