ADEM-VX - интегрированная CAD/CAM/CAPP система, единое пространство которой составляют несколько ключевых систем для проектно-конструкторской и технологической подготовки производства. Но не только в этом состоит уникальность системы ADEM. Приведем лишь три примера из разных предметных областей: моделирование, подготовка ЧПУ и проектирование техпроцессов.
1. Работа с фрагментами твердых тел
Речь идет о специальном функционале системы ADEM-VX, предназначенном для редактирования моделей твердых тел в тех случаях, когда начальная спецификация была утеряна или недоступна. На практике подобная задача нередко встречается при работе с импортированными из других систем моделями.
В САПР и гр № 5 за 2006 год мы уже освещали ряд функций, предназначенных для данной цели. В этот раз расскажем об операциях с фрагментами. Этот функционал может быть крайне полезен, когда редактирование с помощью других операций невозможно или трудоемко.
Под фрагментом будем понимать часть тела, выделенную пользователем. Это может быть любая осмысленная часть, или несколько частей, включая отверстия любой конфигурации.
Чтобы выделить фрагмент достаточно указать поверхности, которые входят в него. Например, для того чтобы выделить цилиндрическое сквозное отверстие, достаточно указать его цилиндрическую грань.
Система ADEM автоматически формирует группу твердотельных объектов, описывающих фрагмент, с которой можно выполнять стандартные процедуры: перенос, поворот, масштабирование, копирование, зеркальное отражение и т.п.
На рис. 1 приведен пример поворота носика на сферическом фланце. В результате, получено новое тело, в котором указанный фрагмент, включая внутреннее отверстие, изменил свое положение. Геометрия того места, где изначально находился фрагмент, полностью восстановлена.
На рис 2 показано копирование фрагмента в рамках одного тела. Копия фрагмента и исходная деталь являются одним твердым телом.
Полезна данная функциональность и для переноса фрагментов с прототипа на другие объекты (Рис 3). Во всех приведенных примерах операция выполняется одним действием, без применения дерева проекта и без ручного редактирования поверхностей.
Работа с фрагментами внешне очень похожа на работу с деталями в сборке, когда пользователь изменяет положение и ориентацию деталей, или убирает детали, или добавляет новые. Только в данном случае все происходит внутри твердого тела.
Подобные возможности еще шире раздвигают сферу деятельности пользователя, добавляют еще большую гибкость и вариативность интегрированной системе.
Рис.1 Изменение положения фрагмента
Рис.2 Копирование фрагмента в рамках одного тела
Рис. 3 Копирование фрагмента с одного тела на другое
2. Плунжерное фрезерование.
Очень популярный, в настоящее время, способ черновой фрезерной обработки методом врезания. Поскольку основное усилие резанья направлено вдоль оси инструмента, рабочая подача может достигать максимально возможного для станка значения и как следствие, значительно сокращать временя обработки, минимум в 2 раза. Реализуя это вид обработки, разработчики ADEM-VX руководствовались информацией полученной от компании "САНДВИК-МКТС", послуживший по существу техническим заданием.
Суть метода заключается в том, что инструмент совершает вертикальные перемещения от плоскости привязки конструктивного элемента до поверхности (дна) с плавным отходом в свободную зону и переходом на следующий сегмент. Величина следующего прохода рассчитываются автоматически исходя из параметров инструмента и заданной величины гребешка.
Самым простейшим видом фрезерования в данном случае является плоская выборка различного рода карманов и окон. В последнем случае, для исключения выпадения металла оставшегося в центральной части ADEM-VX позволяет установить точки прерывания. Оставшаяся часть в дальнейшем может быть удалена механическим путем либо выдавлена не вращающимся инструментом.
Рис 4. Черновое плунжерное фрезерование выдувной формы со спиральным врезанием.
Но наибольшую эффективность плунжерный метод обработки демонстрирует на черновой выборке сложных формообразующих элементов штампов и пресс-форм. В этом случае глубина обработки рассчитывается автоматически исходя из заданного набора фрезеруемых поверхностей. В случае необходимости в начальной точке обработки может быть выполнено предварительное врезание по спирали (Рис Х). Для обеспечения плавности траектории при высокоскоростной обработке отвод инструмента в свободную зону, выполняется по плавной траектории.
