7 - 2003

Новые возможности T-FLEX ЧПУ 8.0

Алексей Магас, Владимир Пирогов, Игорь Пирогов, Андрей Степанов

В последнее время отечественные предприятия все больше ощущают конкуренцию со стороны иностранных производителей. Для повышения конкурентоспособности и в связи с постоянно повышающимися техническими требованиями к изготавливаемой продукции они вынуждены развивать производство в соответствии с современными рыночными условиями.

Одна из важнейших проблем современного отечественного производства связана с методами получения заготовок для изготовления сложных изделий, например корпуса с нелинейной геометрией внешнего габарита (рис. 1), моноколеса и т.п. Высокоточное литье использовать не всегда удается из-за небольшой серийности производства, а стандартное литье неприемлемо по целому ряду причин, в частности вследствие неоднородности материала и наличия литейных раковин в заготовке. Не решив указанной проблемы, невозможно обеспечить необходимых прочностных характеристик, а это ведет к поломкам продукции. Особенно это актуально для оборонного агрегатостроения, где зачастую из-за несоответствия по прочности лишь одной детали выходит из строя все изделие. Поэтому для обеспечения предъявляемых конструкторами технических требований все чаще детали изготавливают из целого куска материала, например из проката. В этом случае прочность повышается за счет однородности материала и отсутствия литейных раковин. Но здесь возникает другая проблема, а именно: получение из целого куска в короткие сроки для окончательной обработки полуфабриката с такими геометрическими формами и параметрами, которые не хуже чем у заготовок, созданных литейными методами.

Для решения указанной задачи целесообразно использовать систему Т-FLEX ЧПУ 8.0 российской компании «Топ Системы» (www.topsystems.ru), в которой специально для этой цели во фрезерную трехкоординатную обработку добавлена функция выборки материала с равномерным распределением величины снимаемого припуска и постоянной силой резания, позволяющая осуществлять высокоскоростную фрезерную обработку.

Чтобы применить данную обработку, технолог-программист должен выполнить следующие действия:

• получить от конструктора полноценную твердотельную модель изделия;

• внести технологическую коррекцию геометрических элементов в полученной твердотельной модели изделия;

• создать модель заготовки вместе с зоной, в которой будет осуществляться выборка материала;

• указать величину снимаемого слоя материала за проход, задействовав параметр «Перекрытие» в диалоге (рис. 2а);

• указать количество проходов для обеспечения требуемой шероховатости (рис. 2б).

В связи с этим следует подробнее остановиться на ряде новых возможностей пятикоординатного фрезерования, которые уже активно используются на некоторых предприятиях.

Итак, при пятикоординатной фрезерной обработке пользователь системы Т-FLEX ЧПУ 8.0 может осуществлять расчет траекторий по объединяющей поверхности с движением режущего инструмента вдоль изопараметрических линий с учетом точной геометрической модели детали, а также направляющих и ограничивающих путей. Рассмотрим данный метод более детально на примере обработки моноколеса.

Для создания траектории обработки технологу-программисту необходимо осуществить ряд вспомогательных построений:

• межлопаточное пространство заполняется технологическими элементами, геометрическая форма которых повторяет форму малых лопаток. Это необходимо для обеспечения плавности перехода между малой и большой лопаткой;

• построить пять трехмерных путей. Два из этих путей являются направляющими, то есть задают направление движения инструмента; два другие, называемые ограничивающими, служат для задания границы движения инструмента; пятый путь задает ориентацию оси обрабатывающего инструмента.

Описанный метод пятикоординатной обработки позволяет осуществлять расчеты траекторий для таких стратегий обработки, как петля, зигзаг и спираль. Необходимо отметить, что технолог-программист при переходе с одного прохода на другой имеет возможность задавать дополнительные точки подвода/отвода и врезания. Кроме того, в указанных дополнительных точках возможно задание вектора наклона инструмента, что позволяет избегать зарезов при обработке деталей. Использование всех этих возможностей системы Т-FLEX ЧПУ 8.0 в комплексе позволяет при обработке деталей сложных пространственных форм существенно оптимизировать рассчитываемую траекторию обработки.

