CAD и CAM системы

Содержание

Как правильно выбрать CAM-систему


Евгений Агафонов, специалист по CAD/CAM-системам,
НИП-Информатика

Владимир Спиридонов, специалист по CAD/CAM-системам,
НИП-Информатика

За последние годы компания Autodesk выпустила большой спектр систем автоматизированного проектирования, включающих функции CAM-систем, в том числе коллекции Autodesk и Fusion 360, а также высокопроизводительные CAM-системы, такие как FeatureCAM и PowerMill.

В данной статье мы попытаемся проанализировать и осветить следующие вопросы:

  • какие задачи решает каждая из этих CAM;
  • что у них общего;
  • для каких задач эффективно применение той или иной системы;
  • какая система наиболее эффективна для вашего высокопроизводительного обрабатывающего центра.

Кроме того, приведем примеры решения задач, для которых целесообразно применить комбинацию этих систем.

Рассмотрим каждую из этих систем на примерах.

SprutCAM: 5 шагов от 3D модели до готовой детали

Подготовка задания для станка с ЧПУ может выполняться разными способами: в текстовом редакторе, непосредственно со стойки или при помощи специализированной системы разработки управляющих программ (УП). Главная проблема первых двух – трудоемкость. Чтобы описать все рабочие и холостые перемещения станка, работу периферийного оборудования, а затем проверить, как система отрабатывает каждый шаг, выполнить оптимизацию и исправить ошибки, нужна масса времени.

Мы предлагаем познакомиться с системой автоматизированной разработки управляющих программ для станков с ЧПУ SprutCAM (СпрутКАМ). Этот гибкий, универсальный и надежный продукт успешно применяется на российских и зарубежных предприятиях. Компания MULTICUT рекомендует SprutCAM как одну из наиболее удобных в использовании программных сред для создания УП для обработки в трех и более координатных осях.

SprutCAM (СпрутКАМ) — это гибкий, универсальный и надежный продукт

Популярно о САМ-системах

Образ типичного станочника середины XX века – замасленный халат, кепка и традиционный карандаш за ухом, безвозвратно ушел в прошлое. Хотя многие специалисты тех лет были настоящими виртуозами, и достигали в своей работе порога невозможного. И все же… Современные фрезерные, токарные, сверлильные и многие другие типы станков, часть из которых совмещает в себе множество функций и поэтому носит горделивое название «обрабатывающий центр», – почти все они теперь управляются электроникой и компьютерами.

Конечно, помощь человека нужна и этим «умникам». Но только для того, чтобы поменять содержимое их инструментального магазина, установить необходимую оснастку, произвести ряд настроек и привязку инструмента. А самое главное – обеспечить наличие соответствующей компьютерной программы. В ней должен содержаться набор последовательных команд с описанием всех необходимых операций, которые должен выполнить станок, график и траектории перемещения его подвижных органов, указания по геометрии и параметрам обработки детали.

Постпроцессор для FeatureCAM

FeatureCAM – система для программирования токарно-фрезерного оборудования. C 2005 года является частью Delcam. Программирование в FeatureCAM основано на работе c типовыми элементами (features), которыми являются бобышки, карманы, вырезы, стенки, отверстия (фрезерная обработка), контуры (токарная обработка).

элементы FeatureCAM
Пользователь вручную или автоматически выделяет элементы по загруженной CAD модели, а программа автоматически применяет технологию обработки по-умолчанию. Пользователь может корректировать технологию путем изменения значений параметров и включением/выключением встроенных в нее операций.
Элементно-ориентированный (feature-based) подход позволяет максимально автоматизировать процесс программирования обработки. Изменяя размеры элемента программа автоматически пересчитывает траекторию обработки.

Программируйте токарные станки с ЧПУ быстро и эффективно

  • SolidCAM предлагает полный пакет для токарной обработки, включающий эффективные стратегии для быстрого программирования и производительного точения.
  • SolidCAM обеспечивает многофункциональные операции для чернового и чистового точения профилей, обработки торцев, канавок, резьб и сверлильных операций.
  • Токарный модульSolidCAMподдерживает токарные станки разных конфигураций, включая 2х осевые станки, многоканальные станки, станки с противошпинделем, многоцелевые станки и фрезерно-токарные станки.

  • Модуль обеспечивает полное отслеживание положения и состояния заготовки. При работе на станке с противошпинделем при передаче заготовки из главного шпинделя в противошпиндель, также происходит и передача актуальной модели заготовки. Статус заготовки будет отслеживаться для любой последовательности операций как на главном так и на противошпинделе.
  • Поддерживается библиотека стандартной оснастки, также есть возможность дополнить ее любыми специализированными компонентами.
  • В дереве операций статус заготовки постоянно обновляется. Актуальная модель заготовки постоянно пересчитывается для всех операций: от 2х осевых токарных до фрезерно-токарных с передачей в противошпиндель.

