Пятиосевая фрезерная обработка и предотвращение столкновений с инструментом

 

Пятиосевая обработка традиционно считается наиболее подходящей для обработки изделий в автомобильной и самолетостроительной промышленности. Ее преимущества и особенности также успешно используются производителями прессформ и штампов. VISI Machining 5-axis – эффективный модуль для генерации стратегий обработки в пятиосевой среде с многофункциональным предотвращением столкновений, помогающий качественно обрабатывать даже самые сложные трехмерные формы.

VISI - 5-осевая обработка детали на станке Nikken

Основные функции:

• Широкий выбор CAD интерфейсов
• Создание пятиосевых траекторий из 3D-моделей
• Пятиосевые последовательности черноврй и чистовой обработки
• 3 + 2 (позиционная) обработка
• Фрезерование наклонным инструментом
• Полное избежание зарезов
• Оптимизация траекторий
• Кинематическая симуляция
• Конфигурация постпроцессоров
• Отчеты в формате HTML и XLS

Широкий выбор CAD-интерфейсов

Для генерации управляющих программ в пятиосевой среде модели, полученные от заказчика, часто требуют коррекций геометрии. С помощью VISI Machining 5-axis это не займет много времени. Доступны преобразователи для следующих популярных форматов трехмерной графики: Parasolid, IGES, CATIA v4 и v5, Pro-E, UG, STEP, Solid Works, Solid Edge, ACIS, DXF, DWG, STL и VDA.

Обработка глубоких матриц и пуансонов

В прессформах особой сложности часто встречаются глубокие матрицы и радиусы, требующие обработкой инструментом малого диаметра. В таком случае чаще всего требуются удлиняющие вставки или инструмент большей длины - использование их увеличивает риск смещения при обработке и негативно влияет на качество поверхности. Многие сложные пресс-формы имеют глубокие матрицы и радиусы, обрабатываемые инструментом малого диаметра. Обычно для этого требуются удлинители инструмента или инструмент с большей длиной, что повышает риск смещения инструмента и ухудшает качество поверхности. Обрабатывая их с другого угла, головка инструмента может опуститься ниже и инструмент с креплением отклонятся от обрабатываемой поверхности засчет использования предотвращения столкновений. Основное преимущество подобного подхода - возможность резки коротким инструментом, увеличивая его жесткость, сокращая вибрацию и риск смещения. в результате обеспечивается равномерная нагрузка на инструмент и увеличивается скорость резки, одновременно продлевая срок службы и улучшая качество поверхности.

Преобразование траекторий из 3D в пятиосевые

Любую траекторию 3D-фрезерования можно с легкостью преобразовать в пятиосевую и использовать какую-либо из стандартных стратегий именно такой обработки. После преобразования к таким траекториям применяются высокоскоростные технологии, что позволяет избегать столкновения и автоматически отклонять инструмент от обрабатываемой детали там, где это требуется. Использование полуавтоматической траектории значительно ускоряет программирование, позволяя быстрее обучить операторов работе в среде VISI.

Обработка турбин и блисков

Детали особо сложной формы, например турбины или блиски наиболее подходят для обработки в 4-осевой среде. Черновую обработку на них иногда выполняют, используя врезное фрезерование, что применимо к любой траектории, но более целесообразно использовать токарное фрезерование (токарно-фрезерную обработку). Токарное фрезерование позволяет максимально увеличить количество снимаемой стружки в минуту, поддерживать равномерную нагрузку на инструмент, обеспечивать плавность резки, а движение инструмента выполнять по всем пяти осям, снижая возвратно-поступательный ход системы креплений. Самая важная часть процесса – чистовая обработка, и для достижения нужного качества поверхности при оработке сложных форм наиболее подходит непрерывная спиралевидная траектория. Особое внимание следует уделить выбору инструмента - инструмент более крупного размера и смещение одной из осей продлевает контакт инструмента инструмента с деталью, что уменьшает размер гребешка и улучшает качество поверхности.

Обработка лопастных колес

VISI Machining 5-axis располагает необходимыми функциями для качественной пятиосевой обработки таких деталей, как лопастные колеса. В VISI имеются все необходимые инструменты для успешной 5-осевой обработки лопастных колес. Требования к качеству поверхности, ограниченность пространства и углы движения осей вращения определяют обработку лопастных колес как самую сложную задачу пятиосевой обработки. При создании траекторий обработки координаты распределяются равномерно, снижается вибрация и уменьшается воздействие на тонкие ребра подобных обьектов. При чистовой обработке особо высокие требования предьявляются к качеству поверхности, но есть возможность удаления следов обработки засчет плавных движений осей.

3+2

Обработка по 3+2-осям (позиционная) включает в себя траектории как 2D, так и 3D-фрезерования с сохранением неизменного угла, для чего требуется значительно меньше настроек. Головка инструмента ориентируется автоматически, что позволяет сократить цикл обработки и устранить необходимость в дополнительных креплениях. Аналогично последовательной пятиосевой обработки, позиционная стратегия позволяет обрабатывать поднутрения с использованием короткого инструмента, что повышает его жесткость и улучшает качество поверхности.

Обрезка

5-осевая обрезка часто применяется в автомобильной промышленности и вакуумном формовании для фрезеровки желобков и обрезке краев. В таком случае инструмент располагается под прямым углом к направлению торца, следуя по направляющей. Для дополнительного контроля в определенных местах используются синхронизирующие кривые. Подобная стратегия включает в себя частую смену направления резки, поэтому необходима проверка столкновений и симуляция траектории.

Предотвращение столкновений

Малейшее смещение инструмента может вызвать крупные перемещения всех осей пятиосевого станка, так как они отражаются на движениях инструмента, оправок и шпинделя. VISI располагает различными методиками предотвращения столкновений инструмента с частями оборудования и материалом, например, обеспечение плавности перемещения осей, сдвиг инструмента по оси, его отклонение в нужную сторону от обрабатываемой поверхности (для избежания столкновений инструмента с оправками). Ход шпинделя для вращающихся осей также ограничивается и вручную.

Конфигурируемые постпроцессоры и листы настроек

VISI Machining 5-axis содержит обширную библиотеку постпроцессоров, подходящую для большинства фрезерных станков, оснащенных ЧПУ. При выборе постпроцессора учитываются и такие операции, как групповые циклы сверления и пробивки отверстий, коррекция инструмента и разработка подпрограмм для 3+2 осевого (позиционного) и 5-осевого оборудования. Для особо сложных и уникальных станков имеется возможность генерации индивидуальных постпроцессоров. Листы настроек станка, содержащие данные о начальных точках, оснастке, длительности и зоне обработки, также генерируются автоматически одновременно с постпроцессором. Содержание и формат листов настроек изменяются по предпочтениям пользователя и выводятся в форматах HTML или XLS.

Кинематическая симуляция

Кинематическая симуляция траектории позволяет проверить ее с учетом размеров оборудования и его технологических ограничений. Во время ее прогона испытывается правильность подбора инструмента, его крепления и оснастка. Система обнаруживает зарезы и столкновения инструмента с материалом и деталями станка, графически показывая критические места. Доступна библиотека 3-5-осевых станков, в случаях использования редких видов оборудования следует обратиться к технической поддержке Hexagon Production Software.