Если необходима дальнейшая оптимизация траектории обработки или управляющей программы, то технолог-программист может воспользоваться одним из двух вариантов динамического моделирования процесса обработки. В базовой поставке пользователь получает имитатор обработки без съема материала, который позволяет быстро просмотреть и проконтролировать управляющую программу с покадровым просмотром (рис. 3).

Во втором варианте полученную управляющую программу на обработку всего межлопаточного расстояния можно просмотреть при помощи имитатора T-FLEX NC Tracer с динамическим съемом материала (рис. 4). Данный модуль представляет собой современный редактор управляющих программ и может работать с управляющими программами, созданными не только внутри системы, но и в других системах, а также вручную. В последней версии T-FLEX NC Tracer расширены возможности ретранслятора управляющих программ. Теперь стало возможно полноценно учитывать станочные настройки, а также корректно отрабатывать кадр G92 — перемещение системы координат в заданную точку. Кроме того, произошли значительные изменения в редакторе текста управляющих программ, появилась возможность загрузки управляющей программы в диаметрах для токарной обработки, а также добавлены возможности просмотра новых видов обработок, например осевого сверления.

Новые возможности реализованы и в более простых видах механообработки. Так, в токарном модуле системы Т-FLEX ЧПУ 8.0 технолог-программист может задавать технологические параметры (подача, частота вращения шпинделя, пауза и другие) для сложных контуров, состоящих из набора различных элементов, причем для каждого элемента, входящего в состав сложного контура, значение технологических параметров задается индивидуально (рис. 5). Все это позволяет более эффективно использовать оборудование и в итоге повысить производительность труда. В токарной обработке теперь возможно обрабатывать углы прямых, острых и сглаженных сопряженных поверхностей. Данная функция позволяет вести обработку разными режущими кромками инструмента и осуществлять врезание по разным поверхностям с двух сторон. В результате равномерное распределение силы резания на режущие кромки инструмента решает проблему увеличения стойкости инструмента.

В системе Т-FLEX ЧПУ 8.0 появился целый ряд новшеств, которые направлены на создание более простого и дружественного интерфейса пользователя. Например, добавлены подсказки с отображением используемых обработок, которые выводятся в контекстном режиме при работе с любым видом существующих в системе обработок. Для простоты нахождения и изменения параметров траектории обработки в систему включена возможность интерактивного выбора траектории на чертеже.

Случается, что для отладки программы технологу-программисту необходимо просматривать движение инструмента не по всем траекториям обработки, используемым для изготовления изделия. Как правило, при отладке внимание концентрируется на наиболее сложных участках, где используется лишь часть из рассчитанных траекторий обработки. По этой причине в списке траекторий Т-FLEX ЧПУ 8.0 реализована возможность изменять состояния группы траекторий обработки в инверсном виде. Данное нововведение существенно облегчает просмотр нужного места при имитации обработки изделия, а следовательно, сокращается время отладки программы. Функция автоматического копирования траекторий обработки массивом по прямой и окружности с неограниченным определением глубины рекурсии позволяет значительно сократить время на создание повторяющихся по определенным правилам траекторий обработки.

В завершение отметим, что за рамками данной статьи остался еще целый ряд новых возможностей системы Т-FLEX ЧПУ 8.0. В частности, ничего не было сказано о расширенном наборе параметров обработки нарезания резьбы резцом; о задании точек подвода/отвода в приращениях, по касательной или по нормали относительно рассчитанной траектории движения инструмента; о задании общих технологических параметров для группы траекторий из общего списка траекторий и о многом другом. Однако мы надеемся, что и упомянутых возможностей достаточно для того, чтобы привлечь внимание тех, кого интересуют подобные проблемы.

«САПР и графика» 7'2003