Технические науки/8.Обработка материалов в машиностроении

Аспирант Продан Р.К.

Московский государственный индустриальный университет, Россия

Использование программного модуля Virtual Machine для отработки процесса изготовления электрода-инструмента на токарном обрабатывающем центре INDEX ABC

Уберечь дорогостоящее оборудование, технологическую оснастку и инструмент, сократить затраты на разработку управляющих программ для металлообрабатывающего оборудования, а также значительно повысить его производительность позволяет программный комплекс Virtual Machine.

Программный комплекс Virtual Machine работает с управляющими программами, независимо от того, какими программными средствами они были созданы. Это позволяет проводить их проверку, учитывая характерные особенности стоек ЧПУ и G-кодов, эмулировать работу УП, программ параметрического программирования, использующих макросы и структурную логику (циклы, условные переходы, обращение к системным параметрам).

Virtual Machine имеет модульную структуру, что позволяет пользователям использовать только необходимые функции с возможностью дальнейшего расширения модулями моделирования станков, оснастки и режущего инструмента.

Использование данного модуля для решения задачи совершенствования технологии изготовления мелкоразмерных сложнопрофильных деталей, позволило решить следующие задачи:

возможность закрепления спроектированной твердосплавной пластины для изготовления профиля резьбы в стандартном посадочном месте державки резца;

проверку управляющей программы на возможность отработки траектории инструмента;

верификация процесса изготовления электрода инструмента.

запись (в интерактивном или автоматическом режиме) процесса обработки в форматах AVI, BMP, TIFF для последующего анализа;

создание документации в форматах HTML и PDF, включающей: технологические операции, приспособления, точное время цикла, рисунки инструментов, характеристики обработки и т.д.

Модуль Machine Simulation позволяет реалистично моделировать любой станок с ЧПУ или отдельные его компоненты, использовать готовые модели из обширной библиотеки (включающей большое количество станков наиболее известных фирм), импортировать модели в форматах IGES, STL.(Рис.1.)

Рис.1 Рабочая зона станка INDEX ABC.

Также Virtual Machine осуществляет проверку и сравнение модели, полученной после виртуальной обработки, и математической модели сделанной в САПР программе, а также проверку и анализ выбранных обработанных деталей. Проверка на зарезания может выполняться на любом шаге эмуляции обработки. Задавая точность проверки можно определить места зарезаний или избыточного материала с указанием кадров программы, где произошло отклонение, и его величину. Это позволяет проанализировать результаты обработки и внести необходимые коррективы в УП до ее передачи на участок механообработки.

Virtual Machine определяет некорректные установки инструмента и шпинделя до того, как это обнаружится при запуске УП на станке. Среди них такие, как: смещение токарной пластины относительно центра вращения; расположение сверла вне оси сверления; заготовка вращается не в том направлении или превышает допустимые обороты; измерительный щуп не касается в измеряемой точке и т.д.

При помощи данной программы был произведен автоматический подбор оптимальных скоростей подач, исходя из условий резания и количества удаляемого материала. Учитывались такие факторы, как:

технические характеристики станка (мощность приводов станка, макс. обороты шпинделя, скорости ускоренных перемещений по осям и т. д.);

характеристики режущего инструмента (тип, материал, конструкция, длина и т.д.);

виды обработки (черновая, получистовая или чистовая) и соответствующие им режимы резания (глубина резания, скорость подачи в начале резания, норма снимаемого объема материала, ширина резания, угол резания).

Оптимизация УП в Virtual Machine позволяет значительно улучшить качество обрабатываемых поверхностей, повысить точность изготовления, уменьшить износ станков и режущего инструмента, снизить расходы материала.