Ведмидь П. Основы NX CAM-М-ДМК Пресс-2012-216с. Основы nx cam
 Скачать 22.4 Mb.
|
|
Глава 9. Обработка отверстий В этой главе рассмотрим как осевые операции (в частности, сверление, растачивание, развер- тывание, нарезание резьбы метчиком и др.), так и операции фрезерования отверстий и резьбо- фрезерования. Осевые операции используют процессор «точка-точка» для генерации траекторий инструмен- та, в которых инструмент позиционируется по оси отверстия, углубляется в деталь и отводится. В программе обработки для таких операций используются станочные циклы. Операции отлича- ются друг от друга типом цикла и количеством параметров в нем. Сверление и другие осевые операции Сверление в NX можно программировать различными способами: 1. Операции сверления Drill (1 на рис. 9.1). В операци- ях отверстия указываются прямо в диалоговом окне операции или в группе Drill_geom. Для таких опера- ций характерно наиболее гибкое управление глу- биной сверления (другие операции обычно задают глубину по модели). 2. Сверление через операцию Manual_hole_making (будет рассмотрено ниже). В этой операции отвер- стия указываются вручную в группе Manual_Hole. 3. Сверление в модуле обработки на основе элемен- тов с автоматическим распознаванием элементов и созданием операций (будет рассмотрено в главе 19). Операции на рис. 9.1 фактически представляют собой одну и ту же операцию с различными установками глубины сверления или типом и параметрами цикла. Рассмотрим ба- зовую операцию сверления (2). Рисунок 9.1 2 1 Рисунок 9.2 1 2 3 5 4 6 95 Откройте пример head_holes_setup_1.prt. Нам необходимо выполнить сверление 6 отверстий. Выполните команду создания операции Сверления (2), используйте инструмент DRILLING_TOOL_D8, кото- рый уже создан, и геометрическую группу WORKPIECE; нажмите ОК. Появится диалоговое окно операции сверления (рис. 9.2). В группе параметров Геометрия присутствуют новые геометрические объекты. В этом диалоговом окне обязательно необходимо задать отверстия (1). Выполните команду Задать отверстия. Появится новое диалоговое окно (рис. 9.3). В диалоговом окне выполните команду Выбрать – появится еще одно диалоговое окно. В нем ничего не нажимайте и укажите ребро отверстия, как на рис. 9.4 (1); нажмите ОК – отверстие будет маркировано крестиком по центру и рядом указан номер (2). Еще раз нажмите ОК и сгенерируйте операцию. Визуализация траектории с инструментом в нижней точке показана на рис. 9.5. Рассмотрим ряд параметров диалогового окна операции сверления (рис. 9.2): 2 – минимальный зазор: расстояние от точки маркировки отверстия до точки начала сверле- ния вверх по оси инструмента; 3 – зазор сквозного отверстия: расстояние, на которое осуществляется перебег инструмента при сверлении сквозных отверстий. Эти два параметра использованы в данной операции. Параметр Припуск глухого отверстия (4), не равный 0, используется для глухих отверстий для инструментов типа разверток и метчиков, которые не должны доходить до низа просвер- ленного отверстия. Параметр Тип цикла (5) рассмотрим отдельно; рядом расположена команда управления параметрами цикла (6). Выполните команду Задать отверстия еще раз. В диалоговом окне (рис. 9.3), кроме команды Выбрать, имеется еще ряд команд гибкого управления выбором отверстий. Команда Отобразить точки (5) позволяет отобразить уже вы- бранные точки и их номера. Команда Добавить (2) служит для добавления отверстий в список, команда Подавить (3) – для исключения отверстий из списка, команда Оптимизация (4) – для изменения порядка обхода отверстий в списке. При работе с уже выбранными отверстиями не- обходимо указывать их маркер, а не ребро. Рисунок 9.4 1 2 Рисунок 9.3 1 2 3 4 5 6 Сверление и другие осевые операции Обработка отверстий 96 Выполните команду Добавить и ука- жите еще 5 отверстий. Нажмите ОК до возврата в основное диалоговое окно и сгенерируйте операцию. Обратите внимание, что переходы между отверстиями небезопасны и вызывают столкновения с дета- лью. Измените минимальный зазор на значение 15 мм и перегенери- руйте операцию (рис. 9.6). Теперь сверление начинается с безопасной высоты, хотя и приходится тратить время на движения по воздуху. На- жмите ОК для сохранения операции. Этот тип операции сверления имеет еще много параметров для