Функции токарного модуля SolidCAM

Скачать токарные проекты

Токарно фрезерный обрабатывающий центр с чпу: пример программирования операции

В статье рассмотрен токарно фрезерный обрабатывающий центр с чпу, обучение принципам подготовки, пуско-наладки и программирования процессов комбинированной обработки деталей.

Модули FeatureCAM

FeatureTURN – модуль для программирования обычной токарной обработки, поддерживает основные токарные операции (точение, сверление, нарезка резьбы и т.д.), работу с противошпинделем (sub spindel) и механизмом подачи прутка (feed bar), обеспечивает вывод циклов;

FeatureMILL – модуль для программирования 2D и 2.5D фрезерной обработки. Позволяет обрабатывать стандартные элементы (карманы, бобышки, вырезы, стенки и т.д.);

FeatureTURN/MILL – модуль для программирования токарно-фрезерного оборудования с приводным инструментом (поддержка движения по оси Y), объединяет два вышеуказанных модуля;

Multi-turret – дополнительный модуль к FeatureTURN/MILL, расширяет его возможности до применения нескольких револьверных головок и суппортов, позволяет проводить синхронизацию (взаимодействие во времени) нескольких рабочих органов. Оптимален для программирования многофункциональных токарно-фрезерный станков типа Mazak Integrex;

FeatureWIRE – модуль для программирования 2-х и 4-х осевой проволочной эрозионной обработки;

Удаленные системы контроля станком чпу

«Удаленный мониторинг или управление считается ценной функцией станков ЧПУ на данный момент, поэтому на дистанционный контроль оборудования растёт спрос на рынке», – сказал Энто Лин, директор по продажам обрабатывающих центров Hartford, Тайчжун, Тайвань. «В настоящее время наша функция CCD (система контроля станка) является дополнительной функцией для клиентов, но более 80% наших клиентов требуют, чтобы она была в стандартной комплектации».

По словам Лин, простые системы контроля станком чпу (удаленного мониторинга) позволяют оператору контролировать процесс обработки детали без необходимости открывать дверь или приостанавливать производство. Системы могут записывать состояние обработки и позволяют оператору просматривать запись и находить причину ошибки, если был сигнала тревоги. Это так же просто, как перемотать видео, чтобы увидеть сбои или ошибки, чтобы принять обоснованные решения о том, как действовать. Hurco, Индианаполис, штат Индиана, также предлагает систему удаленного мониторинга, которая транслирует данные с камеры через функцию онлайн доступа. С установленной, в станке металлообработки камерой, оператор может получать уведомления о событиях по электронной почте или в виде сообщений и получать доступ к статическому изображению (режим фото), которое снимается каждые пять секунд. Встроенная система видеонаблюдения UltiMonitor позволяет операторам проводить удаленную диагностику металлообрабатывающих станков.

Самое слабое звено – человек?

Оказалось, что человек для создания программ изготовления деталей на станках с числовым программным управлением (ЧПУ) подходит плохо. Современный обрабатывающий центр тратит на изготовление детали, в зависимости от ее сложности, от нескольких минут до нескольких часов. А создание управляющей программы (УП) для этой задачи, если программирование ведется традиционным способом, может потребовать от нескольких суток до нескольких недель напряженного труда квалифицированного программиста.

Так как во второй половине прошлого века начали активно развиваться системы автоматизированного проектирования (САПР) инженерных работ, при помощи которых, среди всего прочего, можно создать трехмерную графическую компьютерную модель любой детали, человек как создатель управляющих программ оказался лишним звеном. Его как слишком медленную прослойку между умными и исполнительными станками с ЧПУ, с одной стороны, и почти неограниченными возможностями программного комплекса САПР с другой, также заменило специализированное программное обеспечение.

Специальные возможности токарного модуля для многоцелевого оборудования

  • Сбалансированное точение (BalancedRoughing): предназначено для программирования обработки двумя резцами в одной операции. Может осуществляться в симультанном режиме или с запаздыванием. Предназначено для повышения производительности при обработке длинных или крупных деталей.
  • Угловые канавки: операция для программирования внутренних и внешних канавок, которые имеют угловое положение.
  • Ручная токарная операция: предназначена для создания траектории на основе контура пользователя, независимо от модели заготовки и модели детали.
  • 4х осевая токарная симультанная обработка: позволяет программировать обработку деталей с криволинейными контурами за счет наклона инструмента (ось В) с круглой пластиной. Наклон инструмента определяется линиями, которые указывают изменение вектора инструмента. Такие переходы могут быть полезны при обработке выточек за один переход.
  • Многоканальная синхронизация операций: SolidCAM предлагает специализированный инструментарий для синхронизации переходов многоканального оборудования. В диалоговом окне таблицы синхронизации можно отобразить временную шкалу со всеми операциями, расположить их в требуемом порядке для синхронной работы оборудования. Конечный результат можно проверить в окне машинной симуляции.

