Подход за създаване на управляващи програми с помощта на Pro/ENGINEERза обработване с много ходови цикли
Доц.д-р Петър Хаджийски, доц. д-р. Галина Николчева
Известно е, че в последните години всички CNC производители предлагат на пазара CNC в които има вградени CAM функции реализирани с помощта на диалогово автоматично програмиране. С тях се създават управляващи програми с многоходови цикли.Тази възможност се появи още преди 30-35 години в производството на всички водещи фирми FANUC, HAAS, Sinumerik и др.
Голямото удобство от използването им се състои в това, че настройчиците / операторите имат възможност да променят някои важни технологични параметри и да адаптират програмите към конкретните условия след проиграването им върху машината.
В настоящата работа се разглежда възможността този по. Така се достига до едно хибридно решение носещо предимствата на автоматизирано генерирани в САМ среда програми в частта им свързани с използването на CAD модела на детайла. Това е основната част от труда по създаването на програмата и основен източник на грешки при ръчно или диалогово програмиране при новите цифрови управления. Това е особено важно за предприятия , в които има внедрени CAD/САМ системи. По принцип една такава програма има известна структура ( за FANUC 5, FANUC 0, ЕТА 17, FANUC18 и т.н.):
- Начало;
- Задаване на основни данни (координатна система, обороти и т.н);
- Извеждане в точка за смяна на инструмента;
- Извеждане в стартова точка за цикъла, с което се задават размерите на заготовката;
- Цикъл за многоходово струговане;
- Описание на движенията за чисто струговане по контура на детайла;
- Цикъл за чисто струговане.
Така програмата е много компактна и в производствени условия процесът е лесно управляем.
Такива цикли се прилагат при:
· G71 при монотонно нарастващи координати по контура (G71 I-тип);;
- С надлъжни ходове и движения по контура за врязване при детайли с немонотонен контур (G71 II-тип);
- С напречни ходове (G72) ;
- С ходове еквидистантни на контура (G73).
Разработването на една такава програма се свежда до автоматично създаване на частта за чисто струговане и дописване на някои изречения за достигане на показаната по-горе структура.
Този подход се илюстрира с пример за G71 и G70 и показване на характерните структурни елементи при останалите изброени по-горе случай [2].
Последователността на работата е следната.
1.След като се стартира « Маchining” за детайла, който се програмира по познатия начин, се задава заготовката.
2. Създава се „Тurn Profil” за участъка, за който ще се програмира и се записва.
3. Програмира се обработката по познатия начин като се използва стратегия ”Area”или “Profil” и в параметрите се избира прибавка за чисто обработване “0” и параметър “PROF_ONLY”. Целта е да се генерира работен път с движение само по контура.
4. Създава се CLdata и се генерира NC програмата.
5. В тази програма:
- В началото на последователността за движение по контура се въвежда начална точка на цикъла с диаметъра на заготовката – по ос Х и подходяща начална координата по оста Z;
- Въвежда се ред за стартиране на обработващия цикъл
G71 P ns
- На изречението за преместване на бръз ход до начална точка на цикъла ( само по ос Х при G71( първи тип) или само по ос Z при G72 се поставя етикет N ns;
- На изречението с което завършва движението по контура се поставя Етикет N nf;
- Аналогично след извикване на инструмента за чисто обработване се записва командата за чисто обработване G70 P ns Q nf.
При другите цикли и при формата със запис на два реда (Fanuc 0, ETA -17 и др.)
G76 P (m) …(r) …(α) …Q (Δdmin ) R (d);
G76 X(u) …Z (W) … R (i) P (k) Q(Δd) F(p),
се постъпва по същия начин.
Така за генериране на NC последователността в цикъла се използва CAM пакета, т.е. това става по CAD модела и NC програмата е с циклите които позволяват лесно и удобно изменение на технологичните параметри като прибавки и дълбочина на рязане.
За примера от фиг.1 по долу (фиг.2) с удебелен шрифт са показани измененията, въведени от програмиста след генериране на NC програмата за цялата операция (Х70 е диаметъра на стартовата точка на цикъла, който както обикновено се избира в зависимост от диаметъра на заготовката).
Фиг.1- чертеж на обработвания детайл
T0101 T0101
G50S3000 G50S3000
G96S0234M04 G96S0234M04
G98 G98
G00X120.00Z1.500 G00X120.00Z1.500
X37.200Z1.490 X70.
