Ведмидь П. Основы NX CAM-М-ДМК Пресс-2012-216с. Основы nx cam
 Скачать 22.4 Mb.
|
|
Глава 4. Проверка траектории инструмента В этой главе рассмотрим возможности верификации траекторий инструмента. Попутно раз- берем дополнительные возможности операции CAVITY_MILL. Верификация (проверка) операций Верификацией называем проверку операций, которая выполняется без учета конкретного станка и выполняется на основе траектории. Это быстрый и наглядный способ проверки опера- ций. Он позволяет выявить ошибки в порядке следования программ, типе инструмента, вреза- ние в материал на ускоренной подаче, большой припуск на обработку в конкретной операции и т. д. В простых случаях позволяет обойтись без симуляции работы станка в целом, в сложных случаях может считаться предварительной проверкой для выявления грубых ошибок и помогает принятию правильных решений на стадии расчета операций. Для проверки операций на станке будем использовать термин «симуляция работы станка». Этому посвящена глава 15. Будем работать с уже знакомой нам деталью. Откройте пример game_remote_setup_2.prt. В нем уже создана одна операция типа CAVITY_MILL, которая использует концевую фрезу диаметром 40 мм. Выполним верификацию операции. Для отдельной операции можно запускать верификацию из диалогового окна операции. При изу чении влияния предыдущих операций (учет ЗвПО – заготовка в процессе обработки) верифика- цию будем запускать из навигатора операций (1) или с панели инструментов операции (2) – рис. 4.1. Из контекстного меню операции выполните Траектория – Проверка. Появится новое диалоговое окно (рис. 4.2). В верхней части окна имеется поле, которое отображает тип движения и координаты во внут- реннем представлении траектории (1). После постпроцессирования каждая строка этого окна пре- вратится в кадр управляющей программы. Средняя часть диалогового окна содержит три вкладки: Воспроизвести (2), 3D-динамика (3) и 2D-динамика (4). Остальные параметры средней части за- висят от активной вкладки. В нижней части имеются регулятор скорости анимации (воспроизве- дения) (5) и команды управления анимацией (6), которые очень похожи на кнопки музыкального плеера. Выделим команды Пуск (7), Стоп (8), Вперед пошагово (9), Назад пошагово (10). Для вкладки Воспроизвести доступны параметры отображения инструмента (11), где наибо- лее интересные значения параметра – это Тело, Точка, Ось. А также параметры Отображение перемещений (12), где можно отрисовывать не всю траекторию сразу, по уровням или по задан- ному количеству перемещений. Отрисовка по уровням как раз очень актуальна для операции CAVITY_MILL. Установите скорость анимации 2. Переключите параметр Отобразить в значение Текущий уровень и вы- полните команду Пуск. 57 Траектория отрисовывается по уровням, при отрисовке следу- ющего уровня предыдущий уровень скрывается. Можно много- кратно использовать команды Пуск, Стоп, Пошагово. В момент остановки можно просто мышью позиционировать инструмент в любую точку траектории и продолжить с этой позиции. Фрагмент такой работы показан на рис. 4.3. Используйте команды Стоп, Пуск. Чтобы закончить анимацию, нажми- те ОК. Вкладки 3D-динамика и 2D-динамика отображают текущий съем материала. Нам для дальнейшего изложения необходимо иметь в проекте хотя бы две операции. Операция CAVITY_MILL – доработка Доработка (REST MILLING) – это операция, которая дорабаты- вает материал, не снятый предыдущей операцией. Для поиска необработанных участков такая операция использует текущее со- стояние заготовки (ЗвПО – заготовка в процессе обработки). За- готовкой для текущей операции является ее состояние на выходе предыдущей операции. В операции CAVITY_MILL режим доработки включается специальным параметром. Рисунок 4.1 1 2 Рисунок 4.2 1 2 3 4 11 