Fusion 360

Fusion 360 — это облачная CAD/CAM/CAE­система для конструирования, расчетов в области прочности и генеративного дизайна, электроники, проектирования обработки. Дружественный и интуитивный интерфейс способствует быстрому освоению Fusion пользователями.

Предположим, нужно выполнить заказ на изготовление детали по чертежам. Используя Fusion, можно максимально быстро создать 3D­модель. На рис. 4 (слева вверху) приведена Fusion в режиме DESIGN/Конструирование. В рабочей зоне показана созданная 3D­модель детали, заготовка и тиски. Изображенные на рисунке чертежи сгенерированы Fusion по 3D­модели и предназначены для проверки. Вспомогательная 3D­модель тисков нужна программисту ЧПУ для того, чтобы лучше представить реальную обработку в условиях цеха и избежать поломки оборудования из­за столкновения инструмента с крепежной оснасткой.

Рис. 4. 3D-модель обрабатываемой детали с тисками и заготовкой

Рис. 4. 3D-модель обрабатываемой детали с тисками и заготовкой

Посмотрим, как проектируются траектории обработки с помощью Fusion. На рис. 5 можно увидеть Fusion в режиме MANUFACTURE/Обработка (слева вверху) и деталь, обрабатываемую с помощью стандартных стратегий, настроенных для позиционной обработки.

Рис. 5. 3D-симуляция позиционной обработки

Рис. 5. 3D-симуляция позиционной обработки

Современные технологии фрезерования, реализованные в программе Fusion, — такие как адаптивная высокоскоростная обработка, обработка с учетом оставшегося материала, использование заготовок нестандартных форм и измерительных головок, функции по предотвращению коллизий, дают возможность наиболее эффективно задействовать все возможности станка и режущего инструмента.

Применение шаблонов обработки, операций, наследующих параметры и геометрию от предыдущих операций, а также предустановленных параметров значительно ускоряет процесс программирования и защищает пользователя от ошибок, возникающих из­за невнимательности.

Кроме фрезерной, токарной и токарно­фрезерной обработок, Fusion 360 позволяет разрабатывать управляющие программы для машин лазерной, плазменной и гидроабразивной резки.

Технологические возможности Fusion 360 могут быть расширены с помощью функций Manufacturing Extension для Fusion 360: автоматическое распознавание отверстий, измерения для коррекции траекторий, дополнительные стратегии фрезерной обработки, функционал для аддитивного производства и т.д.

Список постпроцессоров для Fusion 360 находится в открытом доступе в Интернете на ресурсе Autodesk Post Processor Library.

Fusion 360 поставляется как отдельно, так и в составе Машиностроительной коллекции Autodesk, FeatureCAM и PowerMill.

Как работать с программой СпрутКАМ?

От 3D-модели до готовой детали – всего 5 шагов. Разработчики SprutCAM максимально упростили взаимодействие человека с программной средой, в результате чего сократились и процесс подготовки УП, и время работы станка.

  1. Скачать учебник. Пошаговое руководство содержит скриншоты и подробные разъяснения по каждому действию.
  2. Загрузить 3D модель. В архиве с учебником есть учебные образцы деталей для токарной, токарно-фрезерной, 3-осевой, 5-осевой фрезерной и электроэрозионной обработки. Формат файлов – igs. Одно из преимуществ SprutCAM – возможность прямой интеграции с CAD системой. В графическом редакторе можно разместить кнопку экспорта. Загрузка модели в СпрутКАМ выполняется без сохранения в промежуточные форматы.

Одно из преимуществ SprutCAM – возможность прямой интеграции с CAD системой

Управление данными при контроле станков чпу

Вместо того, чтобы просто записывать операции обработки, специалистам компаний металлообработки могут понадобиться данные измерения и получения таких данных, как скорость вращения. Это требует гораздо более сложной камеры, которая снимает изображения и, что более важно, извлекает числовую информацию о процессе обработки детали. Серия сверхскоростных камер Vision Research Phantom принимает до 25 000 кадров в секунду с разрешением 1 мегапиксель.

Камера в станке

Рис. 2. Камера детализирует процесс обработки на токарном станке ЧПУ.

