Настоящая методика предназначена для модуля фрезерной и гравировальной обработки в едином 3Д/2Д редакторе.
Методика разработки управляющих программ в версии 10 сохраняет последовательность работы, принятую в предыдущих версиях ГеММы:
1) создание /импорт геометрической модели изделия;
2) разработка технологических проходов;
3) создание проекта управляющей программы (разработка структуры УП);
4) генерация управляющей программы в двух вариантах (в машинном коде устройства ЧПУ станка и независимом формате языка АРТ).
1. Привязка к технологической точке наладки.
В предыдущих версиях система наладки на станке совпадала с математической системой координат модели детали. Привязка к системе наладки заключалась в выполнении последовательности перемещений и поворотов модели таким образом, чтобы достичь положения модели относительно ее системы координат абсолютно совпадающем с положением детали на станке. Дальнейшие изменения положения были допустимы только путем применения систем координат плоскостей и технологических команд, определяющих движения механических устройств по приведению в соответствие системы наладки на станке выбранной системе координат плоскости. Использование системы координат плоскости допускалось только в 2Д редакторе для 2Д типов обработки. Локальные системы координат плоскостей не являлись геометрическими объектами, то есть над ними допускались только две операции: СОЗДАТЬ и УДАЛИТЬ
Разработка Управляющих Программ Для Станков С ЧПУ В DELMIA 3DEXPERIENCE
Главная особенность версии 10 – отсутствие самостоятельного режима 2Д редактора. Построение 3Д и 2Д объектов выполняются в одном редакторе. Как построения, так и обработка ведется в выбранной локальной системе координат (ЛСК). ЛСК можно создавать, привязываясь к поверхностям и характерным точкам детали. ЛСК являются геометрическими объектами.
Они не только видны в редакторе, но их можно поворачивать, перемещать. В модели можно создать произвольное количество ЛСК. Автоматически формируется список ЛСК модели. Работа по построениям и созданию технологических проходов выполняется в активной ЛСК, которая определяется путем выбора ЛСК из списка. Порядок выбора ЛСК из списка произволен.
Ось инструмента в проходе совпадает с осью Z выбранной ЛСК. Для формирования управляющей программы с другой точкой наладки и ориентацией шпинделя требуется просто создать новую ЛСК и выбрать ее для работы. Внутри ЛСК дополнительно можно выбрать одну из трех координатных плоскостей для построения плоских элементов и формирования проходов 2D обработки.
Применение ЛСК в обработке имеет два главных достоинства. Во-первых, теперь не нужно изменять положение детали в модели для задания системы координат наладки. На рис.1 показано исходное положение детали в модели после импорта из модели конструктора. На экране по аналогии с предыдущими версиями показывается репер направлений осей активной ЛСК.
Его положение в пространстве определяется видом изображения модели. Точную привязку к реальной системе координат имеет только объект ЛСК. В изображении объекта ЛСК дополнительно показывается положение активной рабочей плоскости для выполнения 2Д построений.
Мастер-класс «Разработка управляющих программ для токарных и фрезерных обрабатывающих центров»
Рис.1 Отображение системы координат модели сразу после импорта.
Допустим, заготовка имеет форму полуцилиндра, и нужно обработать только правую часть (рис.2)
Рис.2 Изображение заготовки и участка обработки
Работа начинается с создания ЛСК. ЛСК создается в команде меню «СОЗДАТЬ ЛСК». Варианты исходных данных для создания ЛСК предлагаются в опциях меню (рис.3).
Рис.3 Меню команд управления ЛСК
Если в модели не хватает каких-то конструктивных элементов, то их необходимо достроить. Например, в предложенной детали центр системы должен лежать в точке, которая не принадлежит точке поверхности (точка пересечения торца с осью детали). Этапы создания ЛСК показаны на рис.4. Для активации созданной ЛСК нужно перейти к команде «Выбрать ЛСК». Результат показан в правом нижнем углу рис.4.
Рис.4 Этапы создания ЛСК.
2. Построение вспомогательных геометрических элементов
До начала разработки проходов рекомендуется достроить в модели различные технологические элементы, такие как контур или поверхность заготовки, линии и контуры ограничений. Перед построением 2Д объектов нужно построить граничные кривые поверхностей, которые желательно иметь в плоскости построений. Экспорт плоских кривых в плоскость не требуется.
