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