Рис 5. Обработка межлопаточного пространства моноколеса.
Еще одним эффективным применением плунжерного метода обработки является черновая выборка межлопаточного пространства моноколес. В этом случае инструмент двигается в плоскости перпендикулярной оси вращения моноколеса между двумя ограничивающими кривыми, поворачивая деталь на определенный угол, чтобы обеспечить доступ инструмента во зону обработки. Выбрав таким образом пространство между двумя лопатками обработку можно размножить за счет механизма подпрограмм, повторив ее нужное число раз.
3. Автоматическое проектирование маршрута обработки.
Речь пойдет не о "большой красной кнопке", призванной ликвидировать инженеров-технологов как класс, а о некоем сервисе-функционале, который при минимальных затратах на ввод данных обеспечивает максимальные возможности в проектировании маршрута обработки.
Рассмотрим проектирование маршрута обработки на примере получения отверстий. Круглые гладкие цилиндрические отверстия являются одним из наиболее распространенных элементов конструкций деталей машин в любой отрасли машиностроения.
Рис. 6. Отверстия являются одним из наиболее распространенных элементов конструкций деталей машин
Технологический маршрут обработки отверстий, как правило, выбирают в зависимости от заданных на чертеже размеров отверстий, формы деталей, имеющегося на предприятии оборудования.
Межоперационные припуски, приведенные в различных справочниках, не зависят от конкретного технологического процесса, вследствие чего, поиск необходимых данных требует непроизводительных затрат труда. Значительное влияние на содержание технологического процесса обработки оказывают субъективные факторы. Поэтому, на практике, иногда значительно расходятся назначаемые операционные размеры отверстия, а следовательно, и инструменты для их обработки, что приводит к неоправданному расту номенклатуры применяемого инструмента, нерациональному его использованию и неравномерной загрузки оборудования.
В данном сервисе-функционале использован справочник, в котором приведены материалы, необходимые для построения технологического процесса, выбора межоперационных размеров и исполнительных размеров инструментов для обработки резанием наиболее распространенных в машиностроении отверстий с полями допусков Н7-Н11. Справочник содержит значения межоперационных размеров обрабатываемых отверстий, припусков, исполнительных размеров режущего и измерительного инструмента. Рекомендации справочника проверены многолетней практикой на ряде машиностроительных предприятий.
При использовании данного сервиса-функционала вариант технологической схемы выбирается исходя из последней операции, которая назначается в зависимости от конструктивных особенностей деталей, наличия оборудования и других факторов, в том числе и экономических соображений.
Взаимодействие с сервисом-функционалом предполагает следующие этапы:
1. Ввод исходных данных для проектирования.
Для определения маршрута обработки отверстий технолог основывается на параметрах получаемого отверстия, таких как: номинальный диаметр, квалитет точности и шероховатость поверхности.
При создании данного сервиса-функционала в ADEM-VX разработчики придерживались той же логики. Технологу необходимо и достаточно на операционном эскизе указать отверстие, которое необходимо получить, с известными параметрами диаметра, точности и чистоты поверхности.
2. Определение маршрута обработки.
На основе исходных данных система автоматически определяет маршрут обработки отверстия. При выборе схемы учитывается характер обработки, в сплошном металле или получение отверстия в подготовленных отверстиях (литые заготовки, штампованные заготовки и др.). Также при определении маршрута обработки технолог может назначить свой фильтр операций, участвующих в обработке, в зависимости от имеющегося на предприятии оборудования. Для основных поверхностей с учетом точности выбирается методы обработки, назначается число и последовательность выполняемых переходов, подбирается соответствующий режущий инструмент и средства измерения, рассчитываются режимы резания.
3. Передача маршрута обработки в ТП.
Полученный маршрут обработки передается в существующий технологический процесс. Осуществить передачу маршрута обработки отверстия можно как в существующую операцию, так и в новые операции технологического процесса. С созданием операций, переходов, оснастки (режущий, мерительный инструмент), расчетом режимов резания и т.д. автоматическое определение маршрута обработки значительно облегчает и ускоряет процесс проектирования технологического процесса.
авторы статьи: А.Быков, А.Казаков, А. Красильников