Плоские линии, параллельные рабочей плоскости, остаются на экране после выбора 2Д режима работы с редактором. В нашем примере необходимо построить поверхность заготовки и линию ограничения. Для построения поверхности строим контур образующей с привязкой к концу граничной кривой и торцу детали (рис.5).
Рис.5 Вспомогательные построения в 2Д режиме
Построение поверхности вращения выполняется в 3Д режиме, причем изображение сетки в рабочей плоскости можно даже не отключать, так как оно бывает полезным для привязки в режиме «Экран — Точно».
3. Разработка технологических проходов
Технологические возможности для создания УП – использование различных технологических алгоритмов («стратегий» в терминах ГеММы) для полуавтоматической генерации проходов по черновой, получистовой и чистовой обработке. Важная особенность версии 10 – использование технологической параметризации. Все стратегии задаются через численные параметры и геометрические объекты в виде шаблонов исходных данных (Рис.5).
Рис.5 — Исходные геометрические объекты технологического шаблона
Любой элемент шаблона, в том числе геометрический объект, могут быть заменены без необходимости корректировки остальных. Такой подход значительно сокращает отладки УП, так как позволяет сделать несколько вариантов работы алгоритма, а потом выбрать наилучший. Состав исходных данных для расчета на экране представляется в виде кнопочного меню, кнопки связаны с диалоговыми панелями, которые управляют вводом численных параметров и выбором геометрических объектов.
Ниже рассмотрен пример использования шаблона для черновой послойной обработки.
После выбора команды «Обработка3Д — Послойная черновая» на экране появляется шаблон параметров команды. Ввод данных при нажатии кнопки шаблона не предполагает действий по построению без прерывания команды ввода, поэтому все необходимые для ввода геометрические объекты уже должны быть в модели. В тоже время при запросе типа «Введите объект» допускается без выхода из данной команды вызвать в головном меню команду «Уровни» и настроить фильтр модели таким образом, чтобы на экране появились объекты, которые можно выбрать для ввода в качестве геометрических объектов технологического шаблона.
Ввиду того, что траектория прохода создается по умолчанию относительно активной ЛСК, то рекомендуется начать работу с проверки ЛСК, и если требуется, то выбора ЛСК (рис.6).
Рис.6 Указание ЛСК для прохода
При первом сеансе работы в модели с выбранным типом обработки автоматически отслеживается полнота состава минимального комплекта обязательных параметров. К таким параметрам в послойной черновой обработке относятся «модель», т.е. совокупность обрабатываемых поверхностей («деталь» на рис.5) и «заготовка». После указания обрабатываемых поверхностей заготовка автоматически генерируется в виде габаритного параллелепипеда (рис.7). Технолог может изменить тип заготовки, дав отрицательный ответ на вопрос «Заготовка верна?» и добавить необходимый геометрический объект (диагональный отрезок, контур, поверхность или оболочку).
Рис.7 Указание заготовки для послойной обработки
Числовые и логические параметры стратегии и инструмента вводятся при нажатии кнопки «ТП»- технологические параметры. Состав параметров зависит от выбранного типа обработки, поэтому в данном пункте не рассматривается. Также специфичными для типа «послойная черновая» являются геометрические объекты « Ограничения», «Точка врезания», «Высоты». Расчет производится после нажатия кнопки со стрелкой (правая кнопка панели).
Главная особенность технологических шаблонов состоит в том, что если в модели присутствует шаблон, то можно изменить любой параметр, не меняя других. Например, заменить точку врезания в послойной обработке (рис.8).
Рис.8 Замена точки врезания
4. Контроль технологических проходов
Важным этапом разработки УП является контроль результатов, потому что как говорили древние, не ошибается только боги. А результат разработки УП аккумулирует ошибки как самих алгоритмов CAM системы, так и субъективные ошибки, которые допустил технолог-программист при задании параметров в шаблоне. В системе ГеММа-3Д имеется несколько путей для контроля.