«Маленькие камеры существуют очень давно», – сказал Лонг. «Теперь можно приобрести небольшого размера камеру с высокой частотой кадров и высоким разрешением. Это сравнительно новые решения». Операции обработки металла, такие как фрезерование, сверление и токарная обработка на станках чпу, требуют наличия камер, которые могут работать с десятками тысяч кадров в секунду, чтобы быть эффективными для мониторинга и контроля станка с ЧПУ или обрабатывающего центра.

«Наши клиенты из сферы металлообработки деталей используют камеры, как правило, интегрированные в производственную линию или установленные на отдельное оборудование ЧПУ для того, чтобы лучше понять процесс и при необходимости отрегулировать его», – сказал Лонг. «Любой производственный процесс в какой-то момент нуждается в настройке. Наши клиенты используют камеры для контроля качества процесса токарной или фрезерной обработки по мере того, как он происходит, а процессы фрезеровки могут быть чрезвычайно быстрыми, поэтому в этих случаях требуются высокоскоростные камеры для качественного захвата визуальной картинки, чтобы позволить клиентам объективно оценить внештатную ситуацию и устранить ошибки в настройках».

Особенности программирования переходов

На установе А комбинированной операции 010 осуществляется обработка детали токарными инструментами: подрезка торца, сверление центрального отверстия, выполнение черновой и чистовой обработки наружных и внутренних поверхностей. Сверление осуществляется за один прямой проход твердосплавным инструментом, обеспечивающим подачу СОЖ непосредственно в зону резания. Черновая и чистовая обработка наружного контура, внутреннего контура и наружных радиальных канавок осуществляется раздельными резцами. Черновое точение производится продольными перемещениями резца с применением стандартного цикла обработки по контуру. Черновая обработка канавок производится простым врезанием. Чистовая обработка канавок выполняется движениями по контуру с притуплением острых кромок. Обработка внутренней поверхности повышенной точности осуществляется дополнительным резцом. Отметим, что черновой и чистовой переходы (П3 и П6) на установе А выполняются по однотипным траекториям; это позволило отобразить их на едином операционном эскизе (см. “Обрабатывающий центр с ЧПУ: описание, общие положениярис. 7).

На установе Б комбинированной операции 010 выполняется обработка детали токарными и фрезерными инструментами: точение наружных поверхностей, расточка, выполнение внутренних и торцевых канавок, фрезерование плоскостей, сверление двух групп отверстий. Токарная обработка наружных и внутренних контуров производится резцами, которые были задействованы ранее при обработке детали на установе А. Черновая и чистовая обработка канавок на внутренней и торцевой поверхностях осуществляется совмещенными переходами соответствующего инструмента. Отсутствие отдельных инструментов для выполнения чистовых переходов вызвано ограниченной емкостью револьверных головок.

Каждый из трех фрезерных инструментов токарно фрезерного обрабатывающего центра с чпу производит по восемь повторяющихся переходов в различных угловых положениях детали (через 45°). Описание процедур выполнено в управляющей программе тремя различными способами (с целью демонстрации возможностей программного обеспечения). Обработка плоскостей описана в подпрограмме, включающей в себя команду на поворот шпинделя в конце обработки; при этом управляющая программа осуществляет восьмикратный вызов подпрограммы. Выполнение отверстий описано с применением операторов логического программирования «IF» и «WHILE».

Рис. 3. Эскиз обработки детали по предварительной токарной операции

Автораспознавание элементов

Модуль распознавания элементов (Automatic Feature Recognition) предназначен для выделения 2D элементов в автоматическом режиме. FeatureCAM также имеет встроенный модуль создания 3D моделей. Построенные в нем модели напрямую ассоциированы с элементами обработки, в то время как элементы распознанные по импортированной модели ни как к ней не привязаны.

Кроме заложенной технологии обработки типовых элементов, FeatureCAM имеет встроенную базу знаний режимов резания и инструмента, что также автоматически применяется в процессе расчета УП. Пользователь может создавать собственные базы инструмента.

Что такое виртуальный станок?

Современные станки в большинстве своем имеют сложную кинематику, и одновременное движение нескольких рабочих органов может вызвать их столкновение друг с другом или с обрабатываемой деталью. Для защиты оборудования необходим надежный алгоритм проверки на соударение и зарез инструмента.

Разработчики СпрутКАМ используют понятие «виртуальный станок». Под этим термином подразумевается полный перечень трехмерных моделей всех рабочих органов реального станка, который будет обрабатывать деталь. Программная среда учитывает все ограничения, связанные с взаимным расположением станины, заготовки, шпинделя, револьверной головки.