G01Z.250F56 G71P5Q10U0.5W0.1D3.F60
X40.840Z-1.580 N5G0 X37.200
G03X41.200Z-2.000R.600 Z1.490
G01Z-63.400 G01Z-250F56
X53.000 X40.840Z-1.580
G03X53.840Z063.580R.600 G03X41.200Z -2.000R.600
G01X56.840Z-65.080 G01Z-63.400
G03X57.200Z-65.500R.600 X53.000
G01Z-99.700 G03X53.840Z-63.580R.600
X60.60Z-100.680 G01X56.840Z-65.080
G03X61.200Z-101.200R.600 G03X57.200Z-65.500R.600
G01Z-159.400 G01Z-99.700
X66.000 X60.600Z-100.680
G03X66.840Z-159.580R.600 G03X61.200Z-101.200R.600
G01X70.840Z-161.580 G01Z-159.400
G03X71.200Z-162.000R.600 X66.000
G01Z-219.400 G03X66.840Z-159.580R.600
X79.480 G01X70.840Z-161.580
G00X120.000Z1.500 G03X71.200Z-162.000R600
G50X120.000Z1.500 G01Z-219.400
T0303 N10X79.480
G97S0123 G00X120.000Z1.500
G00X120.000Z1.500 T0202
X65.460Z-63.900 X70.
G01X37.000F06 G70P5Q10
Z-64.100 G50X120.000Z1.500
X45.940 T0303
G00X120.000Z1.500 G97S0123
Фиг.2 – програма за обработване на детайла от фиг.1
По долу са показани по важните параметри – фиг.3, които се задават за инструменталния преход. Участъкът от програмата, в който се обработват каналите остава непроменен.
|
|
Направеното до тук изложение се нуждае от някой бележки, свързани с параметъра OUTPUT_POINT – точката за която се генерират работните координати в програмата, радиусът при върха на инструмента R, задаването на радиусна компенсация с командите G41 и G42 и въвеждането на корекции при работа, свързани с несъответствито на радиуса със зададения за инструмента.Относно избирания радиус при върха на инструмента на първо място се взема предвид изискването Rинстр ≤ Rчерт. Второто ограничение, което трябва да се вземе предвид е свързано с грапавостта и подходящата геометрия за производително рязане. Най-често OUTPUT_POINT = TIP, тъй като тази точка съвпада реално с точката за която при настройване на инструментите се определят геометричните корекции. По рядко са случайте OUTPUT_POINT = CENTER,използвано при някой по стари системи и при кръгли режещи пластини.Участъкът от програмата ,който е показан по горе е направен с OUTPUT_POINT = TIP и Rинстр = 0.6, при което CNC осигурява радиуса при върха да се “отъркалва” по контура на детайла, когато последния сменя направлението си.Така генерирана програмата е свързана с определен радиус на инструмента. Но той не винаги може да се подържа в производството ето защо е наложително да се използва радиусна компенсация G41, G42 и G40.Този режим позволява не само да се отчита наличието на радиус при върха на инструмента, но да се въвежда корекция спрямо радиуса за който е генерирана програмата. На практика това означава, че ако програмата е генерирана в САМ пакет и радиусът при върха е взет в предвид то в режим на радиусна компенсация ще се изпълнява Rинстр = Rпрог(за случая на фиг.2 Rпрог = 0.6)и в OFFSET R = 0.
Естествено е да възникне въпроса, че при износване на режещия връх се износва и радиуса на закръгление, който практически се увеличава – от R1 става R2 (фиг.5) от което също се появява грешка. За целта в OFFSET е предвидена и корекция на износването на радиуса, аналогично на геометричните корекции и корекциите за износване по Х и Z. Taka Rпрог се явява база за геометрична корекция, а разликата R1 – R2(фиг.5,а) корекция за износване. На фиг.5б е показан резултатът – контурът 3 на детайла след изпълнение на радиусна компенсация с инструмент на който е въведена и корекция за износване на радиуса.
|
|
а б
Фиг.5 Корекция на радиуса при върха на инструмента [1]
Какъв е изводът от тези разсъждения:
· Ако програмата е генерирана за радиус при върха на инструмента R = 0, то в OFFSET R = Rинстр;
· Ако програмата е генерирана за радиус при върха на инструмента Rпрог,то в OFFSET R = 0.
Направеното до тук изложение недвусмислено показва големите предимства на програмите генерирани в САМ пакет не само при изготвянето им, но и предимствата им при експлоатация.
Заключение:
Развит е подход за създаване на многопроходни цикли за стуговане с помощта на САМ пакет. Така създадената програмата е много компактна и в производствени условия процесът е лесно управляем.
Литература:
1. Ръководство за програмиране Haas Automation,
2. www.ptc.com/products/proengineer/