12 5 6 7 8 9 10 Операция CAVITY_MILL – доработка Проверка траектории инструмента 58 Продолжим наш пример и создадим операцию доработки детали инструментом диаметром 20 мм. Инстру- мент в проекте уже создан. Можно использовать универсальную операцию CAVITY_MILL (1) или ее вариант с включенным параметром доработки REST MILLING (2). Алгоритмы доработки работают, только если предыдущая и те- кущая операции используют одну и ту же геометрическую группу, где задана заготовка, в данном случае WORKPIECE (рис. 4.4). Режим доработки включается в Параметрах резания, вкладка Ограничения, параметр Заготовка в процессе обработки. Он мо- жет принимать 3 значения: Нет (не использовать), Использовать 3D и Использовать по уровням (рис. 4.5). Таким образом, имеют- ся 2 алгоритма расчета ЗвПО. Значение Использовать по уровням обеспечивает более быстрый расчет и меньшую фрагментацию траектории, но имеет ограничения: все операции, участвующие в доработке, должны быть типа CAVITY_MILL и ось инструмента в этих операциях не должна меняться. В основе этого алгоритма – контуры в заданных уровнях. Операция Использовать 3D лишена этих ограничений, но более ресурсоемка, так как создает фасетное представление заготовки. Фасетное представление можно сохра- нить во внешний файл. Создайте операцию REST MILLING, в ней по умолчанию используется ЗвПО по уровням. Сгенерируйте опе- рацию и нажмите ОК для сохранения операции в навигаторе операций. Верификация операций – продолжение 2D-динамика – исторически более ранний вид верификации. Она выполняется быстрее, чем 3D-динамика, показывает разным цветом материал, снятый разными операциями, но не позво- ляет вращать модель в графической области. Рисунок 4.3 Рисунок 4.4 1 2 3 59 Выполните проверку двух операций. В навигаторе операций(Вид программ) выберите группу 1234 и вы- полните Проверку. Задайте режим 2D-динамика, установите скорость 2 и нажмите Пуск. Результат показан на рис. 4.6. Материал, снятый 1-й операцией, показан синим, 2-й операцией – зеленым. Обратите внима- ние, что текущая операция при верификации показана красным в навигаторе операций. 3D-динамика – более современный алгоритм, ко- торый поддерживает вращение и масштабирование за- готовки в процессе проверки, но ЗвПО окрашивается одним цветом. По окончании проверки доступны допол- нительные возможности. Поэтому рассмотрим диалого- вое окно подробнее (рис. 4.7). Параметры Инструмент и Отобразить управляют отображением траектории и аналогичны вкладке Вос- произвести. Блок параметров Разрешение ЗвПО (1) задает качество визуализации, цвет, прозрачность. Не стоит увлекаться слишком высоким качеством: это ска- жется на производительности проверки. Блок параметров ЗвПО и Фасетное тело (2) позволя- ет сохранить результат визуализации как фасетное тело. Его можно сохранить прямо в файле детали или в отдельном файле как компонент сборки. Параметры этого блока неактивны – они становятся активными после окончания визуализации. Команда Показать толщину в цвете (3) активна сразу. При использовании этой функции толщина остаточного материала Рисунок 4.5 Рисунок 4.6 Рисунок 4.7 1 2 3 Верификация операций – продолжение Проверка траектории инструмента 60 на ЗвПО показывается разным цветом в за- висимости от ее величины (рис. 4.8). При этом возможно определить величину оста- точного материала непосредственно в ука- занной точке. Выполните команду Показать толщину в цвете. При открытом диалоговом окне Толщина по цвету укажите точку на ЗвПО. Измерение толщины осуществляется с привязкой к фасетной модели, измерение осуществляется по кратчайшему расстоянию к детали. Эта функция может быть вызвана из контекстного меню выбранной операции (рис. 4.9), что позволяет визуализировать ЗвПО в цвете после конкретной