Пользователь может загрузить 3D модели фрез, сверл, резцов и оснастки. Все известные производители режущего инструмента дают готовые файлы для стандартных изделий. Кроме того, в СпрутКАМ есть обширная встроенная библиотека. Модели фрез малоизвестных брендов придется делать самостоятельно или искать на форумах по теме ЧПУ.

Виртуальная модель станка также учитывает параметры рабочей зоны. Инструмент не может выйти за ее пределы.

Одна из особенностей программирования траекторий — учет остаточного материала. После каждого прохода резца или фрезы система автоматически пересчитывает их. Следующий проход делается только по тем участкам заготовки, где остаются припуски. Таким образом снижается «общий путь», сокращается время обработки.

Система контроля станка чпу следит за персоналом

«Если кто-то поменял тиски на столе фрезерного станка ЧПУ или их расположение, или если кто-то оставил там гаечный ключ, это в конечном итоге приведет к столкновению», – объяснил Джулиан Ренц, специалист по продуктам TNC в Heidenhain, Шаумбург, штат Иллинойс. «Или слишком много стружки на заготовке, чтобы сделать зондирование? Это основные проблемы, которые можно решить с помощью системы видеокамер. Или например, если оператор токарного станка обрабатывает много деталей, и делает это с ошибкой, то системы видеофиксации помогут убедиться, что нет никаких сбоев в настройках станка и это обычный «человеческий фактор»».

Система камер представляет собой прямоугольную трубу, которая идет рядом со шпинделем с вертикальной ориентацией, или, если есть место, она может войти в корпус шпинделя. Маленькая заслонка, открываясь и закрываясь с помощью пневматического привода, защищает камеру от стружки или СОЖ в кожухе машины. Ренз объяснил, что камера выполняет контроль точности станков чпу, для этого она работает в сочетании с начальными настройками станка ЧПУ, с этой целью камера фиксирует начальную идеальную конфигурацию для этого выполнив несколько снимков. Эти снимки впоследствии устанавливают допуск того, что разрешено при изменении, а что нет. Если что-то не так с настройкой, контроллер выводит сообщение об ошибке и обводит точку на изображении, которая отличается от идеальной настройки. Систему камер можно использовать для сравнения номинальных и фактических значений перед продолжением обработки детали на обрабатывающем центре, это своего рода контрольные точки процесса обработки.

Независимо от типа выбранной системы камер, некоторые общие элементы должны быть установлены до того, как кампания по металлообработке начнёт установку систем визуального мониторинга. «Есть много вещей, которые необходимо учитывать для полноценной системы контроля станков с чпу, таких как линзы, освещение, крепления камеры и программное обеспечение для анализа изображений», – сказал Лонг. «Оптические установки, специальные насадки, корпус для защиты камеры от разлетающейся стружки, защита от жидкостей и т.д. – все это необходимо для обеспечения нормальной работоспособности систем удалённого мониторинга».

Камера внутри станка

Рис. 3. Камера размещенная внутри, предоставляет операторам обзор внутри фрезерного станка ЧПУ

Имея так много вариантов, доступных на рынке, предприятие металлообработки может в значительной степени контролировать каждый этап процесса обработки, но нужно ли это? В некоторых компаниях предъявляются гораздо более высокие требования к контролю за станками с ЧПУ, чем в других, но одно можно сказать наверняка: система камер доступна для любых потребностей компаний металлообработки.

Геометрия и траектория

Прежде чем начать работу с CAD/CAM системой вы должны понять, что геометрия детали изготовленной на станке с ЧПУ может отличаться от истинной геометрии CAD модели. Несомненно, что 3D модель служит базой для расчета траекторий, но готовая деталь является результатом работы САМ системы и станка с ЧПУ, которые по-своему интерпретируют исходную геометрическую информацию.

Возьмем эллипс, который может быть создан в любой CAD системе очень просто – достаточно одного клика мышкой. Однако станок с ЧПУ не способен напрямую описать эллипс, ведь он умеет перемещать инструмент только по прямой или дуге. САМ система знает это и решает возникшую проблему при помощи аппроксимации эллипса прямыми линиями с определенной точностью. В результате, траекторию эллипса можно получить и на станке с ЧПУ, но уже при помощи линейной интерполяции.

Программист сам устанавливает ограничивающую зону для аппроксимации, то есть определяет с какой точностью нужно “приблизиться” к исход¬ной геометрии. Чем выше задана точность, тем больше будет произведено отдельных сегментов, и тем больший размер будет иметь программа обработки. Особенно ярко этот эффект проявляется при обработке 3D моделей.

Рис. 12.10. Линейная аппроксимация эллипса в САМ системе выполняется с заданной точностью.

