Управляющие программы сгенерированные в CAM
Применение
Сгенерированные в CAM управляющие программы создаются с помощью CAM-систем. В сочетании с одновременной 5-осевой обработкой и поверхностями произвольной формы CAM-системы предлагают удобное, а иногда и единственно возможное решение.
Чтобы сгенерированные в CAM управляющие программы использовали весь потенциал системы ЧПУ и давали вам, например, возможности вмешательства и коррекции, должны быть выполнены определенные требования.
Сгенерированные в CAM управляющие программы должны соответствовать тем же требованиям, что и управляющей программы созданные вручную. Дополнительные требования возникают из технологической цепочки.
Технологическая цепочка описывает путь от проекта до готовой детали.
Смежные темы
- Использование 3D-данных непосредственно на системе ЧПУ
- Графическое программирование
Выходные форматы управляющих программ
Вывод в диалоге открытым текстом HEIDENHAIN
Если вы выводите управляющую программу в диалоге открытым текстом, то у вас есть следующие варианты:
- 3-х осевой вывод
- Вывод до пяти осей, без М128 или FUNCTION TCPM
- Вывод до пяти осей, с М128 или FUNCTION TCPM
Требования для 5-осевой обработки:
- Станок с осями вращения
- Расширенные функции группа 1 (опция #8)
- Расширенные функции группа 2 (опция #9) для M128 или FUNCTION TCPM
Если CAM система располагает кинематикой станка и точными данными инструмента, то вы можете использовать вывод 5-осевой управляющей программы без М128 или FUNCTION TCPM. Запрограммированная подача перераспределятся на все запрограммированные оси в каждом кадре программы, что может привести к различным скоростям резания.
Машинно-нейтральной и более гибкой является управляющая программа с М128 или FUNCTION TCPM, так как система ЧПУ берет на себя кинематический расчет и использует данные инструмента из управления инструментом. Запрограммированная подача действует при этом на направляющую точку инструмента.
Компенсация наклона инструмента с помощью FUNCTION TCPM (опция #9)
11 L X+88 Y+23.5375 Z-8.3 R0 F5000 | ; 3-осевой |
11 L X+88 Y+23.5375 Z-8.3 A+1.5 C+45 R0 F5000 | ; 5-осевой без М128 |
11 L X+88 Y+23.5375 Z-8.3 A+1.5 C+45 R0 F5000 M128 | ; 5-осевой с М128 |
Вывод с векторами
С точки зрения физики и геометрии вектор является направленной величиной, он описывает направление и длину.
При выводе с помощью векторов системе ЧПУ требуется хотя бы один нормализованный вектор, описывающий направление нормали к поверхности или угол наклона инструмента. Опционально кадр программы может содержать оба вектора.
Нормализованный вектор – это вектор с модулем 1. Модуль вектора вычисляется, как квадратный корень из суммы квадратов его компонентов.
Условия:
- Станок с осями вращения
- Расширенные функции группа 1 (опция #8)
- Расширенные функции группа 2 (опция #9)
Вы можете использовать векторный вывод только в режиме фрезерования.
Векторный вывод с направлением вектора нормали к поверхности является необходимым условием для использования трехмерной коррекции радиуса инструмента, зависящей от угла контакта (опция #92).
Трехмерная коррекция радиуса в зависимости от угла зацепления (опция #92)
11 LN X0.499 Y-3.112 Z-17.105 NX0.2196165 NY-0.1369522 NZ0.9659258 | ; 3-осевой с вектором нормали к поверхности, без ориентации инструмента |
11 LN X0.499 Y-3.112 Z-17.105 NX0.2196165 NY-0.1369522 NZ0.9659258 TX+0,0078922 TY–0,8764339 TZ+0,2590319 M128 | ; 5-осевой с M128, вектором нормали к поверхности и ориентацией инструмента |
Структура кадра программы с векторами
Вектор нормали к поверхности перпендикулярен контуру | Вектор направления инструмента |
11 LN X+0.499 Y-3.112 Z-17.105 NX0 NY0 NZ1 TX+0,0078922 TY–0,8764339 TZ+0,2590319 | ; прямая LN с вектором нормали к поверхности и ориентацией инструмента |
Элемент синтаксиса | Значение |
---|---|
LN | Прямая LN с вектором нормали к поверхности |
X Y Z | Целевые координаты |
NX NY NZ | Компоненты вектора нормали к поверхности |
TX TY TZ | Компоненты вектора направления инструмента |
Типы обработки по количеству осей
3-осевая обработка
Если для обработки детали требуются только линейные оси X, Y и Z, то речь идёт о 3-осевая обработке.
