6.Обработка плоских участков в деталях инструментальной оснастки и базовых поверхностей корпусных деталей в версии 10
Детали инструментальной оснастки часто имеют абсолютно плоские участки, перпендикулярные оси инструмента. Такие участки удобно обрабатывать, используя стратегии 2.5 D фрезерной обработки. Меню «Обработка 2D/2.5D» показано на рис.61.
Рис.61 Меню опций 2D/2.5D обработки
В версии 10 используются те же стратегии, что и в версии 9.5, но в связи с тем, что в версии 10 используется единый 3D редактор для моделирования и задания обработки, методика разработки плоских проходов значительно проще, чем в версии 9.5.
Вся обработка строится не в глобальной системе координат, а в ЛСК (локальная система координат), создаваемой пользователем в виде геометрического объекта. Рассмотрим пример обработки плоской грани бобышки (рис.62).
Рис.62. Модель с плоской горизонтальной гранью, подготовленная для разработки 2.5D прохода
Как и в версии 9.5 перед разработкой прохода выполняем определенные геометрические построения. Начинаем с построения кривой границы грани (опция редактора «Кривые» - «Границы поверхностей»). После выбора грани в модели создаются несколько кривых, ограничивающих обрабатываемую грань (рис.63).
Далее в версии 9.5 требовался экспорт полученных кривых в одну из локальных плоскостей 2Д редактора. В версии 10 никакого переноса не требуется. Для начала удлиняем кривую, общую с галтелью, чтобы получить ограничивающую кривую для избежания зареза детали и обеспечения полной обработки грани. Допустим, удлиняем на величину диаметра инстумента в обе стороны. Операция выполняется с помощью опции «Модиф.»- «Удлинить».
Для задания параметров обработки используется панель соответствующей стратегии 2.5D обработки. Выбираем стратегию «Выборка кармана эквидистантой». Данная стратегия позволяет обрабатывать участок с открытыми внешними границами, задавая его как контур заготовки. Только такой контур должен быть замкнутым. Поэтому соединяем концы оставшихся кривых границы отрезком и объединяем полученную фигуру в единый контур (опция «Создать» - «Контуры» - «Создать контур»). После этого выбирается опция «Обработка 2D/2.5D»- «Выборка кармана эквидистантой». Технологические параметры для данной опции задаются в диалоговой панели, аналогичной версии 9.5 (рис.63).
Рис.63 Параметры обработки эквидистантой кармана с открытыми внешними границами.
Последовательность задания геометрических объектов в опции обработки карманов совпадает с версией 9.5, но вся работа может быть выполнена в 3D редакторе, правила указания стороны обработки такие же как в 3D обработке версии 10. На рис.64 показаны этапы выбора геометрических объектов и результат генерации траектории обработки.
Рис.64. Этапы выбора геометрических объектов для генерации траектории прохода
В параметрах стратегии было указано, что конуры детали отсутствуют, поэтому диалог начинался с выбора ограничивающего контура, затем в качестве контура заготовки выбран контур бобышки (с замкнутыми отрезком концами), а в завершение диалога выбрана точка врезания.
Если проанализировать результат рассчитанной траектории, показанной на рис.64,то можно заметить, что вследствие кривизны ограничивающей кривой возможна недоработка углов плоской грани, так как фреза не может выйти за пределы заготовки больше указанной в параметрах величины. Нужно либо увеличить выход фрезы за пределы заготовки, что означает практически расширить всю зону обработки на равную величину во все стороны эквидистантно границе, или изменить конфигурацию зоны обработки. Первый вариант может привести к неоправданному увеличению машинного времени. Поэтому останавливаемся на втором варианте. Редактор позволяет легко построить новую зону обработки путем объединения замкнутых областей. Результат генерации прохода с расширенной зоной обработки показан на рис.65
Рис.65. Генерация траектории после изменения контура заготовки
В выше рассмотренном примере была показано преимущество указания геометрических объектов для 2.5 D обработки. Тем не менее, в процедурах построения контуров ограничений часто удобно скрыть 3D модель, чтобы уменьшить объем информации, отображаемой на экране. В качестве примера можно рассмотреть обработку базовых поверхностей для монтажа различных устройств на стенках корпусов. Пусть нужно обработать базовую грань между боковыми стенками и центральный карман концевыми фрезами (рис.66).
Рис.66. Модель корпуса
Работа в данном примере начинается с построения ЛСК с названием «база». Плоскость XY данной ЛСК выбирается в качестве рабочей плоскости. Затем восстанавливаются граничные кривые плоской грани и галтелей. Верхняя грань обрабатывается концевой фрезой с радиусом при вершине зуба, равному радиусу галтели. Для построения зоны обработки включаем вид, параллельный рабочей плоскости. Для удобства выполнения построений с использованием привязок к граничным кривым рекомендуется спрятать временно 3D элементы модели простым выбором кнопки «2D» (рис.67). Зона обработки строится в виде прямоугольника по его диагональным точкам (ввиду небольших габаритов центрального бокового кармана его можно включить в зону обработки верхней грани). Диагональные точки выбираются путем привязки к крайним точками граничных кривых с учетом смещения на величину диаметра инструмента
.
Рис.67. Построение зоны обработки верхней грани
В качестве стратегии обработки выбираем обработку кармана штриховкой с указанием замкнутого контура в качестве границы обработки («деталь») (рис.68).
Рис.68.Параметры стратегии обработки замкнутой зоны
После построения контура зоны обработки рекомендуется вернуть в режим 3D отображения. Это позволит вести указание геометрических объектов и визуальный контроль траектории с учетом всей геометрии модели (рис.69).