операции. Рисунок 4.8 Рисунок 4.9 Рисунок 4.10 61 Нажмите ОК в диалоговом окне Толщина по цвету. Диалоговое окно визуализации снова появится на экране. В блоке параметров Фасетное тело выполните команду Создать. Закройте диалоговое окно визуализации. ЗвПО останется на экране как фасетное тело. В этом можно убедиться, если навести курсор на него (надпись в строке состояния указывает тип выбранного объекта – рис. 4.10). Удалите фасетное тело перед сохранением. Сохраните модель, продолжим работать с ней позже. Примечание. Фасетное тело может быть сохранено в отдельный файл и использоваться да- лее для задания заготовки в других операциях. Верификация операций – продолжение 2.5-осевое фрезерование – обработка по Z-уровням 62 Глава 5. 2.5- осевое фрезерование – обработка по Z- уровням Операция ZLEVEL_PROFILE Этот тип операции широко используется при обработке оснастки. Поверхности штампов и пресс-форм обычно не имеют вертикальных поверхностей, что обусловлено необходимостью извлечения изделия в процессе штамповки или литья; они имеют уклон. Работа по Z-уровням предпочтительна с точки зрения резания при обработке наклонных поверхностей. Операция позволяет автоматически разделить поверхности на наклонные и ненаклонные (также можно сказать «крутые и пологие») и применяется обычно для наклонных поверхностей. Чаще всего эти операции являются получистовыми и чистовыми. Команды операции ZLEVEL_PROFILE находятся в группе mill_contour (рис. 5.1): 1 – ZLEVEL_PROFILE – базовая операция обработки по Z-уровням; 2 – ZLEVEL_CORNER – модификация базовой операции с настройками по доработке углов. Продолжаем работать с примером game_remote_setup_2.prt. Создайте операцию ZLEVEL_PROFILE, указав роди- тельские группы, как на рис. 5.1. Используем шаровый инструмент. Появится диалоговое окно операции (рис. 5.2). Эта опе- рация во многом похожа на операцию CAVITY_MILL с шабло- ном резания Профиль, но имеет некоторые особенности. Как видно из блока геометрии, данная операция не работает с заготовкой. Шаблон резания не указан, так как он всегда один – Профиль. Но появились новые параметры: Управле- ние наклонами, Расстояние объединения и Минимальная длина резания (выделены рамкой). Управление наклонами как раз и позволяет разделить наклонные и ненаклонные участки детали. Если значение Нет заменить на Только наклон, будет показано новое поле для задания угла наклона поверхностей (рис. 5.3). Этот угол измеряется между направлением оси инструмента (в 3-осе- вой обработке это ось Z) и нормалью к грани в каждой точ- ке; по умолчанию угол равен 65°. Параметры Расстояние объединения и Минимальная длина резания позволяют уменьшить фрагментацию проходов траектории и устра- нить ненужные подъемы и опускания инструмента. Уровни резания задаются аналогично операции CAVITY_ MILL. В Параметрах резания существуют некоторые новые параметры, которые рассмотрим в процессе освоения опе- рации. Рисунок 5.1 2 1 63 Геометрическая группа Область резания нам уже знакома. Задайте в ней две грани поверхности разъема, которые не являются плоскими (считает- ся хорошим правилом обрабатывать поверхность разъема отдельными операциями). Отмените управление наклонами и задайте шаг между уровнями (максимальное расстояние) равным 2 мм (1 на рис. 5.2). На- жмите Генерировать операцию. Результат показан на рис. 5.4. Плоские участки разъема обработайте самостоятельно, используя операцию FACE_MILLING_AREA и концевую фрезу диаметром 20 мм. Результат визуализации работы всех операций показан на рис. 5.5. Обратите внимание, что на пологих участках разъема (по- казаны желтым) высота гребешка становится слишком боль- шой. Для обработки таких участков служат контурные опера- ции, которые будут рассмотрены позже. Теперь обработаем все грани