Обработка 3+2
Если при обработки детали, плоскость обработки должна быть повернута, то говорят о 3+2-осевой обработке.
Условия:
- Станок с осями вращения
- Расширенные функции группа 1 (опция #8)
Обработка с наклоном инструмента
Во время обработки, также известной как наклонное фрезерование, инструмент стоит под заданным вами углом к плоскости обработки. Вы не меняют ориентацию системы координат плоскости обработки WPL-CS, а только положение осей вращения и, таким образом, угол установки инструмента. Система ЧПУ может компенсировать возникающее в результате смещение линейных осей.
Обработка под углом применяется в сочетании с поднутрениями и короткими длинами зажима инструмента.
Условия:
- Станок с осями вращения
- Расширенные функции группа 1 (опция #8)
- Расширенные функции группа 2 (опция #9)
5-осевая обработка
При 5-осевой обработке, также называемой одновременной 5-осевой обработкой, станок перемещает пять осей одновременно. При обработке поверхностей произвольной формы это позволяет инструменту быть направленным оптимально к поверхности заготовки.
Условия:
- станки с осями вращения
- Расширенные функции группа 1 (опция #8)
- Расширенные функции группа 2 (опция #9)
5-осевая обработка невозможна с экспортной версией системы ЧПУ.
Этап процесса
CAD
Применение
С помощью CAD-систем конструкторы создают 3D-модели необходимых деталей. Ошибочные CAD-данные отрицательно сказываются на всей технологической цепочке, в том числе на качестве детали.
Рекомендации
- Избегайте открытых или перекрывающихся поверхностей в 3D-моделях, а также избыточных точек. По возможности используйте проверочные функции CAD-системы.
- Конструируйте или храните 3D-модели по центру допуска, а не в номинальных размерах.
Поддержите производство дополнительными файлами:
- Предоставление 3D-моделей в формате STL. Внутреннее моделирование системы ЧПУ может использовать CAD данные, например. для необработанных и готовых деталей. Дополнительные модели оснастки инструмента и зажимных приспособлений важны в связи с проверкой на столкновения (опция #40).
- Предоставьте чертежи с контрольными размерами. Тип файла чертежей здесь не важен, так как система ЧПУ может открывать файлы PDF и, таким образом, поддерживает безбумажное производство.
Определение
Сокращения | Определение |
---|---|
CAD (computer- aided design) | Системы автоматизированного проектирования |
САМ и постпроцессор
Применение
С помощью стратегий обработки в CAM-системах, технологи на основе данных CAD создают, не зависящие от станка и системы ЧПУ управляющие программы.
С помощью постпроцессора, управляющая программа вводится специфично для станка и системы ЧПУ.
Рекомендации к данным CAD
- Избегайте потери качества из-за неподходящих форматов передачи. Интегрированные CAM-системы с внутренними интерфейсами работают, таким образом, без потерь.
- Воспользуйтесь доступной точностью полученных CAD данных. Для чистовой обработки больших радиусов рекомендуется погрешность геометрии или модели менее 1 мкм.
Рекомендации к хордовой ошибке и циклу 32 DOPUSK
- При черновой обработке основное внимание уделяется скорости обработки.
Сумма хордовой ошибки и допуска Т в цикле 32 DOPUSK должна быть меньше припуска контура, иначе существует опасность повреждения контура.
Ошибка хорды в системе CAM
от 0,004 мм до 0,015 мм
Допуск T в цикле 32 DOPUSK
от 0,05 мм до 0,3 мм
- При чистовой обработке с целью получения высокой точности значения должны обеспечивать необходимую плотность данных.