Первый – это компьютерное воспроизводство поверхности детали, получаемой после отработки кадров УП при идеально жестком инструменте и отсутствии износа инструмента. Для такого контроля в системе ГеММа-3Д применяется модуль G-mill, который позволяет использовать как упрощенную заготовку (тело, вытянутое из плоского контура), так и точную модель заготовки, импортированную в формате STL. Модель заготовки строится либо в CAD системе, либо в самой системе ГеММа-3Д. На Рис.9 показаны мгновенные снимки двух временных моментов контроля взаимного положения инструмента и заготовки в процессе изготовления детали.
Важным этапом разработки УП является контроль результатов, потому что как говорили древние, не ошибается только боги. А результат разработки УП аккумулирует ошибки как самих алгоритмов CAM системы, так и субъективные ошибки, которые допустил технолог-программист при задании параметров в шаблоне. В системе ГеММа-3Д имеется несколько путей для контроля.
Первый – это компьютерное воспроизводство поверхности детали, получаемой после отработки кадров УП при идеально жестком инструменте и отсутствии износа инструмента. Для такого контроля в системе ГеММа-3Д применяется модуль G-mill, который позволяет использовать как упрощенную заготовку (тело, вытянутое из плоского контура), так и точную модель заготовки, импортированную в формате STL. Модель заготовки строится либо в CAD системе, либо в самой системе ГеММа-3Д. На Рис.2 показаны мгновенные снимки двух временных моментов контроля взаимного положения инструмента и заготовки в процессе изготовления детали.
Второй способ визуального контроля появился в версии 10 – это контроль взаимного положения инструмента и детали при возможности частичного отображения траектории. Такой вариант контроля предназначен для определения причин появления дефектов обработки, выявленных в модуле G-mill. На Рис.3 показан вариант контроля с отображением только 100 кадров, предшествующих выделенному моменту (число кадров отображения устанавливает пользователь). Причем можно видеть номер кадра и координаты вершины инструмента, что позволяет увязать визуализацию траектории с полученной УП. Данный способ контроля может сочетаться с отображением всей траектории (Рис.4).
Для контроля послойной обработки очень полезной оказалась опция отображения всех кадров УП, строго лежащих в плоскости исследуемого слоя. Данная опция оказалась просто необходимой для высокоскоростного резания, так как для этого типа обработки размер слоя может составлять всего несколько десятых миллиметра, и отследить вручную траекторию исследуемого слоя физически невозможно. На Рис.5 показан пример такого визуального контроля послойной обработки.
Рис.10 Контроль результатов обработки в модуле G-mill
Второй способ визуального контроля появился в версии 10 – это контроль взаимного положения инструмента и детали при возможности частичного отображения траектории. Такой вариант контроля предназначен для определения причин появления дефектов обработки, выявленных в модуле G-mill. На Рис.11 показан вариант контроля с отображением только 100 кадров, предшествующих выделенному моменту (число кадров отображения устанавливает пользователь). Причем можно видеть номер кадра и координаты вершины инструмента, что позволяет увязать визуализацию траектории с полученной УП. Данный режим контроля доступен в команде «Проход в динамике»
> >
Рис.11 Контроль в редакторе системы ГеММа-3Д с частичным отображением траектории
Введение. Тема 1.1. Этапы разработки управляющих программ
Интенсификация процесса технического перевооружения машиностроения индустриально развитых стран, существенное повышение уровня его автоматизации, широкомасштабное распространение новейших форм организации и управления производством, все более активное использование техники, начавшееся в веке XX, получили свое развитие и в первое десятилетие XXI века.
Станки с числовым программным управлением (ЧПУ) нашли широкое применение в современном машиностроении. Их внедрение является одним из главных направлений автоматизации средне- и мелкосерийного производства.
В станках с ЧПУ гибкость универсального оборудования сочетается с точностью и производительностью станка-автомата. В результате внедрения станков с ЧПУ происходит повышение производительности труда, создаются условия для многостаночного обслуживания. Подготовка производства переносится в сферу инженерного труда, сокращаются ее сроки, упрощается переход на новый вид изделия вследствие заблаговременной подготовки программы, что имеет большое значение в условиях рыночной
На станках с ЧПУ целесообразно изготовлять детали сложной конфигурации, при обработке которых необходимо перемещение рабочих органов по нескольким координатам одновременно, а также детали с большим количеством переходов обработки и те, конструкция которых часто видоизменяется.