полости. Сделайте копию операции ZLEVEL_PROFILE и переопределите в ней группу Область резания в соответствии с рис. 5.6. Сгенерируйте операцию и выполните верификацию. Обратите внимание, что плоские участки полости не об- работаны. Можно снова применить к ним операцию FACE_ MILLING_AREA, но если эти участки небольшие по размеру, то проще обработать их той же шаровой фрезой, что и наклонные участки. Считаем, что они у нас небольшие. Операция ZLEVEL_PROFILE для таких случаев имеет спе- циальный флажок Резание между уровнями, который на- ходится в Параметрах резания (рис. 5.7). Если он установ- лен, то резание продолжается на пологих и плоских участках Рисунок 5.3 Рисунок 5.4 Рисунок 5.5 Рисунок 5.2 1 Операция ZLEVEL_PROFILE 2.5-осевое фрезерование – обработка по Z-уровням 64 с использованием шаблона Смещение по поверхности. Шаг этого смещения может отличаться от шага между уровнями. По умолчанию эти шаги равны. Установите флажок и сгенерируйте операцию снова. Результат показан на рис. 5.8. В группе параметров резания имеются дру- гие параметры, специфические для данной операции. Рассмотрим их. Направление резания возможно не толь- ко попутное или встречное (как в операции CAVITY_MILL), но и смешанное (рис. 5.9). Это позволяет минимизировать холостые дви- жения инструмента (и в ряде случаев это до- пустимо, если припуск на обработку неболь- шой, что характерно для чистовых операций). Флажок Продолжить резание пока ин- струмент имеет контакт полезен, если на изделии существуют поднутрения или выре- зы. Обратите внимание, что эта операция не обрабатывает поднутрения. Установленный флажок добавляет проходы по воздуху, но минимизирует прерывания резания и уменьша- ет фрагментацию рабочих ходов. Контекстно-зависимые рисунки прямо в диалоговом окне операции поясняют сказанное (рис. 5.10, 5.11). Рисунок 5.8 Рисунок 5.7 Рисунок 5.6 Рисунок 5.9 65 Флажок Обкатка инструмента по ребрам продляет рабочие ходы так, чтобы инструмент обка- тывал кромку (рис. 5.12). Он полезен, если такая кромка больше не будет обрабатываться другой операцией. Переходы между уровнями возможны 4 типов (рис. 5.13, 5.14): в соответствии с общими на- стройками параметров без резания, По обрабатываемой геометрии (1), Погружение в деталь (2), Смещенное погружение в деталь. Два последних типа перехода характерны для высокоско- ростной обработки, так как сглаживают острые углы траектории. Рисунок 5.11 Рисунок 5.12 Рисунок 5.14 Рисунок 5.10 Рисунок 5.13 1 2 Операция ZLEVEL_PROFILE 2.5-осевое фрезерование – обработка по Z-уровням 66 Параметр Обрезка по (Параметры резания – Ограничения) позволяет исключить проходы снаружи силуэтных линий (рис. 5.15, 5.16). Операция ZLEVEL_CORNER Как уже отмечалось, эта операция является частным случаем операции ZLEVEL_PROFILE. Она служит для доработки углов мень- шего радиуса, расположенных главным образом на наклонных участках модели. Для расчета области доработки используется ссылка на преды- дущий инструмент (рис. 5.17 показывает фрагмент диалогового окна операции). Обратите внимание, что операция ссылается на инструмент, а не на другую операцию (сама предыдущая опера- ция может и не существовать). Ссылочный инструмент можно вы- брать, создать или изменить прямо в диалоговом окне операции. Также в этой операции включено управле- ние наклонами по умолчанию. Существуют некоторые отличия в Пара- метрах резания. Отсутствует флажок Ре- зание между уровнями. Не все значения параметра перехода между уровнями до- ступны (два последних значения использу- ются на кольцевых проходах, но не на дора- ботке углов – рис. 5.18). Имеется параметр Перекрытие (рис. 5.19), который как раз важен при доработке углов. Смысл этого па- раметра виден из рисунка. Создадим операцию ZLEVEL_CORNER. Для