Ошибка хорды в системе CAM
от 0,001 мм до 0,004 мм
Допуск T в цикле 32 DOPUSK
от 0,002 мм до 0,006 мм
- При чистовой обработке с целью получения высокой чистоты поверхности значения должны обеспечивать сглаживание контура.
Ошибка хорды в системе CAM
от 0,001 мм до 0,005 мм
Допуск T в цикле 32 DOPUSK
от 0,010 мм до 0,020 мм
Рекомендации к оптимальному выводу для системы ЧПУ
- Предотвратите ошибки округления, выводя координаты осей не менее чем с четырьмя десятичными знаками. Для оптических компонентов и деталей с большими радиусами (малой кривизной) рекомендуется не менее пяти знаков после запятой. Вывод векторов нормалей к поверхности (для прямых LN) требует не менее семи знаков после запятой.
- Не допускайте суммирование допусков путем вывода абсолютных значений вместо инкрементных значений координат для последовательных блоков позиционирования.
- Если возможно, выводите блоки позиционирования в виде дуг окружности. Система ЧПУ внутренне рассчитывает окружности более точно.
- Избегайте повторения идентичных позиций, спецификаций подачи и дополнительных функций, например, М3.
- Выведите цикл 32 DOPUSK снова только при изменении настроек.
- Убедитесь, что углы (переходы кривизны) точно определены через кадры программы.
- Если траектория инструмента выводится с резкими изменениями направления, скорость подачи сильно колеблется. Если возможно, скруглите траектории.
Траектория с резкими изменениями направления на переходах
Траектория инструмента с закругленными переходами
- Не используйте промежуточные или опорные точки на прямых. Эти точки возникают, например, при постоянном точечном выводе.
- Предотвратите образование узоров на поверхности детали, избегая точного синхронного распределения точек на поверхностях с одинаковой кривизной.
- Используйте расстояния между точками, подходящие для детали и этапа обработки. Возможное начальное значение лежит между 0,25 мм и 0,5 мм. Значения более 2,5 мм не рекомендуются даже при больших подачах обработки.
- Предотвратите ошибочное позиционирование, используя функцию PLANE (опция #8) с MOVE или TURN вывод без отдельного кадра позиционирования. Если вы используете STAY и позиционируете оси вращения отдельно, используйте вместо фиксированных значений осей переменные Q120 - Q122.
Разворот плоскости обработки с помощью функции PLANE (опция #8)
- Предотвращайте резкие провалы подачи в направляющей точке инструмента, избегая неблагоприятного соотношения между движениями линейных осей и осей вращения. Проблемными являются, например, значительное изменение угла установки инструмента с одновременным небольшим изменением положения инструмента. Учитывайте разные скорости задействованных осей.
- Если станок одновременно перемещает 5 осей, то кинематические ошибки осей могут суммироваться. Используйте как можно меньше осей одновременно.
- Избегайте ненужных ограничений скорости подачи для компенсационных перемещений, которые вы можете определить внутри М128 или функции FUNCTION TCPM (опции #9).
Компенсация наклона инструмента с помощью FUNCTION TCPM (опция #9)
- Учитывайте специфичное для станка поведение осей вращения.
Указания к концевым программным выключателям для модуль-осей
Указания к инструментам
- Сферическая фреза, вывод CAM по центру инструмента и большой допуск на оси вращения ТА (от 1° до 3°) в цикле 32 DOPUSK делают возможной поддержание наиболее равномерной подачи.
- Сферические или тороидальные фрезы и вывод CAM, относящийся к вершине инструмента, требуют малых допусков осей вращения ТА (около 0,1°) в цикле 32 DOPUSK. При более высоких значениях существует риск повреждения контура. Степень повреждения контура зависит, от наклона инструмента, радиуса инструмента и глубины контакта.
Рекомендации к дружественному для пользователя генерированию управляющей программы
- Облегчите изменения в управляющих программах, используя циклы обработки и контактного щупа системы ЧПУ.
- Упростите настройку и наглядность за счет централизованного определения скоростей подачи с использованием переменных. Предпочтительно использовать свободно определяемые переменные, например, QL-параметры.