улучшения траектории свер- ления. Можно изменить порядок обхода отверстий (команда Оп- тимизация (4) на рис. 9.4) и ис- пользовать меньшее значение минимального зазора. Можно индивидуально управлять высо- той перехода между конкретны- ми точками (команда Маневри- рование (6) на рис. 9.4). Этого рассматривать не будем по двум причинам: из-за ограниченного объема книги и, главное, из-за того, что новые операции свер- ления, упомянутые в начале главы, обеспечивают автомати- ческий контроль столкновений и более просты в управлении. Но они имеют меньше управляющих параметров, и классическую операцию сверления, которая рассматривается в этом разделе, можно считать низкоуровневым подходом к программирова- нию сверления (подобным образом трактовалась операция PLANAR_MILL для фрезерования). Теперь разберем циклы сверления. Наша текущая операция выполнена с использованием цикла стан- дартного сверления (цикла 81). Убедимся в этом и выполним постпроцессирование операции; результат показан на рис. 9.7 для систем ЧПУ Fanuc и Sinumerik. Дважды щелкните по операции сверления и в диалоговом окне операции раскройте список циклов (рис. 9.8). Этот список удобно сразу сопоставить с командами операций сверления на рис. 9.1. Воспроиз- ведем фрагмент этого диалогового окна на том же рисунке. Цикл стандартного сверления (1) уже рассмо- трен, упомянем его для систематизации. Кроме этого, имеются циклы глубокого сверления (2), стружко- ломного сверления (3), нарезания резьбы метчиком (4), развертки (5), расточки (6) и др. Так как циклы имеют довольно много параметров, для ускорения работы операции сверления с предустановленными циклами и их параметрами продублированы в виде отдельных иконок. Рисунок 9.5 Рисунок 9.6 97 Некоторые циклы не продублированы, а некоторые команды используют один и тот же цикл, но с разными настройками глубины сверления. Упомянем возможность замены циклов обычными движениями с линейной интерполяцией (7). Некоторые станки не поддерживают вывод циклов, и для них используется эта возможность. Команды Цековка (8) и Центровка (9) используют стандартный цикл, но в первом случае глубина по умолчанию задана 0, а во втором задана глу- бина центровки. Параметры цикла доступны при нажатии на значок с изо- бражением ключика рядом со списком циклов в диалого- вом окне операции. Наиболее востребованные параметры (рис. 9.9): Depth (1) – управление глубиной (по умолчанию установлено По модели), Dwell (2) – задержка, Step значе- ния (3) – шаг (например, в циклах глубокого и стружколом- ного сверления). Не закрывайте модель: мы продолжим работать с ней в этой главе. Рисунок 9.7 Рисунок 9.8 7 1 3 2 4 5 6 9 8 5 4 1 3 2 6 Рисунок 9.9 1 2 3 Сверление и другие осевые операции Обработка отверстий 98 Сверление отверстий произвольной ориентации NX автоматически распознает ось отверстия и позиционирует инструмент вдоль этой оси. Для 5-осевого сверления это существенно ускоряет и упрощает работу. Откройте пример drilling_on_sphere1.prt. Здесь выполнено сверление трех отверстий, расположенных на сфере (рис. 9.10). Данный пример демонстрирует возможность задания отверстий произвольной ориентации в одной опе- рации и возможность автоматического распознавания оси отверстия. Для того чтобы использовать эту возможность, необхо- димо в основном диалоговом окне операции задать Ось инструмента – По нормали к ОП (ОП – обрабатываемая поверхность, для отверстия это цилиндрическая грань) и включить флаг Использовать ось дуги (рис. 9.11). Попробуйте создать аналогичную операцию. Закройте модель по завершении работы. Использование геометрических групп Очень часто для обработки отверстия требуется несколь- ко операций, например центровка, сверление, развертыва- ние или нарезание резьбы. Чтобы не задавать отверстия в каждой операции (многократно), можно их задать в спе- циальной геометрической группе DRILL_GEOM, которая бу- дет родительской для набора операций. Рисунок 9.10 Рисунок 9.11 99 Продолжим работать с примером head_holes_setup_1.prt. Если вы его не закрыли, то можно переключиться на него, используя меню Окно. Создайте новую геометрическую группу, тип группы drill, подтип DRILL_GEOM; родительской геометрией пусть будет WORKPIECE (рис. 9.12). После нажатия ОК появится новое диалоговое