доработки будем использовать шаровый инструмент диа- метром 4 мм (радиус в углах модели 2 мм, что было определено через анализ геометрии). В качестве ссылочного используйте шаровый инструмент диаметром 16 мм (он использовался ранее), шаг за- дайте равным 2 мм. Генерируйте операцию (рис. 5.20). Рисунок 5.15 Рисунок 5.16 Рисунок 5.17 Рисунок 5.18 67 Не все углы данной модели доработаны, так как многие из них расположены на ненаклонных участках. Для таких углов позднее используем другую операцию. Примечание. Доработка углов подробно рассмотрена в главе 11, посвященной 3-осевым контурным операциям. Сохраните модель для дальнейшего использования. Рисунок 5.20 Рисунок 5.19 Операция ZLEVEL_CORNER Операции по обработке граней с учетом заготовки 68 Глава 6. Операции по обработке граней с учетом заготовки Часто призматические детали требуют обработки с разных сторон. Детали нередко имеют много пазов и вырезов, и использование классических операций обработки граней может тре- бовать вспомогательных построений. Кроме того, для таких деталей черновая и чистовая об- работки не так строго разделены, как на деталях типа матриц и пуансонов. Можно сказать, что материал снимается «элементарными объемами». На таких деталях часто приходилось исполь- зовать операции на основе границ (типа PLANAR_MILL), что более трудоемко и требует большей квалификации технолога-программиста. В NX8 появились новые операции для обработки призматических деталей с разных сторон. Эти операции учитывают текущее состояние заготовки и могут отслеживать перенос заготовки в другое положение для дальнейшей обработки. Операции работают с гранями твердого тела, а не с границами. Операции FLOOR_MILLING, FLOOR_WALL_MILLING, WALL_MILLING Команды этих операций в NX8.0 находятся в отдельной группе 2.5_D_milling (рис. 6.1). Этих операций три: 1 – FLOOR_MILLING – операция требует задания только пола; 2 – FLOOR_WALL_MILLING – операция требует задания пола и стенок; 3 – WALL_MILLING – операция требует задания только стенок.. Откройте пример Floor_wall_Mil_exl_setup_1.prt . В нем уже сделана инициализация, создан инструмент и определены деталь и заготовка. Создайте операцию FLOOR_MILLING по обработке верхней грани. Родительские группы задайте, как на рис. 6.1. Нажмите ОК, появится диалоговое окно операции (рис. 6.2). Оно очень похоже на то, что используется в FACE_MILLING_AREA, но имеются особенности. Задайте пол области реза (1). В качестве пола укажите верхнюю грань детали (рис. 6.3) и сгенерируйте операцию. Результат показан на рис. 6.4. Помимо траектории подсвечиваются текущее состояние заго- товки и расчетная обрабатываемая плоскость – в данном случае она растянута относительно указанной грани. Кроме того, отвер- стия, вырезы на грани игнорируются при определении обрабатываемой плоскости. В нижней части диалогового окна операции в группе Действия имеется дополнительная команда Отобразить ре- зультат ЗвПО (обозначена цифрой 2 на рис. 6.2) для показа текущей заготовки в закрашенном виде. Рисунок 6.1 2 3 1 69 Основные новые параметры операции находятся в диалоговом окне Параметры резания – Ограничения (рис. 6.5). В нем по умолчанию включен учет 3D ЗвПО (1), параметр Растягивать пол до установлен в Наружной линии заготовки (2), Консоль первого прохода – 50 % (3) рас- тягивает пол еще шире заготовки на величину 50 % от диаметра инструмента. Рисунок 6.3 Рисунок 6.4 Рисунок 6.2 1 Операции FLOOR_MILLING, FLOOR_WALL_MILLING, WALL_MILLING Рисунок 6.5 2 3 4 1 Операции по обработке граней с учетом заготовки 70 Создайте операцию FLOOR_WALL_MILLING. Пол области реза и геометрию стенки укажите, как на рис. 6.6. Сразу после указания в графической области отобразится расчетная геометрия обрабатываемой поверх- ности пола (1), причем с учетом