Имитация обработки

В настоящее время ни одна CAM система не обходится без симулятора обработки, который виртуально воспроизводит картину обработки заготовки на станке путем движения вдоль траектории. FeatureCAM имеет такой модуль с большим количеством режимов визуализации. Элементная основа программы предполагает вычисление траектории во время процесса имитации. Поэтому симулятор выполняет две важные функции одновременно: проверка на зарезы и столкновения и запись УП.
3D имитация в FeatureCAMРасчет управляющей программы в FeatureCAM

Работа инженера-программиста в FeatureCAM сводится к следующему алгоритму:

1. Создание или импортирование твердотельной модели;
2. Создание элементов обработки (отверстия, карманы, пазы, поверхности);
3. Запуск имитации обработки;

FeatureCAM для каждого элемента может автоматически:

– Производить выбор инструмента;
– Вычислять глубину, подачу и скорость резания;
– Назначать черновые, получистовые и чистовые проходы;
– Создавать траектории и управляющие программы.
– Производить визуализацию обработки и движений узлов станка.
Параметры можно устанавливать, менять или оставлять по умолчанию на любом этапе создания управляющей программы.

Вывод отрицательных значений для X-оси

Возможность программирования и вывода (-X) координат рабочей траектории с начальной/конечной точкой с (+X).

Несколько слов о постпроцессорах

Постпроцессор играет важную роль в формировании управляющей программы для станка. Этот модуль программы «переводит» траектории перемещений (CLData) в совокупность команд, понятных для конкретного станка. Форматы записи УП для разных стоек ЧПУ могут иметь отличия. Кроме того, программный модуль должен учитывать кинематическую схему станка.

В комплект программного обеспечения SprutCAM может быть включен генератор постпроцессоров. Чтобы научиться пользоваться этим инструментом, необходимы навыки программирования. Заказать разработку постпроцессора для своего станка можно у производителя системы.

Общая схема работы с CAD/CAM системой

Этап 1. В CAD системе создается электронный чертеж или 3D модель детали. На рисунке 12.1 изображена трехмерная модель детали с карманом сложной формы.

Этап 2. Электронный чертеж или 3D модель детали импортируется в САМ систему. Технолог-программист определяет поверхности и геометрические элементы, которые необходимо обработать, выбирает стратегию обработки, режущий инструмент и назначает режимы резания. Система производит расчеты траекторий перемещения инструмента.

Рис. 12.2. САМ система рассчитала траекторию для обработки кармана.

Этап 3. В САМ системе производится верификация (визуальная проверка) созданных траекторий. Если на этом этапе обнаруживаются какие либо ошибки, то программист может легко их исправить, вернувшись к предыдущему этапу.

Рис. 12.3. Результат верификации.

Этап 4. Финальным продуктом САМ системы является код управляю¬щей программы. Этот код формируется при помощи постпроцессора который форматирует УП под требования конкретного станка и системы ЧПУ.

Как это работает?

В качестве исходных данных при создании программы управления станком, используются результаты проектирования из CAD-системы. Хотя программирование даже на этом этапе может быть осуществлено при наличии только исходного чертежа или эскиза, а также описания технологического процесса. Результатом программирования будет ввод в станок данных о размерах заготовки, параметрах ее обработки, траекториях движения детали и режущего инструмента, команд управления подачей и другими движущимися системами станка.Современные CAM-системы могут использоваться при разработке сложных технологических процессов, а в металлообработке применяются, в основном, как средство синтеза программ для управления станками с ЧПУ и моделирования процессов обработки. Система рассчитывает траектории и относительное движение инструмента и заготовки. Благодаря наличию специального программного модуля, называемого постпроцессором, при построении управляющей траектории CAM-система учитывает особенности кинематики конкретного станка, на котором ведется обработка.

На практике обычная последовательность действий при изготовлении какой-либо детали на заказ, например, на 4-координатном фрезерном станке с ЧПУ, такова:

1.Создание 3D-модели по эскизу или чертежу.

2.Создание управляющей программы на основе 3D-модели.

3.Передача программы в станок с ЧПУ.

4.Закрепление заготовки, выполнение операций 3-х осевой фрезеровки.

5. Выполнение операций 4-х осевой фрезеровки. Контроль размеров готовой детали.

Постпроцессоры

FeatureCAM – модульная система, поэтому постпроцессоры делятся на токарные, токарно-фрезерные, фрезерные и эрозионные. Файл постпроцессора для любого модуля имеет расширение .cnc.
На рисунке ниже показано окно, в котором можно задать нужный постпроцессор в FeatureCAM.