окно, по своему содержа- нию напоминающее верхнюю часть диалогового окна операции сверления (рис. 9.13). Выполните команду Задайте отверстия (2), выберите все 6 отверстий и нажмите ОК. При создании операции сверления можно ссылаться прямо на геометрическую группу DRILL_GEOM (рис. 9.14). В самой операции, которая ссылается на DRILL_GEOM, команда задания отверстий будет недо- ступна, а фонарик рядом с ней показывает, что геометрия определена и наследуется. Также отображается имя родительской геометрической группы (рис. 9.15). При наличии большого количества отверстий раз- ных типов в детали удобно все отверстия одного типа указать в отдельной геометрической группе. Проект при таком подходе становится более наглядным. На рис. 9.16 показан навигатор операций, где видно, что операции SPOT_DRILLING и DRILLING_1 используют геометрическую группу DRILL_ GEOM_HOLES_D8 (сама группа переименована), а операция DRILLING не использует специаль- ных геометрических групп для сверления и отверстия в ней, скорее всего, заданы в самой операции. Рисунок 9.16 Рисунок 9.12 Рисунок 9.13 Рисунок 9.14 1 2 Рисунок 9.15 Сверление и другие осевые операции Обработка отверстий 100 Нарезание резьбы метчиком Наша модель имеет 1 резьбовое отверстие M12, причем резьба задана как символическая (это предпочтительный ме- тод задания резьбы, так как ее точное моделирование сильно увеличивает размер модели, а особых преимуществ не имеет). В операциях нарезания резьбы метчиком важен еще один параметр, который не упоминался ранее, – Разрешить боль- ший инструмент (или превышение инструмента). Этот пара- метр для операций сверления скрыт, а в операциях нарезания резьбы метчиком указывается рядом с типом цикла (рис. 9.17). Также необходимо задать параметр Допуск в % от диаметра (величина разрешенного превышения). Создайте операцию нарезания резьбы метчиком. Инструмент можно задать явно или выбрать из библиоте- ки. Убедитесь, что при отключенном параметре разрешенного превышения инструмент в отверстие не по- гружается. Сохраните правильную операцию. Операция MANUAL_HOLE_MAKING Это операция относительно нового типа – она появилась вместе с модулем обработки на основе элементов, где операции создаются автоматически. Но иногда удобнее использовать полу автоматические методы. Отверстия в данной операции напрямую задать нельзя; необходи- мо использовать геометрическую группу MANUAL_HOLE, которая доступна для типа геометрии hole_making (рис. 9.18). Откройте пример head_holes_setup_2.prt. Создайте геометрическую группу MANUAL_HOLE (1) и укажите в ней 6 отверстий, как показано на рис. 9.19. Диалоговое окно выбора геометрических объектов более привычно (похоже на фрезерные операции); в окне в скобках указано количество выбранных объектов. Но номера отверстий явно не ставятся: в этих операциях порядок обхода оптимизируется сам. Теперь создайте операцию MANUAL_HOLE_MAKING. Для этого в диалоговом окне создания операций пере- ключите тип на hole_making (рис. 9.20). В качестве геометрии для операции укажите MANUAL_HOLE. Рисунок 9.17 Рисунок 9.19 Рисунок 9.18 1 101 Нажмите ОК; появится диалоговое окно операции (рис. 9.21). Обратите внимание, что здесь вы можете только выбрать имя геометрической группы – кнопок задания отверстий нет. Но можно редактировать геометрическую группу (1) прямо из опе- рации, добавляя или исключая отверстия. Тип цикла и параметры задаются сходным образом. А вот глубина сверления в этой операции не определяется по моде- ли, а задается значением (2). В отличие от предыдущей опе- рации здесь имеется режим автоматического контроля столк- новений (3) с указанием безопасного вертикального зазора (4). Существует возможность учета ЗвПО (текущего состояния за- готовки) (5). Флаг Контроль столкновений обеспечил подъем инстру- мента над большой бобышкой для исключения столкновения (рис. 9.22). Фрезерование отверстий Фрезерование отверстий позволяет уменьшить потребность в мерном инструменте, что особенно актуально для больших от- верстий. Одной операцией фрезерования отверстий можно об- рабатывать отверстия разного диаметра и глубины. Операция фрезерования отверстий в NX8 полностью об- новлена. Операция работает с геометрической группой HOLE_ BOSS_GEOM (рис. 9.23). Команда этой группы