Несколько лет назад на одной из презентаций CAD/CAM системы ADEM, мы услышали, как из зала был задан, казалось бы, простой вопрос: "На западе изделия проектируются в виде объемных твердотельных моделей, затем на их базе получают чертежи деталей, а на заключительном этапе получают управляющие программы для станков ЧПУ. Может ли ваша система реализовать подобный процесс?". Мы это преподаватели кафедры "Проектирования машин и механизмов" Ижевского государственного технического университета. Услышав в ответ категоричное: "Конечно, да" мы решили испытать этот программный продукт, тем более что попробовали уже многие аналогичные системы. Но поработав c ADEM мы уже не смогли от него отказаться. И вот начиная с 2000 года используем систему ADEM для обучения студентов на нашей кафедре.
Почему именно ADEM? Выбор данной системы был обусловлен тем, что она решает широкий спектр задач конструкторско-технологической подготовки производства, что позволяет использовать ее в лабораторном практикуме по различным курсам, читаемым на кафедре, а так же при курсовом и дипломном проектировании. Система имеет единый пользовательский интерфейс, легко осваивается студентами. Для получения навыков необходимых для самостоятельной работы в конструкторской части требуется не более 8 часов, и чуть больше для освоения СAM части. Наличие учебной версии системы позволяет студентам работать самостоятельно, а также выполнять различные задания по другим курсам.
Рис 1. Расчетно-аналитический метод проектирования фасонных инструментов.
При выполнении студентами домашних заданий по проектированию фасонного режущего инструмента, возникла идея использования модуля объемного твердотельного моделирования системы ADEM для визуального контроля результатов проектирования. Это позволило студенту увидеть результат своей работы, представленный объемной моделью изделия.
Первые эксперименты показали принципиальную возможность проектирования инструмента, не прибегая к расчетам. Оставалось решить один вопрос - как использовать команды и функций системы ADEM, для перехода на более высокий уровень проектирования режущего инструмента?
Для проектирования фасонного режущего инструмента, чаще всего применяются геометрический и расчетно-аналитический методы (расчетная схема представлена на рисунке 1). Результатом проектирования является рабочий чертеж инструмента. Применение традиционной методики проектирования имеет ряд недостатков:
В настоящее время существует значительное количество систем, в которых реализован расчет основных параметров фасонных резцов, но практически во всех из них отсутствует этап создания рабочего чертежа резца в электронном виде. Недостатки, присущие традиционным методикам, были устранены, за счет применения CAD/CAM/CAPP системы ADEM, которая при проектировании фасонного режущего инструмента позволила выполнить:
-
Визуализацию процесса проектирования;
-
Автоматизацию расчетных работ;
-
Контроль качества спроектированного инструмента;
-
Автоматическое получение чертежа инструмента.
Рис. 2. Чертеж исходной детали.
Давайте рассмотрим решение данной задачи на примере проектирования круглых, фасонных резцов. Исходными данными для проектирования инструмента является чертеж детали (Рис. 2). Он необходимо для формирования объемной модели детали и определения положения режущего инструмента. После задания положения режущего инструмента определяется линия контакта режущей кромки инструмента с обрабатываемой поверхностью детали. Полученная таким образом линия контакта является основой для построения профиля сечения трехмерной модели инструмента (смотри Рис. 3). Далее с помощью встроенных функций трехмерного моделирования, производится построение объемной модели инструмента, формирование установочных поверхностей и других конструктивных особенностей данного вида фасонного инструмента.
Рис. 3. Построение объемной модели инструмента.
На основании полученных объемных моделей детали и инструмента осуществляется контроль линии контакта двух тел. Если инструмент спроектирован правильно, то можно переходить к этапу разложения полученной трехмерной модели на чертежные проекции и простановке размеров (Рис 4.).
Рис. 4. Формирование чертежных проекций.
В ходе работы, было выявлено, что применение системы ADEM, позволяет:
- повысить производительность процесса проектирования фасонного инструмента;
-
повысить точность проектирования;
-
обеспечить визуализацию процесса проектирования в удобной для пользователя форме;
-
оценить степень точности проектных работ.
В заключение скажем, что данная методика позволила не только оценить точность выполненных работ путем визуального контроля соприкосновения режущей кромки с поверхностью обрабатываемой детали. Но, используя временные проекции резца и детали на рабочую плоскость, проходящую через режущую кромку, можно количественно оценить с помощью команд простановки размеров системы ADEM зазор между кромкой и поверхностью детали или величины врезания режущей кромки в деталь.
авторы статьи: Сергей Жиляев, Михаил Ташкин