Постпроцессор в FeatureCAM

XBUILD – модуль FeatureCAM, предназначенный для разработки постпроцессоров. Может запускаться самостоятельно или непосредственно из самого продукта, хотя на самом деле является неотъемлимой частью FeatureCAM. Конфигурационный cnc-файл является шаблоном, в котором в разных блоках (LINEAR MOVE, RAPID MOVE и т.д.) пользователь настраивает формат вывода соответствующий кадров.
В настоящее время для фрезерной обработки можно также использовать постпроцессоры, разработанные в PM-Post (Delcam Postprocessor).

Заключение

Любая из описанных нами программ позволяет проектировать 2,5­ и трехосевую обработку, позиционную (3+2) обработку, четырех­ и пятиосевую непрерывную обработку, токарную обработку и токарно­фрезерную обработку.

Используйте Машиностроительную коллекцию Autodesk или Fusion 360 для решения большинства задач по проектированию трех­, четырех­, пятиосевой фрезерной обработки и токарных операций. Постпроцессор для вашего оборудования можно найти в открытом доступе на Autodesk Post Processor Library. Коллекция Autodesk поможет вашим конструкторам проектировать изделия в Inventor или в AutoCAD.

Применяйте FeatureCAM, если на вашем предприятии много токарного и сложного высокопроизводительного токарно­фрезерного оборудования, особенно если эти станки оснащены несколькими револьверными головками и нужно управлять перехватом между шпинделями. Кроме того, FeatureCAM можно использовать для многоканальных токарно­фрезерных машин и станков швейцарского типа. FeatureCAM также обеспечит проектирование двух­ и четырехосевой обработки для проволочных электроэрозионных станков.

PowerMill поможет решить наиболее сложные и ответственные задачи фрезерной обработки, такие как обработка турбинных лопаток, моноколес, узких каналов, пресс­форм, а также изделий, требующих сложного подхода к управлению осью инструмента. Посредством PowerMill можно создавать эффективные и надежные программы для промышленных роботов и программы для оборудования, использующего аддитивные технологии.

FeatureCAM и PowerMill позволят изготавливать машиностроительную продукцию на сложном современном оборудовании с высокой точностью и производительностью.

При любом выборе у вас под рукой всегда будет Fusion 360, так как он не только поставляется отдельно, но и входит в поставку Машиностроительной коллекции Autodesk, FeatureCAM и PowerMill. Программа Fusion 360 не только поможет быстро создать 3D­модель по чертежам, но и возьмет на себя проектирование обработки для большинства деталей, благодаря чему ресурсы FeatureCAM и PowerMill будут высвобождены для решения сложных задач.

Практические преимущества использования SprutCAM

  • Система стабильно работает на вычислительных машинах с разной производительностью.
  • В память стойки ЧПУ загружается готовая к использованию программа, не требующая проверки.
  • Элементы станка и деталь защищены от врезания инструмента, столкновений на рабочих и холостых перемещениях.
  • Интерфейс программы прост и удобен для понимания.

Чтобы получить консультации по выбору программного обеспечения, особенностях генерирования УП в SprutCAM для станков MULTICUT, свяжитесь с нами по контактному телефону.

Шаговый двигатель в станке с ЧПУ: виды, плюсы, минусы, альтернативы

Карта наладки станка с ЧПУ

Виды линейных направляющих для фрезерно-гравировальных станков с ЧПУ

Мини-станки с ЧПУ для дома

Поворотная ось на фрезерно-гравировальных станках с ЧПУ

Предприятие MULTICUT образовано в 2009 году с целью организации выпуска отечественных координатных установок с ЧПУ для решения различных производственных задач.
подробнее о производстве

Сколько стоит CAM-система и как не ошибиться при покупке ПО?

Приобретение лицензионного программного обеспечения до сих пор не стало привычкой наших компьютеризированных сограждан. Хорошо, если стоимость хотя бы операционной системы входит в цену купленного ноутбука или персонального компьютера. Но вот в случае использования сложного специализированного программного обеспечения в производственной деятельности, о своей чрезмерной «экономности» следует забыть.

Во-первых, найденное в сети или переписанное у кого-то по случаю «вскрытое» ПО, скорее всего, нормально работать не будет. Во-вторых, если использование нелицензионного программного обеспечения обнаружится, штрафы и судебные санкции могут финансово «подрубить» даже достаточно крепкое предприятие. Поэтому лицензию на использование одной из CAM/CAD систем, которые в избытке представлены на рынке промышленного ПО, придется купить. Стоимость – от нескольких тысяч долларов.

Функции токарного модуля

Задание оснастки

Задание оснастки

Задание оснастки

Библиотека стандартных приспособлений предназначена для добавления в проект обработки элементов крепежа заготовки для проверки на столкновения и визуализации. Пользователь имеет возможность пополнить Библиотеку собственной оснасткой.