Рис.69. Генерация траектории обработки плоского кармана штриховкой
Как видно из рис.69, если не указывать обработки контура в стратегии выборки штриховкой кармана, то стенка может остаться недоработанной, но зато траектория штриховки будет достаточно оптимальной. Доработку стенки выполним отдельным проходом с помощью опции «Проход по эквидистанте». Так как контур стенки является прямой линией, а алгоритм выбранной стратегии может автоматически удлинять контур с учетом указанных точек начала и конца обработки, то никаких дополнительных построений не требуется. Достаточно спрятать только в подэкранный режим прямоугольник (чтобы не мешал при выборе контура обработки на стенке) и выставить вид изображения XY. Для удобства указания точек начала и конца обработки включаем изображение сетки (размер ячейки сетки устанавливается в настройках редактора ГеММы). Состояние экрана для расчета генерации прохода по контуру стенки показано на рис.70.
Рис.70. Исходные данные для расчета прохода по эквидистанте
«Проход по эквидистанте» рассчитывается по технологическому шаблону. В шаблоне имеются кнопки выбора ЛСК, технологических параметров и геометрических объектов (контур обработки). Технологические параметры имеют собственную панель стратегии (панель аналогична версии 9.5), показанную на рис.71.
Рис.71. Панель технологических параметров стратегии «Обработка контура эквидистантой».
В технологических параметрах указываются характеристики инструмента (кнопка «Инструмент»), параметры стратегии (кнопка «Стратегия»), режимы резания уровень плоскости обработки и другие технологические плоскости (кнопка «Параметры УП»). Результат расчета траектории обработки контура с учетом заданных параметров показан на рис. 72 в режиме показа проходов с твердотельным отображением инструмента.
Рис.72. Результат расчета траектории по доработке стенки.
В рассматриваемом примере имеется центральный карман, который удобнее всего обрабатывать по стратегии «открытый карман» в опции «Выборка кармана эквидистантой» (смотри документацию по версии9.5). Для обработки кармана требуется контур кармана (кривая, полученная как часть границы плоской грани от предыдущей операции) и отрезок контура заготовки. Последний нужно достроить в редакторе до вызова опции «Обработка контура эквидитантой». Настройка высот и толщины слоя, снимаемого за один проход, выполняется в панели «Параметры УП». Результат расчета показан на рис.73.
Рис.73. Результат расчета траектории обработки кармана
В деталях часто встречается обработка по плоскому контуру инструментом, диаметр которого задает наладчик корректором. Для такой технологии в версии 10 осталась опция «По контуру». Только изменился ее внешний интерфейс по сравнению в версией 9.5. Во-первых, опция стала работать на базе технологического шаблона. Во-вторых, изменился интерфейс при выборе контура (рис.74).
Рис. 74. Указание характеристик контура обработки в опции «По контуру»
Ввод параметров контура обработки удобно вести непосредственно в 3D редакторе. Параметры задаются в специальной панели «Обрабатываемый контур». В панели отображается имя контура. В качестве контура может быть и плоский сплайн граничной кривой поверхности, как в показанном на рис.74 примере. Одновременно с подсветкой выбранного контура на экране отображается проекция контура на плоскость обработки (плоскость, определенная как рабочая высота через кнопку «Параметры УП» в технологических параметрах шаблона). На исходной кривой отображается стрелка указания стороны обработки, а стрелка направления обработки – на проекции контура на плоскость обработки. Направление коррекции указывается кнопкой, но оно не отражается на экране при переходе к другим кнопкам шаблона. Для указания подхода-отхода в технологическом шаблоне существует специальная кнопка (рис.75)
Рис.75. Назначение параметров подхода и отхода
После расчета траектория центра фрезы показывается в плоскости обработки (рис.76).
Рис. 76. Результат расчета обработки фрезы по контуру
Следует не забывать, что реальная траектория будет эквидистантной после ввода коррекции на радиус на станке. Поэтому величину подхода отхода следует назначать больше радиуса инструмента. В связи с тем, что в опции «Проход по контуру» величина подхода-отхода не соответствует реальной на станке, в версии 10 оставлен тип врезания только вертикальный.
Для обеспечения наклонного врезания при обработке по контуру без коррекции нужно использовать опцию « Проход по эквидистанте». Рассмотрим подробно получение обработки по технологии «шпоночный паз маятниковым врезанием» для черновой обработки паза в матрице (рис.77)
Рис.77. Обработка шпоночного паза маятниковым врезанием
Перед вызовом опции необходимо в модели построить нужные технологические геометрические элементы: точки центров дуг шпоночного паза (радиус дуги равен радиусу фрезы) и отрезок, соединяющий эти две точки (рис. 78).
Технология получается за счет правильного сочетания технологических параметров и назначения характеристик обрабатываемого контура. В кнопке «ТП» (рис.79) указывается способ врезания «Наклонный», поставить галочку в опции «Обработка по контуру», а в остальных позициях галочки нужно убрать. Шаг маятникового врезания регулируется величиной наклона.
Рис.78. Исходные геометрические объекты для технологии «Шпоночный паз»
Рис. 79 Технологические параметры для маятникового врезания
При указании параметров контура один центр дуги выбирается как точка начала врезания и как точка конца обработки, второй центр – как точка начала обработки. Отрезок указать в качестве контура обработки. Направление стороны не влияет на результат, а вот направление обработки должно быть выбрано от точки начала обработки к точке конца обработки (рис.80). Результат обработки представляется как траектория из четырех кадров (рис.81). Реальное количество кадров определяется при создании УП. Также правильную траекторию отображает и новая опция показа прохода (рис.77).
Рис.80. Указание характеристик обрабатываемого контура
Рис.81 Результат расчета прохода с маятниковым врезанием
Автор: Григорий Иванец