Определение номенклатуры деталей для изготовления на станках с ЧПУ и гибких производственных системах
Изучение номенклатуры деталей машиностроения свидетельствует о ее постоянстве. В общем случае можно выделить детали типа тел вращения, призматические, плоские, фигурные и профильные. Детали правильной формы составляют до 92 % общего объема деталей в производстве.
Каждая деталь характеризуется набором технических данных (материал, геометрия), определяющих технические требования, и некоторым набором организационно-экономических требований (годовой выпуск в штуках, число деталей в партии, допустимые затраты на изготовление). Номенклатура деталей, обработка которых предполагается эффективной на оборудование с ЧПУ, определяется на основе изучения технической документации на эти детали, ограничений, зависящих от конкретного производства, и характера постановки задач.
Структурная схема алгоритма для выбора номенклатуры при обработке деталей на станках с ЧПУ
Критерии оценки при выборе номенклатуры могут быть различными, но чаще всего применяют экономический критерий, учитывающий затраты как живого, так и овеществленного труда (приведенные затраты). Поэтому в общем случае следует считать, что на станках с ЧПУ целесообразно обрабатывать такие детали, на которые распространяются источники и факторы экономической эффективности.
Практика показывает, что значительный эффект достигается при обработке на станке с ЧПУ сложных деталей, с большим числом поверхностей, контуры которых содержат криволинейные участки и элементы
прямых и плоскостей, непараллельных координатным осям станка. По сравнению с универсальными станками, повышение технико- экономических показателей обусловливается действием почти всех источников экономической эффективности.
На ряде передовых предприятий критерием целесообразности перевода обработки детали на станки с ЧПУ считается ожидаемое повышение производительности труда не менее чем на 50 % при окупаемости
всех затрат на партии запуска.
Подобранные детали определенной номенклатуры можно сгруппировать по конструктивно-технологическим признакам. Это дает возможность выбрать модели станков, наиболее приемлемые для обработки рассматриваемых типов деталей. Так, детали, обрабатываемые на фрезерных станках, целесообразно подразделять на группы по числу требуемых координат и габаритным размерам.
Формировать номенклатуру рекомендуется в три этапа:
1) просмотреть чертежи и технологическую документацию и составить предварительный перечень деталей, подлежащих обработке на станках с ЧПУ, с определением типа станка;
2) сгруппировать детали по конструктивно-технологическим признакам и типам станков, выполнить детальный технико-экономический анализ, выбрать оптимальный вариант обработки и составить уточненный перечень;
3) по уточненному перечню составить годовой график внедрения обработки деталей, оценить трудоемкость подготовки программ и указать сроки выполнения работ по этапам.
Определение границ эффективного использования станков с ЧПУ и ГПС в зависимости от номенклатуры деталей. Станки с ЧПУ, в том числе с микропроцессорным управлением, а также ГПС получили широкое распространение. Но это не значит, что все заготовки должны обрабатываться только на станках с ЧПУ и ГПС: иногда это действительно целесообразно, а иногда малоэффективно и даже убыточно. Определение приоритетов в подборе деталей позволяет найти границы эффективности использования станков с ЧПУ.
Последовательность разработки управляющих программ
В общем виде процесс подготовки УП можно представить как последовательное программирование отдельных этапов обработки детали. На каждом этапе решают определенные задачи, причем в зависимости от метода решения задач различают четыре уровня автоматизации программирования: первый уровень (ручное программирование)— подготовка УП вручную с применением настольных или карманных калькуляторов и устройств подготовки данных на перфоленте (УПДЛ); второй уровень (низкий) — использование ЭВМ для обработки некоторых задач, в основном расчетно-вычислительного характера; третий уровень (средний) — обработка на ЭВМ отдельных переходов; четвертый уровень (высокий) — разработка с помощью ЭВМ операционного технологического процесса и всех этапов подготовка УП. Подготовка УП на высоком уровне автоматизации может входить в состав задач автоматизированных систем технологической подготовки производства (АСТПП).
Как правило, второму — четвертому уровням автоматизации подготовки УП соответствует методика, реализуемая системой автоматизированного программирования (САП) или системой подготовки УП на базе CAD/САМ программного обеспечения.