Эскиз токарной геометрии

Эскиз токарной геометрии

Эскиз токарной геометрии

Система автоматически анализирует 3D модель детали и генерирует эскиз токарной геометрии для быстрого создания переходов обработки.

Сбалансированное точение

Сбалансированное точение

Сбалансированное точениеg

Производительное точение для длинных или крупных деталей. Обработка двумя резцами в одной операции. Может осуществляться в симультанном режиме или с запаздыванием.

Многоканальная синхронизация операций

SolidCAM предлагает специализированный инструментарий для синхронизации переходов многоканального оборудования. В диалоговом окне таблицы синхронизации можно отобразить временную шкалу со всеми операциями, расположить их в требуемом порядке для синхронной работы оборудования. Конечный результат можно проверить в окне машинной симуляции.

Сверление

Переходы этого типа позволяют программировать сверлильные операции для осевых отверстий. При проектировании таких переходов не требуется определять геометрию: достаточно указать начальное и конечное положения сверла.

Нарезание резьбы

Нарезание резьбы

Нарезание резьбы

Переходы этого типа используются для программирования наружной или внутренней резьбы с поддержкой станочных циклов.

4х осевая токарная симультанная обработка

4х осевая токарная симультанная обработка

4х осевая токарная симультанная обработка

Программирование обработки для деталей с криволинейными контурами за счет наклона инструмента (ось В) с круглой пластиной. Наклон инструмента определяется линиями, которые указывают изменение вектора инструмента. Такие переходы могут быть полезны при обработке выточек за один переход.

Ручная токарная операция

Ручная токарная операция

Ручная токарная операция

Создание траектории на основе контура пользователя, независимо от модели заготовки и модели детали.

Точение канавок

Точение канавок

Точение канавок

Переходы этого типа используются для точение канавок на продольной (внутренней или наружной) или торцевой поверхности детали. Полученная в результате расчетов по переходу траектория может выводиться в виде станочного цикла или без него (G0, G1).

Угловые канавки

Угловые канавки

Угловые канавки

Программирования внутренних и внешних канавок, которые имеют угловое положение.

Торцевая токарная обработка

Торцевая токарная обработка

Торцевая токарная обработка

Программирование токарной обработки торцевых профилей.

Токарная обработка

Токарная обработка

Токарная обработка

Переходы этого типа предназначены для токарной обработки продольных или торцевых профилей. При формировании результирующей траектории движения инструмента могут задействоваться циклы токарной обработки станка с ЧПУ, если таковые поддерживаются. В противном случае все перемещения инструмента рассчитываются системой. Во избежание зарезов, при необходимости геометрия профиля автоматически адаптируется программой к форме инструмента.

Основные CAM-системы, которые используются на российских предприятиях


PowerMill. Разработчик – компания Delcam. Преимущества: 2,3 и 5-осевая высокоскоростная обработка 3D-поверхностей. Согласно одного из статистических исследований, имеет наибольшее количество пользователей в мире.

MasterCam. Популярная CAD/CAM-система для многоосевой обработки. Последняя версия – MasterCam-X7. Разработчик – компания CNC Software. Почти 170 тысяч инсталляций в мире. Имеет модуль русификации.

SprutCAM. Разработчик – компания СПРУТТехнология (Россия). В отличие от многих существующих в мире систем, поддерживает разработку управляющего программного обеспечения для многокоординатных фрезерных станков, а также станков электроэрозионного типа, учитывая 3D-модель кинематики станка. Создает достоверную 3D-модель станка, что позволяет виртуально просмотреть будущий процесс обработки детали. Все преимущества российского разработчика: удобный интерфейс, обновление версий, поддержка, приемлемая цена, наличие справочной литературы.

ADEM. Разработчик – компания «Омега АДЕМ Технолоджиз» (г. Москва, Россия). Многокоординатная обработка, доступная цена, поддержка, возможность обучения персонала.

ESPRIT. Разработчик – компания DP Technology (США). Высокопроизводительная, многофункциональная, обучающаяся система среднего класса. Русифицированный интерфейс и справочная система. Лучше остальных программных комплексов поддерживает электроэрозионные станки.

● CAMWorks. Разработчик – Geometric Technologies Inc. (Индия-США). Работает в среде и по модели программного комплекса SolidWorks. Поддерживается работа с 2-х и 5-координатными фрезерными станками.

Перечисленные CAM-системы – наиболее популярны, изучены и активно используются на российских предприятиях. При выборе конкретного продукта и его версии, кроме возможностей программного комплекса и его цены, следует учитывать возможности своего станочного парка, наличие «горячей» линии или других видов поддержки русскоязычных пользователей, возможность бесплатного или более дешевого обновления до новых версий.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий