Използване на CAD/CAM софтуер при пробиване и обработване на отвори

CAD/CAMСп. Инженеринг ревю - брой 6/2018 • 19.09.2018

Използване на CAD/CAM софтуер при пробиване и обработване на отвори
Използване на CAD/CAM софтуер при пробиване и обработване на отвори

Във всяка една производствена област автоматизацията е ключова в случай на необходимост от пробиване и обработка на отвори. Дори и в случаите, в които отворите могат да бъдат пробити с ръчни или колонни пробивни машини, CAD/CAM софтуерът е предпочитан за последващата им обработка. Той служи за автоматизиране на програмирането при CNC машини без значение колко лесни са необходимите за извършване операции.

Някои софтуерни продукти за CNC могат да визуализират всички инструменти, които могат да бъдат използвани в даден процес. За пробиване на отвори т. нар. “tool patterns” могат да предложат например употребата на центрово свредло със или без фаска като допълнително действие, което трябва да бъде извършено в процеса. Този инструмент управлява и реда, по който се извършват поддържаните от CAD/CAM софтуера функции.

Настройката за използване на tool pattern може да бъде включена локално, само при обработката на даден детайл, или глобално за целия софтуер. Когато е включена само локално, избраните операции и техният ред се запазват само за детайла, който се обработва в момента. Ако настройката е включена глобално, то промените по шаблона се запаметяват.


Потребителите могат да използват този инструмент на CAD/CAM софтуера, за да създават по-ефективни програми. Обикновено тези функционалности позволяват редактирането на:

• списъци с операциите (със или без фаска) – софтуерът показва реда на операциите при обработката на определен детайл. Това е редът, по който инструментите ще бъдат извиквани последователно, и по който ще бъде създадена програмата, освен ако не е посочено друго от оператора. На този етап следва и да се правят промени в тази последователност.
• избор и редактиране на елемент – софтуерът изобразява всички поддържани операции за фрезоване, така че потребителят лесно може да ги разгледа и бързо и лесно да създаде или редактира съществуващи tool patterns.
• промяна – тази функция за редактиране позволява заместване на избрана операция с друга.
• изтриване – това действие премахва избраната операция от списъка с операции. 
• вмъкване – функцията добавя нова операция в съществуващ tool pattern.
• зареждане от файл – позволява използването на шаблон от предварително запазен файл. Това спестява значително време, тъй като не се налага постоянното създаване на нови tool patterns.
• запазване във файл – предоставя възможност за запаметяване на шаблон с цел повторно използване.

Инструментът tool pattern значително повишава ефективността на програмирането на задачата. С прилагането му се пести време и същевременно се осигурява контрол и гъвкавост на процеса на програмиране. За някои производители е достатъчно този инструмент да се настрои само веднъж, а в други случаи е необходимо изрично да се провери, дали CAD/CAM софтуерът поддържа създаването, редактирането и запазването на tool pattern шаблони.

Помощници в CAD/CAM софтуер
Помощниците или асистентите (“wizards”) са важен аспект на CAD/CAM функционалността. Те представляват серия от прозорци в софтуера, които превеждат оператора през правилната последователност на обработката в CAD/CAM продукта.
Тези помощници са изключително полезни при употребата на всякакви функции в CAD/CAM софтуера, тъй като така работата се извършва без догадки при програмирането. Всяка стъпка от процеса е съпроводена от помощника в софтуера, като в същото време се запазва гъвкавостта, която и опитните оператори прилагат при настройка.

Когато се премине през всички етапи на настройка, помощникът визуализира бутон “Завършване”, който позволява на оператора да създаде шаблон за бъдещо ползване. Така запазените особености при обработка могат лесно да се редактират, а след това да се запаметяват и направените промени.

Оптимизация при обработката на отвори
CAM частта на софтуера обикновено разглежда модела на детайла, който трябва да се обработи, в работното пространство и определя къде са разположени отворите, техния размер и дълбочина. Операторът от своя страна въвежда останалите данни чрез CAD/CAM помощника и създава инструменталния път и управляващата (NC) програма.

Софтуерът може да разполага с функция за решетка или модел, чрез които CAD проектантът да създаде определена схема на разположение на отворите. Ако тази функция се използва, геометрията обикновено се изчертава и групира за лесен избор. Отделни отвори могат да бъдат групирани с други отвори със същия размер, за да се групират еднаквите диаметри. Това спестява време и позволява на потребителя да запазва геометрията на отворите в различни слоеве. Създадената схематична (wireframe) геометрия може лесно да бъде превърната в плътна (solid) геометрия.

В CAM софтуера проектантът може да обозначи геометрията на дупките, като избере съответстващите им дъги, цилиндри или ръбове/дъги от плътния модел на целия детайл. След това софтуерът автоматично регистрира техния диаметър и посочва правилния инструмент за пробиване и обработване според необходимата форма. Според геометрията на отворите се оптимизира и последователността на операциите при механично обработване, като така се оптимизира маршрутът, по който минава инструментът от отвор до отвор.

Това може да спести ценно време в случаите, в които трябва да се обработят много отвори.
Параметрите, които операторът трябва да въведе, обикновено включват дали има нужда от фаска, дали отворът ще бъде глух или проходен и т.н. При 4-осова обработка операторът трябва да избере и ротационен ъгъл. Тази информация се запаметява от машината за следващата серия от отвори, които ще бъдат обработени. На базата на тази информация и на данните за геометрията, които операторът въвежда в началото, CAM софтуерът подбира подходящия инструмент за процеса.

Технологичната база данни на инструментите, избраните материали и въведените данни се взима предвид, за да се оптимизира скоростта на процеса. Други важни параметри са ефективната дълбочина, общата дълбочина, диаметърът на отвора и типът цикъл.
Последната фаза от помощника на CAD/CAM софтуера за обработка е автоматичното изчисляване на инструменталния път за NC програмата. На този етап се визуализира пътеката, която инструментът ще измине с бързи ходове. Това помага на потребителя да види структурата на движение на инструмента, докато изпълнява пробиването.

Обработка на сложни отвори
В случаите, в които отворите трябва да бъдат разположени под ъгъл в повърхността на обработваната част, тяхното пробиване и обработка налага употребата и индексирането на четвърта ос. CAM софтуерът може да позволи на оператора да настрои индексираща система в рамките на заданието, ако ще се използва и четвърта ос, като трябва да бъде въведен ъгълът, под който ще се изпълнява задачата.

Като цяло предимствата от CAD/CAM системата са още по-големи, когато се извършва обработка на сложни отвори с определена структура и разположение, тъй като редакторът на задачите в софтуера позволява прецизен контрол над всички оси.

Симулация в софтуера и последваща обработка
CAM софтуерите имат функционалност за симулация на инструменталния път под някаква форма, което осигурява пълна визуализация на процеса на обработка от самото начало до края. Освен визуална информация, симулацията предоставя възможност на оператора да събере повече информация относно например:

• данни за използваните инструменти, ъгъл на върха на инструмента, централно разположение на инструмента;
• данни за процеса;
• данни за последователността на операциите;
• данни за движение и скорости;
• данни за охлаждащата течност;
• изчисления за времето за цикъл;
• дължина на инструменталния път;
• анализ на отклоненията;
• детайлна симулация на машината (с визуална информация относно действителните движения на машината).

CAD/CAM софтуерът е напълно завършен с функционалността за последваща обработка. Т. нар. “post-processing” възможност представлява преводач, който преобразува всички входни данни, инструментални пътеки и информацията от редактора на задачите, и ги превръща в цифрова програма (g-code), която може да се разпознае от контролера.

Top