При ручном программировании самым главным является характер представления и организации информации УП в принятом коде. Методика подготовки УП, включая и редактирование, зависит также от типа УЧПУ станка конкретных условий производства, организационных принципов работы станка с ЧПУ и др.
Разработка расчетно-технологической карты (РТК)
По операционному эскизу, выполненному на основе попереходного технологического процесса в соответствии с выбранными типовыми траекториями движения инструмента, технолог составляет расчет-
но-технологическую карту. Эта карта содержит законченный план обработки детали на станке с ЧПУ в виде графического изображения траектории движения инструмента со всеми необходимыми пояснениями и расчетными размерами. По данным РТК технолог-программист, не обращаясь к чертежу детали или каким-либо другим источникам, может полностью рассчитать числовую программу автоматической работы станка.
вшееся в веке XX, получили свое развитие и в первое десятилетие XXI века.
Станки с числовым программным управлением (ЧПУ) нашли широкое применение в современном машиностроении. Их внедрение является одним из главных направлений автоматизации средне- и мелкосерийного производства.
В станках с ЧПУ гибкость универсального оборудования сочетается с точностью и производительностью станка-автомата. В результате внедрения станков с ЧПУ происходит повышение производительности труда, создаются условия для многостаночного обслуживания. Подготовка производства переносится в сферу инженерного труда, сокращаются ее сроки, упрощается переход на новый вид изделия вследствие заблаговременной подготовки программы, что имеет большое значение в условиях рыночной
На станках с ЧПУ целесообразно изготовлять детали сложной конфигурации, при обработке которых необходимо перемещение рабочих органов по нескольким координатам одновременно, а также детали с большим количеством переходов обработки и те, конструкция которых часто видоизменяется.
Структура технологического процесса
Определение номенклатуры деталей для изготовления на станках с ЧПУ и гибких производственных системах
Изучение номенклатуры деталей машиностроения свидетельствует о ее постоянстве. В общем случае можно выделить детали типа тел вращения, призматические, плоские, фигурные и профильные. Детали правильной формы составляют до 92 % общего объема деталей в производстве.
Каждая деталь характеризуется набором технических данных (материал, геометрия), определяющих технические требования, и некоторым набором организационно-экономических требований (годовой выпуск в штуках, число деталей в партии, допустимые затраты на изготовление). Номенклатура деталей, обработка которых предполагается эффективной на оборудование с ЧПУ, определяется на основе изучения технической документации на эти детали, ограничений, зависящих от конкретного производства, и характера постановки задач.
Структурная схема алгоритма для выбора номенклатуры при обработке деталей на станках с ЧПУ
Критерии оценки при выборе номенклатуры могут быть различными, но чаще всего применяют экономический критерий, учитывающий затраты как живого, так и овеществленного труда (приведенные затраты). Поэтому в общем случае следует считать, что на станках с ЧПУ целесообразно обрабатывать такие детали, на которые распространяются источники и факторы экономической эффективности.
Практика показывает, что значительный эффект достигается при обработке на станке с ЧПУ сложных деталей, с большим числом поверхностей, контуры которых содержат криволинейные участки и элементы
прямых и плоскостей, непараллельных координатным осям станка. По сравнению с универсальными станками, повышение технико- экономических показателей обусловливается действием почти всех источников экономической эффективности.
На ряде передовых предприятий критерием целесообразности перевода обработки детали на станки с ЧПУ считается ожидаемое повышение производительности труда не менее чем на 50 % при окупаемости
всех затрат на партии запуска.
Подобранные детали определенной номенклатуры можно сгруппировать по конструктивно-технологическим признакам. Это дает возможность выбрать модели станков, наиболее приемлемые для обработки рассматриваемых типов деталей. Так, детали, обрабатываемые на фрезерных станках, целесообразно подразделять на группы по числу требуемых координат и габаритным размерам.
Формировать номенклатуру рекомендуется в три этапа:
1) просмотреть чертежи и технологическую документацию и составить предварительный перечень деталей, подлежащих обработке на станках с ЧПУ, с определением типа станка;
2) сгруппировать детали по конструктивно-технологическим признакам и типам станков, выполнить детальный технико-экономический анализ, выбрать оптимальный вариант обработки и составить уточненный перечень;
3) по уточненному перечню составить годовой график внедрения обработки деталей, оценить трудоемкость подготовки программ и указать сроки выполнения работ по этапам.