расположена в нескольких местах, в том числе и для типа drill и hole_making. Создайте геометрическую группу HOLE_BOSS_GEOM. Когда появит- ся новое диалоговое окно (рис. 9.24), укажите большое отверстие в центре детали. Рисунок 9.22 Рисунок 9.20 Рисунок 9.21 1 2 5 3 4 Фрезерование отверстий Обработка отверстий 102 Можно указывать отверстия различного диаметра и длины. Окно Список (1) позволяет задавать порядок об- хода отверстий. Параметр Предел глубины (2) определяет, сквозное отверстие или глухое. Команда Сменить направ- ление (3) позволяет поменять направление обработки для сквозных отверстий. Попутно заметим, что эта геометриче- ская группа может применяться и для задания бобышек. Нажмите ОК. Создайте операцию фрезерования отверстий, ссылаясь на HOLE_BOSS_GEOM и используя концевую фрезу диаметром 10 мм. Появится диалоговое окно операции (рис. 9.25). Рисунок 9.23 Рисунок 9.24 2 3 1 Рисунок 9.25 2 3 4 1 103 Как видно в блоке параметров Геометрия, отверстие можно задать прямо в операции (1). В нашем случае оно наследуется из родительской группы. Шаблоны резания (2) в этой опера- ции специфичны: имеются винтовой, спиральный и их комбинация (винтовой по спирали). Для расчета числа проходов используются данные об исходном отверстии (3) и параметры ради- ального и осевого шага (4). Полагаем, что отверстие диаметром 10 мм у нас уже просверлено (можно добавить центральное отверстие к предыдущей операции). Задайте Диаметр заготовки 10 мм (3), Шаблон резания оставим Винтовой. Сгенерируйте операцию (рис. 9.26). Съем материала осуществляется на полную глубину цилиндрическими проходами со ступен- чатым увеличением диаметра винтовой спирали. Также в примере установлен флаг Начать из центра, который находится в диалоговом окне Вспомогательных перемещений. Это обеспечивает погружение инструмента строго по оси отверстия. Сделайте копию операции и в копии измените Шаблон резания на Спиральный. Генерируйте операцию (рис. 9.27). В этом случае съем материала осуществляется послойно с раскручиванием плоской спирали в каждом слое. Резьбофрезерование Резбофрезерование выполняется специальными резьбофрезами. Операция позволяет не использовать мерный инструмент (например, метчик) для обработки отверстий. Особенно вос- требована операция для обработки больших резьбовых отверстий. Резьбофрезы при создании доступны, если указан тип hole_making или некоторые другие типы. Создайте резьбофрезу с параметрами, как на рис. 9.28. Особенно важно, чтобы совпадали Шаг резьбы инструмента (1) и отверстия, а также Тип резьбы (иначе операция не будет сгенерирована). Создайте еще одну геометрическую группу HOLE_BOSS_GEOM, в которой переключите тип на Резьбо- вое отверстие (2 на рис. 9.29), установите значение Форма и шаг резьбы (3) Из модели и укажите отверстие, как на рисунке. Рисунок 9.26 Рисунок 9.27 Резьбофрезерование Обработка отверстий 104 Символическая резьба считывается с модели. Форма, направление и шаг отображаются в группе параметров (3), размеры отверстия для сверления – в группе (4). Эти пара- метры недоступны для редактирования, если резьба считы- вается с модели. Имеются и другие способы задания резь- бы: можно считывать ее из инструмента или задавать явно. Нажмите ОК. Создайте операцию резьбофрезерования, задав родительские группы (расположение), как на рис. 9.30. Появится диалоговое окно операции (рис. 9.31). Рисунок 9.30 Рисунок 9.31 2 1 Рисунок 9.29 3 4 2 Рисунок 9.28 1 105 Как видно в блоке параметров Геометрия, отверстие можно задать прямо в операции (1). В нашем случае оно наследуется из родительской группы. Для управления числом проходов слу- жат значения Осевой шаг и Радиальный шаг (2). Сгенерируйте операцию – результат показан на рис. 9.32. В примере тоже установлен флажок Начать из центра, который находится в диалоговом окне Вспомогательных перемещений (рис. 9.33). При большой длине режущей части резьбофрезы такая траектория дает наилучший резуль- тат. В ряде случаев желательно непрерывное резание. Такой параметр имеется в Параметрах резания – Непрерывный рез (рис. 9.34). Сделайте копию операции, установите параметр Непрерывный рез и сгенерируйте операцию. Результат показан на рис. 9.35. Рисунок 9.35 Рисунок 9.34 Рисунок 9.32 Рисунок 9.33 Резьбофрезерование |