- Улучшите наглядность с помощью структурирования управляющей программы. Используйте в управляющих программах, например, подпрограммы. Если возможно, разбейте большие проекты на несколько отдельных управляющих программ.
- Поддерживайте возможности коррекции, выводя контуры с коррекцией на радиус инструмента.
- С помощью пунктов оглавления сделайте возможной быструю навигацию внутри управляющей программы.
- Используйте комментарии для передачи важной информации о управляющей программе.
Система ЧПУ и станок
Применение
Система ЧПУ рассчитывает из заданных в управляющей программе точек перемещения отдельных осей и требуемый профиль скорости. Внутренние фильтры системы ЧПУ при этом обрабатывают и сглаживают контур так, чтобы система ЧПУ поддерживала максимально допустимое отклонение.
Станок при помощи системы приводов превращает, рассчитанные системой ЧПУ перемещения и профиль скорости в перемещения инструмента.
Вы можете оптимизировать обработку с помощью различных вариантов вмешательства и коррекции.
Указания к использованию сгенерированных CAM управляющих программ
- Симуляция, независимых от станка и системы данных ЧПУ в системах CAM может отличаться от фактической обработки. Проверьте сгенерированную в CAM управляющую программу используя внутреннюю симуляцию системы ЧПУ.
- Учитывайте специфичное для станка поведение осей вращения.
Указания к концевым программным выключателям для модуль-осей
- Убедитесь в наличии необходимых инструментов и достаточном оставшемся сроке службы.
- При необходимости, измените значения в цикле 32 DOPUSK в зависимости от хордовой ошибки и динамики станка.
- Machine
Следуйте указаниям инструкции по обслуживанию станка!
Некоторые производители станков дают возможность подстраивать поведение станка к конкретной обработке при помощи дополнительных циклов, например цикл 332 Tuning. С помощью цикла332 вы можете изменять настройки фильтров, ускорений и рывков.
- Если сгенерированная в CAM управляющая программа содержит нормализованные векторы, то вы также можете выполнять трехмерную коррекцию инструментов.
Трехмерная коррекция радиуса в зависимости от угла зацепления (опция #92)
- Опции программного обеспечения обеспечивают дальнейшую оптимизацию.
Указания к концевым программным выключателям для модуль-осей
Следующие указания по программным концевым выключателям для модуль-осей также затрагивают ограничения хода.
Для программных концевых выключателей для модуль-осей применяются следующие базовые условия:
- Нижняя граница больше –360° и меньше +360°.
- Верхняя граница не отрицательная и меньше +360°.
- Нижняя граница не больше чем верхняя граница.
- Верхняя и нижняя граница находятся менее чем в 360° друг от друга.
Если базовые условия не выполняются, то система ЧПУ не может перемещать модуль-ось и выдает сообщение об ошибке.
Если целевая позиция или эквивалентная ей позиция находится в допустимом диапазоне, то движение с активными концевыми выключателями для модуль осей разрешено. Направление движения определяется автоматически, так как всегда можно переместиться только к одной из позиций. Обратите внимание на следующие примеры!
Эквивалентные положения отличаются на смещение n x 360° от целевого положения. Множитель n соответствует любому целому числу.
11 L C+0 R0 F5000 | ; концевые выключатели –80° и 80° |
12 L C+320 | ; целевая позиция –40° |
Система ЧПУ позиционирует модуль-ось между активными концевыми выключателями в позицию 320°, эквивалентную -40°.
11 L C-100 R0 F5000 | ; концевые выключатели –90° и 90° |
12 L IC+15 | ; целевая позиция –85° |
Система ЧПУ выполняет движение перемещения, так как целевая позиция находится в допустимом диапазоне. Система ЧПУ позиционирует ось в направлении ближайшего концевого выключателя.
11 L C-100 R0 F5000 | ; концевые выключатели –90° и 90° |
12 L IC-15 | ; сообщение об ошибке |
Система ЧПУ выдает сообщение об ошибке, поскольку целевая позиция находится за пределами допустимого диапазона.
