Возможности фрезерной обработки в EdgeCAM
В предыдущих статьях мы уже рассматривали возможности системы EdgeCAM и на этот раз остановимся на проектировании различных видов обработки.
Фрезерная обработка
Программа EdgeCAM предлагает пользователю широкий выбор разнообразных циклов фрезерной обработки. Высокая эффективность обработки достигается не только при работе с простыми и сложными корпусными деталями, но и со сложными по геометрии поверхностями. Благодаря инструментам EdgeCAM вы получаете возможности обработки корпусных деталей, а также мощные стратегии обработки трехмерных твердотельных моделей и сложных поверхностей в одном программном решении.
Как правило, большинство деталей, производимых на предприятии, большой сложностью не отличается. Для проектирования обработки таких деталей достаточно всего двух циклов: черновой обработки (Roughing Cycle) и чистовой обработки по контуру (Profiling Cycle).
Цикл черновой обработки (Roughing Cycle) предназначен для удаления больших объемов материала. Он может быть применен как ко всей детали, так и к отдельным элементам. Способность учета 3D-заготовки сокращает цикл механической обработки за счет сведения к минимуму холостых проходов инструмента.
Обработка производится по уровням с задаваемым пользователем шагом по глубине и с перекрытием фрезы. При обработке криволинейных поверхностей с большим шагом по глубине есть возможность задать дополнительные проходы с меньшим шагом для сглаживания поверхности (рис. 1).
Рис. 1. Результат работы цикла черновой обработки без дополнительных проходов и с ними
Припуск под чистовую обработку может задаваться как на всю деталь, так и в отдельности в плоскости XY и по оси Z. Способ врезания инструмента можно оставить на выбор программе, а можно назначить самому. Доступны следующие типы врезания: в точку предварительного засверливания, по зигзагу или по спирали. В случае врезания по зигзагу или по спирали задается угол врезания. Если применение выбранного типа врезания невозможно из-за недостатка места, программа автоматически заменит его другим.
Данный цикл имеет очень полезную опцию — проведение дообработки детали инструментом меньшего диаметра (Rest Roughing). При этом осуществляется обработка тех зон, куда крупный инструмент не имеет доступа. Использование инструмента меньшего диаметра является обязательным условием и отслеживается программой автоматически. Дообработку можно производить несколько раз разными инструментами и применительно к различным участкам детали. Обрабатываемый участок можно выбирать путем задания границ зоны обработки.
Цикл обработки по контуру (Profiling Cycle) позволяет генерировать траектории обработки 2D-геометрии, 3D-поверхностей и твердых тел в рамках единого цикла. Он может применяться для решения широкого круга задач по обработке деталей. В отличие от цикла черновой обработки, в нем возможно использование коррекции на радиус инструмента, что сразу выделяет его как цикл чистовой обработки. Но на этом его возможности не заканчиваются. Перечислю основные из них: возможность обработки по спирали, возможность контроля зарезов, различные стратегии обхода углов для избежания их сглаживания, определение точек начала и окончания обрабатываемого профиля, задание параметров подвода и отвода инструмента, обработка поднутрений и др. Отдельно стоит отметить опцию контроля высоты гребешка. При использовании этой опции шаг по глубине, заданный пользователем, будет автоматически уменьшаться для достижения заданных параметров высоты гребешка (рис. 2).
Рис. 2. Уменьшение шага по глубине при включенной опции
Контроль высоты гребешка
Хотя основным назначением этого цикла является снятие оставленного припуска после проведения черновой обработки, то есть чистовая обработка, он и сам в ряде случаев может применяться для черновой обработки. Для этого имеются опции задания припуска, как и в цикле черновой обработки, а также опция снятия материала в несколько проходов с заданным шагом (рис. 3). Аналогично с циклом чистовой обработки есть возможность проведения дообработки другим инструментом, однако, в отличие от цикла черновой обработки, диаметр предыдущего инструмента необходимо задать вручную.
Рис. 3. Снятие материала в несколько проходов с заданным шагом
Цикл обработки отверстий (Hole Cycles)
Как следует из названия, цикл предназначен для обработки отверстий. Поддерживаются циклы сверления, растачивания, разворачивания и нарезания резьбы. Цикл поддерживает одновременную работу с отверстиями, имеющими одинаковый диаметр, но различную глубину и расположенными на разных уровнях. EdgeCAM предлагает различные способы оптимизации обработки отверстий. Программа просчитывает кратчайшую траекторию обработки группы отверстий, сокращая длительность цикла и непроизводительные перемещения инструмента, что позволяет добиться максимальной эффективности (рис. 4).
Рис. 4. Обработка группы отверстий с оптимизацией пути движения инструментов
Описанных выше циклов, как правило, достаточно, чтобы спроектировать обработку большинства не самых сложных деталей. Что же касается сложных деталей, то здесь на помощь приходят специализированные циклы EdgeCAM.
