ADEM CAMpact — этим продуктом группа компаний ADEM в партнерстве с Autodesk открывает новую линейку САПР различного направления для автоматизации конструкторско-технологической подготовки производства. Выпуск продукта анонсирован на сентябрь 2011.
ADEM CAMpact предназначен для совместной работы с такими продуктами компании Autodesk как Inventor, Inventor LT, Inventor Suite: с ними реализован прямой интерфейс передачи моделей.
Основное назначение ADEM CAMpact — предоставить пользователю компактное CAM решение в области подготовки управляющих программ ЧПУ для обработки широкого класса деталей машиностроения.
Краткий перечень возможностей продукта выглядит так:
- 2.5 координатная фрезерная обработка с учетом криволинейных поверхностей, с подбором необработанных зон, с высокоскоростными режимами и оптимизацией подачи по толщине стружки;
- сверлильно-расточная обработка отверстий;
- лазерная, газовая, плазменная резка;
- электроэрозия;
- листопробивка и листоштамповка.
Рис. 1 Простой и удобный способ определения объемной геометрии
При этом группа компаний ADEM решила не накладывать каких-либо ограничений на функциональность, оставив в ADEM CAMpact все возможности модуля ADEM CAM для данных видов обработки — в том числе и уникальные. Уже только этот факт позволяет считать ADEM CAMpact лидером в области компактных CAM систем.
Более подробно расскажем о возможности фрезерных работ.
Возможна обработка следующих типов конструктивных элементов (КЭ):
- Колодец
- Плоскость
- Уступ
- Паз
- Окно
- Стенка
- Плита
Давайте рассмотрим общие геометрические параметры, которые можно использовать при определении вышеперечисленных типов КЭ.
Для любого из них можно определить тип стенки: вертикальная, наклонная или произвольная (т.е. заданная верхним и нижним контурами либо контуром стенки). В последнем случае система автоматически достроит линейчатую или криволинейную поверхность для последующей обработки. Это справедливо не только для внешнего контура, но и для всех островов (если такие имеются). В том случае, если дно конструктивного элемента, например, колодца, имеет более сложную форму и однозначно определить тип стенки не удается, можно совместно с ограничивающим внешним контуром указать обрабатываемые и ограничивающие поверхности, лежащие внутри КЭ. В результате обработка будет выполнена по методу «постоянный Z-уровень» с автоматическим отслеживанием указанных поверхностей. Заметим, что данный способ позволяет обрабатывать зоны и с отрицательным наклоном стенки в случае применения фасонных, грибковых или дисковых фрез.
Рис. 2 Автоматический учет поверхностей стенок и дна.
Для безопасного подвода/отвода инструмента в зону обработки и перемещения внутри нее допускается задание плоскости, цилиндра и сферы безопасности, а также конкретных точек подвода или отвода.
Поскольку в процессе расчета траектории возможно формирование нескольких зон обработки, в которые инструмент не может проникнуть на подаче, особенно в случае задания поверхностей дна, то допускается задание списка возможных точек врезания. При обработке ADEM автоматически будет использовать ближайшую точку для выполнения основной или альтернативной схемы врезания.
Кроме основных контуров и поверхностей допускается задание ограничивающих контуров, перемещение внутри которых запрещено. За счет этого, например, можно учитывать прижимы и приспособления, используемые для крепления заготовки. Кстати, поверхности заготовки также могут быть указаны в списке геометрии и будут учтены при построении траектории, что исключит лишние перемещения по воздуху. В качестве поверхностей заготовки можно использовать фрагменты тел, отдельные поверхности или STL-объекты.
Рис. 3 Высокоскоростная обработка и оптимизация подач
В особых случаях возникает необходимость изменения параметров на отдельных фрагментах геометрических данных: например, нужно указать припуск или сменить подачу. ADEM позволяет сделать на любом из уровней:
- для конструктивного элемента в целом;
- для всех обрабатываемых и/или контрольных поверхностей;
- отдельного контура или поверхности;
- отдельного элемента контура;
Если в процессе обработки основного КЭ остались необработанные зоны, то существует возможность их автоматического подбора инструментом меньшего диаметра. Причем этот процесс можно повторять многократно, меняя в случае необходимости технологические параметры, например, вид траектории.
Сейчас давайте рассмотрим основные технологические параметры, которыми можно управлять при обработке указанных КЭ. В первую очередь это схемы обработки:
- Эквидистантная;
- Эквидистантная обратная;
- Эквидистантная обратная с постоянным направлением фрезерования;
- Зигзаг под произвольным углом;
- Зигзаг продольный по двум контурам;
- Зигзаг поперечный по двум контурам;
- Зигзаг эквидистантный;
- Петля под произвольным углом;
- Петля продольная по двум контурам;
- Петля поперечная по двум контурам;
- Петля эквидистантная;
- Спираль;
- Спираль обратная;
- Спираль эквидистантная;
- Спираль архимеда;
Звезда (как частный случай поперечного зигзага/петли по двум замкнутым контурам);
Все указанные схемы обработки можно применять как в однопроходном режиме (по координате Z), так и в многопроходном варианте. Если в процессе расчета траектории выделяется более одной зоны обработки, они могут быть обработаны в последовательном или параллельном режиме. При обработке незамкнутых областей обработка может вестись в продольно-поперечном или поперечно-продольном направлении по выбору пользователя. Для предотвращения износа инструмента и касания стенок нерабочей частью фрезы на черновых режимах предусмотрено плавное уменьшение глубины прохода и постепенный отход от стенок конструктивного элемента.
В случае однопроходного режима работы и указания обрабатываемых поверхностей получаемая траектория проецируется на поверхность и формируются 3-х координатные перемещения. Если при этом обрабатываются КЭ типа ПАЗ или ОКНО, то траектория может дополнительно смещается вглубь поверхности на заданную величину.
Рис. 4 3-х координатная обработка поверхностей
Любая из представленных схем обработки может быть использована совместно с режимом высокоскоростного фрезерования. При этом гарантируется гладкость любых перемещений за счет скругления траектории оптимальным либо минимальным радиусом, а также наложение трохоиды на любой вид траектории.
Для обеспечения врезания инструмента в материал при каждом переключении с холостого хода на подачу врезания (после врезания происходит переключение на основную подачу) можно использовать следующие схемы врезания:
- По нормали
- Линейное
- Линейное многопроходное
- Радиусное
- Радиусной многопроходное
- Спиральное
- Спиральное по контуру
- Линейное из ближайшей точки врезания
- Линейное много проходное из ближайшей точки врезания
Если основная схема врезания по каким-либо причинам не может быть отработана, ADEM может переключиться на альтернативные схемы, которые можно выполнить при любых условиях — врезание по нормали или спиральное по контуру. Кроме того обработка может быть остановлена совсем или врезание может быть пропущено.
Рис. 5 Обработка на телах вращения
Для плоской обработки с коррекцией в системе ADEM существуют два типа коррекции: эквидистантная и контурная. Если первым перемещением с коррекцией является дуга окружности, можно сформировать один или два перпендикулярно-касательных отрезка, на которых будет происходить ее включение.
Теперь о вариантах подхода/отхода к контуру при чистовой обработке. Можно использовать следующие виды:
- Подход в угол (по биссектрисе);
- Линейный по касательной;
- Линейный по нормали;
- Линейный под произвольным углом;
- Радиусный на 1/4 окружности;
- Радиусный на 1/2 окружности;
- Радиусный с произвольным центральным углом;
В случае работы с замкнутыми контурами точки подхода и отхода могут быть разнесены по контуру на заданное расстояние.
Теперь поговорим о подачах для управления которыми в ADEM существует отдельная группа параметров:
- Основная подача;
- Подача врезания;
- Подача подхода/отхода;
- Подача первого прохода по глубине;
- Подача в области дна (включается на заданном расстоянии от дна);
- Подача в углах;
- Подача на чистовом проходе;
Все виды подач могут быть заданы конкретным значением либо в процентах от основной подачи.
Рис. 6 Сверлильно расточная обработка и функция многопроходного резьбофрезерования
Отдельно следует упомянуть об уникальной возможности ADEM в области управления подачами — оптимизации основной подачи по критерию постоянства толщины стружки, снимаемой каждым зубом фрезы. Принимая во внимание скорость вращения шпинделя, параметры инструмента, снимаемый припуск, желаемую толщину стружки и ряд других параметров, ADEM автоматически рассчитывает значение минутной подачи для каждого перемещения. Опыт использования данного механизма оптимизации показал, что рекомендуемые производителями инструмента режимы обработки могут быть увеличены примерно в два раза при одновременном увеличении стойкости инструмента до 30 %. Причем это справедливо для широкой номенклатуры обрабатываемых материалов.
Еще одна особенность полоской обработки в системе ADEM — это возможность наложения обработки на произвольное тело вращения. В качестве исходных данных задается плоская развертка или объемные элементы модели ее формирующие и контур/поверхность образующей, которая определяет тело вращения. В результате полученная плоская обработка «наворачивается» на заданное тело вращения, формируя траекторию перемещения за счет поворота либо инструмента, либо шпинделя. Данный вид обработки позволяет решать широкий класс задач многокоординатной обработки.
Суммируя все вышесказанное, можно заключить, что по своим возможностям ADEM CAMpact превосходит все известные аналоги компактных CAM систем для данных видов обработки.
Группа компаний ADEM будет осуществлять поддержку продукта в штатном режиме — это касается, в том числе и поставки специализированных постпроцессоров.
При этом пользователи могут не только расширить функциональность продукта до многокоординатной механообработки; они могут полностью интегрировать CAD/CAM/CAPP решение ADEM-VX.
авторы: Алексей Казаков, Андрей Быков