11 L C+180 R0 F5000 | ; концевые выключатели –90° и 90° |
12 L C-360 | ; целевая позиция 0°: получается как кратная 360°, например, 720° |
11 L C+180 R0 F5000 | ; концевые выключатели –90° и 90° |
12 L C+360 | ; целевая позиция 360°: получается как кратная 360°, например, 720° |
Если ось находится точно посередине запрещенной зоны, то путь к обоим концевым выключателям идентичен. В этом случае система ЧПУ не может перемещать ось в обоих направлениях.
Если кадр позиционирования приводит к двум эквивалентным целевым позициям в разрешенной области, система ЧПУ позиционирует, используя более короткий путь. Если обе эквивалентные целевые позиции отстоят друг от друга на 180°, то система ЧПУ выбирает направление движения в соответствии с запрограммированным знаком.
Определения
Модуль-ось
Модуль-оси – это оси, измерительное устройство которых выдает значения только от 0° до 359,9999°. Если ось используется как шпиндель, то производитель станка должен сконфигурировать эту ось модуль-ось.
Многооборотная ось
Многооборотные оси – это поворотные оси, которые могут совершать несколько или неограниченное количество оборотов. Производитель станка должен сконфигурировать многооборотную ось, как модуль-ось.
Отсчёт по модулю
Индикация позиции поворотной оси с отсчётом по модулю находится в диапазоне от 0° до 359,9999°. Если значение 359,9999° превышено, индикация снова начинается с 0°.
Функции и пакеты функций
Управление передвижением ADP
Распределение точек | |
Сравнение без и с ADP |
Сгенерированные в CAM управляющие программы с недостаточным разрешением и переменной плотностью точек на соседних траекториях могут привести к колебаниям подачи и ошибкам на поверхности заготовки.
Функция Advanced Dynamic Prediction ADP расширяет предрасчет максимально возможного профиля подачи и оптимизирует управление перемещением осей участвующие оси при фрезеровании. Таким образом, вы можете добиться высокого качества поверхности за короткое время обработки и уменьшить затраты на постобработку.
Важные преимущества ADP:
- При двунаправленном фрезеровании подача в прямом и обратном направлениях симметрична.
- Смежные траектории инструмента имеют одинаковые скорости подачи.
- Негативные воздействия типичных проблем из сгенерированных в CAM управляющих программ компенсируются или смягчаются, например:
- Короткие ступенчатые шаги
- Грубые хордовые допуски
- Сильно округлённые координаты точек в кадре
- Даже в сложных условиях система ЧПУ точно придерживается динамических параметров.
Динамическая эффективность
С помощью пакета функций Dynamic Efficiency вы можете повысить надежность процесса тяжелой и черновой обработки, сделав его более эффективным.
Dynamic Efficiency включает в себя следующие программные функции:
- Active Chatter Control ACC (опция #145)
- Adaptive Feed Control AFC (опция #45)
- Циклы трохоидального фрезерования (опция #167)
Использование Dynamic Efficiency даёт следующие преимущества:
- ACC, AFC и трохоидальное фрезерование сокращают время обработки с помощью более высокой скорости съема материала.
- AFC позволяет контролировать инструмент и, таким образом, повышает надежность процесса.
- ACC и трохоидальное фрезерование увеличивают срок службы инструмента.
Более подробную информацию можно найти в каталоге Опции и принадлежности.
Dynamic Precision
С пакетом функций Dynamic Precision вы можете обрабатывать быстро и точно с высоким качеством поверхности.
Dynamic Precision включает в себя следующие программные функции:
- Cross Talk Compensation CTC (опция #141)
- Position Adaptive Control PAC (опция #142)
- Load Adaptive Control LAC (опция #143)
- Motion Adaptive Control MAC (опция #144)
- Active Vibration Damping AVD (опция #146)
Каждая из функций предлагает значительные улучшения. Однако они также могут сочетаться друг с другом и дополнять друг друга:
- CTC повышает точность в фазах разгона.
- AVD позволяет получить более качественные поверхности.
- CTC и AVD приводит к быстрой и точной обработке.
- PAC приводит к повышению точности контура.
- LAC сохраняет постоянную точность даже при переменных нагрузках.
- MAC уменьшает вибрации и увеличивает максимальное ускорение при быстром перемещении.
Более подробную информацию можно найти в каталоге Опции и принадлежности.