инструмента. По этой геометрии видно, что нам достаточно одного про- хода на каждом уровне. Поэтому зададим шаблон резания – Профиль, глубину резания – 4 мм. Нажмите Генерировать. Количество проходов будет рассчитано автоматически в зави- симости от высоты стенки. В графической области также показаны маркеры уровней (2), которые определены с учетом всех устано- вок, в том числе и с учетом флага Продолжить стенки (обозначен цифрой 4 на рис. 6.5). Выполните команду Отобразить результат ЗвПО в нижней части диало- гового окна. Текущая заготовка будет закрашена (рис. 6.7). Нажмите ОК, чтобы сохранить операцию. Рассмотрим второй установ детали, деталь будет перевернута на 180°. Перенос заготовки при обработке с перестановками В этом разделе описана новая возможность версии NX8 по переносу ЗвПО между установа- ми. Этот функционал не требует сохранения ЗвПО в отдельный файл, не используются системы координат для позиционирования. ЗвПО автоматически выравнивается по текущему состоянию Рисунок 6.7 Рисунок 6.6 1 2 71 обрабатываемой детали. Установы могут программировать- ся как в одном, так и в различных файлах, при этом ЗвПО на между установами ассоциативно связано. Откройте пример Floor_wall_Mil_exl_setup_2.prt. В нем уже сделана инициализация, создан инструмент и определена деталь. Заготов- ка не определена. Откройте геометрическую группу WORKPIECE, выполните коман- ду Задать заготовку. Тип заготовки задайте ЗвПО – Заготовка в процессе обработки (рис. 6.8). Выполните команду Выбрать источник для ЗвПО. В поле Скопировать ЗвПО из выберите Обзор и найдите файл Floor_wall_Mil_exl_setup_1.prt, где задана обработка на 1 установе (рис. 6.9). В этом же окне появится структура геометрических групп первого установа; выберите WORKPIECE. В общем случае проект мог содержать несколько установов, и необходимо выбрать нужную нам геометрическую группу. Нажмите ОК. В диалоговом окне задания заготовки станет актив- ной команда Обновить локальную ЗвПО из источника (рис. 6.10). Выполните ее. Заготовка будет отображена в графической области. Ря- дом с командой указан статус обновления, сейчас это Up to Date (обновлено). Этот механизм поддерживает ассоциатив- ную связь второго и первого установов, и при изменении операций первого установа заготовка на втором установе будет обновлена. Рисунок 6.8 Рисунок 6.9 Рисунок 6.10 Перенос заготовки при обработке с перестановками Операции по обработке граней с учетом заготовки 72 Рисунок 6.11 Рисунок 6.12 Рисунок 6.13 Рисунок 6.14 Рисунок 6.15 73 Создайте операцию FLOOR_WALL_MILLING, как было описано ранее (рис. 6.11). Шаблон резания используем Зиг, глубина резания – 4 мм. Выполните команду Отобразить результат ЗвПО в нижней части диалогового окна. Текущая заготовка будет закрашена (рис. 6.12). Нажмите ОК, чтобы сохранить операцию. Скопируйте операцию. В копии переопределите грани пола и стенки, чтобы обработать уступ, как показано на рис. 6.13. Создадим еще одну операцию по обработке фаски. В операциях FLOOR_MILLING, FLOOR_WALL_MILLING мож- но обрабатывать наклонные грани, не задавая для них отдельной системы координат. Более того, по умол- чанию инструмент устанавливается перпендикулярно первой указанной грани (так же, как в операциях FACE_MILLING). Создайте операцию FLOOR_MILLING, в качестве грани пола укажите фаску, как на рис. 6.14. Сгенерируйте операцию. Выполните верификацию трех операций. Убедитесь, что заготовка для верификации применена с учетом первого установа (рис. 6.15). Строго говоря, нам необходимо было бы создать сначала черновые, а затем чистовые опе- рации. Их легко сделать через копирование операций и задание припуска в одной из операций. Желающим предлагаем сделать это самостоятельно. Перенос заготовки при обработке с перестановками |