Определение границ эффективного использования станков с ЧПУ и ГПС в зависимости от номенклатуры деталей. Станки с ЧПУ, в том числе с микропроцессорным управлением, а также ГПС получили широкое распространение. Но это не значит, что все заготовки должны обрабатываться только на станках с ЧПУ и ГПС: иногда это действительно целесообразно, а иногда малоэффективно и даже убыточно. Определение приоритетов в подборе деталей позволяет найти границы эффективности использования станков с ЧПУ.
Последовательность разработки управляющих программ
В общем виде процесс подготовки УП можно представить как последовательное программирование отдельных этапов обработки детали. На каждом этапе решают определенные задачи, причем в зависимости от метода решения задач различают четыре уровня автоматизации программирования: первый уровень (ручное программирование)— подготовка УП вручную с применением настольных или карманных калькуляторов и устройств подготовки данных на перфоленте (УПДЛ); второй уровень (низкий) — использование ЭВМ для обработки некоторых задач, в основном расчетно-вычислительного характера; третий уровень (средний) — обработка на ЭВМ отдельных переходов; четвертый уровень (высокий) — разработка с помощью ЭВМ операционного технологического процесса и всех этапов подготовка УП. Подготовка УП на высоком уровне автоматизации может входить в состав задач автоматизированных систем технологической подготовки производства (АСТПП).
Как правило, второму — четвертому уровням автоматизации подготовки УП соответствует методика, реализуемая системой автоматизированного программирования (САП) или системой подготовки УП на базе CAD/САМ программного обеспечения.
При ручном программировании самым главным является характер представления и организации информации УП в принятом коде. Методика подготовки УП, включая и редактирование, зависит также от типа УЧПУ станка конкретных условий производства, организационных принципов работы станка с ЧПУ и др.
Разработка расчетно-технологической карты (РТК)
По операционному эскизу, выполненному на основе попереходного технологического процесса в соответствии с выбранными типовыми траекториями движения инструмента, технолог составляет расчет-
но-технологическую карту. Эта карта содержит законченный план обработки детали на станке с ЧПУ в виде графического изображения траектории движения инструмента со всеми необходимыми пояснениями и расчетными размерами. По данным РТК технолог-программист, не обращаясь к чертежу детали или каким-либо другим источникам, может полностью рассчитать числовую программу автоматической работы станка.
Это интересно знать:
Источник: resheniya.info
Этапы разработки управляющей программы на станки с ЧПУ
Сегодня мы кратко расскажем вам о разработке управляющей программы (далее УП) на станок с ЧПУ.
Разработка управляющей программы (далее УП) на станок с ЧПУ состоит из этапов:
- Изучение чертежа детали с целью определения технологии обработки, исходя из наличия оборудования, оснастки, оправок и инструмента;
- Отсутствующая оснастка, оправки и инструмент проходят стадию заказа;
- Определяется и описывается технология обработки, установы, операции выверки и контроля;
- Строится 3D модель, определяется припуск (строится заготовка);
- Назначается безопасная высота для каждого инструмента, плоскость обработки, предельная глубина обработки, точностные характеристики обработки, скорости резания, точки входа и выхода, стратегия врезания;
- Моделируется обработка с визуализацией процесса, при этом видно как идет съем материала и вычисляется станочное время;
- При необходимости каждая часть УП снабжается технологическими комментариями;
- Постпроцессируется УП с контролем начальной и конечной части;
- Загружается УП в станок, проходит DRY RUN тест;
- При необходимости УП отрабатывается в ускоренном режиме станочником, редактируется;
- Обрабатывается пробная деталь, принимается ОТК, при необходимости вносятся корректировки;
- Программа заносится в память станка, архив, а если размер ее невелик- делается распечатка в техпроцесс.
Компания Стилкам осуществляет полный спектр услуг по разработке и написанию программ для станков с ЧПУ, а также подбор наиболее эффективного инструмента и оснастки.
Краткость сестра таланта и это про нас!
С наилучшими пожеланиями,
Источник: dzen.ru