Цикл обработки плоских поверхностей (Facemill Cycle)
Цикл оптимизирует использование инструментов для обработки плоских поверхностей и может применяться для обработки деталей с плоскими участками, например корпусными деталями. Обрабатываемая область определяется путем выбора границ зоны обработки (рис. 5).
Рис. 5. Обработка плоскости с помощью цикла Facemill
Резьбофрезерование (Thread Milling)
Цикл позволяет производить фрезерование различных типов резьбы: внутренней, внешней, простой или многозаходной.
Чистовая обработка зигзагом (Parallel Lace)
Одним из специализированных циклов чистовой обработки является обработка зигзагом. Она производится путем совершения параллельных проходов инструмента по обрабатываемой поверхности с заданным шагом (задается расстоянием или перекрытием фрезы в процентах). Однако шаг обработки может и не быть жестко заданным параметром. Как и цикл обработки по контуру, данный цикл позволяет задать контроль высоты гребешка, что, в свою очередь, может вызвать уменьшение шага для выполнения заданных параметров чистоты поверхности. Направление движения инструмента определяется с помощью задания угла относительно оси Х. Также аналогично циклу обработки по профилю задаются такие параметры, как припуск, подвод инструмента, способ обхода углов, контроль зарезов. Особенным параметром для цикла является контроль угла контакта инструмента и обрабатываемой поверхности (рис. 6). Дополнительно может быть выбрана опция игнорирования внешних граней, что предотвращает возможность скругления углов. Это важное конкурентное преимущество EdgeCAM по сравнению с другими программами позволяет с высокой точностью обрабатывать углы и не задавать при этом границы обработки.
Рис. 6. Контроль угла контакта инструмента в цикле обработки зигзагом
Постоянный контроль высоты гребешка в цикле чистовой обработки (Constant Cusp Finishing)
Еще один специализированный цикл обработки поверхностей. В отличие от обработки зигзагом, он генерирует концентрические проходы по поверхности с заданным шагом (шаг задается перекрытием фрезы в процентах). Траектория обработки определяется исходя из направляющей кривой или границы зоны обработки. По аналогии с предыдущим циклом в нем есть возможность задания контроля высоты гребешка. Реализован контроль угла контакта инструмента и обрабатываемой поверхности. Особым параметром для этого цикла является возможность выбора, как именно должна обрабатываться поверхность: снаружи вовнутрь или, наоборот, изнутри наружу.
«Карандашная» фрезерная обработка (Pencil Milling) и чистовая дообработка (Rest Finishing)
Два специальных цикла, которые используются для окончательного удаления ненужного материала, оставшегося после предыдущих этапов обработки более крупным инструментом. «Карандашная» фрезерная обработка позволяет добиться этого за счет простого прохода инструмента по внутреннему краю и линиям пересечения (рис. 7). А цикл чистовой обработки остатков неровностей поверхности предполагает несколько проходов инструмента и предназначен для обработки внутренних участков.
Рис. 7. Использование «карандашной» обработки для удаления остатков материала
Цикл чистовой обработки плоских участков (Flat Land Finishing)
Цикл автоматически определяет плоские зоны на модели детали и использует метод обработки зигзагом или концентрическую очистку этих участков. В комбинации с циклом обработки зигзагом наклонных поверхностей он обеспечивает наиболее эффективную стратегию обработки компонентов сложной формы путем подбора наиболее подходящего инструмента для обработки отдельных участков модели.
Цикл чистовой обработки плоских участков в EdgeCAM также предполагает удаление остатков материала, не удаленных более крупным инструментом на предыдущих циклах обработки.
Чистовая проекционная обработка (Projection Finishing)
Специальные циклы чистовой проекционной обработки позволяют решать самые сложные задачи, когда другие средства по какой-либо причине не подходят. Особо стоит выделить два цикла: проекцию между кривыми (Project Flow Curves) и проекцию траектории (Project Toolpath).
Цикл проекции между кривыми строит траекторию между двумя заданными кривыми (рис. 8). Траектория строится с определенным шагом. Инструмент может двигаться как вдоль направляющих кривых, так и в направлении, перпендикулярном касательной к кривой.
Рис. 8. Обработка сложного участка с помощью цикла проекции между кривыми
С помощью цикла проецирования траектории можно добиться довольно интересных результатов. Он позволяет спроецировать любую траекторию движения инструмента (2D или 3D) на выбранную 3D-поверхность. При этом создается траектория обработки, получить которую с использованием других циклов просто невозможно.
***
Безусловно, это лишь часть циклов обработки, которые доступны в EdgeCAM. О других преимуществах, возможностях и новшествах программы мы расскажем в следующих номерах журнала «САПР и графика».
Получить подробные консультации и демо-версию EdgeCAM вы можете у специалистов «Русской Промышленной Компании» (www.cad.ru). Для того чтобы изучить EdgeCAM в полном объеме и получить сертификат, предлагаем пройти обучение в Академии САПР и ГИС.
