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.

Этап процесса

Технологическая цепочка описывает путь от проекта до готовой детали.

Создание 3D-модели
(CAD)
[Object]
Определение стратегии обработки
(CAM)
[Object]
Вывод управляющей программы
(постпроцессор)
[Object]
Отработка управляющей программы
(система ЧПУ)
[Object]
Выполнение движений
(Станок)
[Object]
Деталь
[Object]

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
 
Tip

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)

Опорные точки на инструменте

Примеры

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.

 
Tip

Условия:

  • Станок с осями вращения
  • Расширенные функции группа 1 (опция #8)
  • Расширенные функции группа 2 (опция #9)
 
Tip

Вы можете использовать векторный вывод только в режиме фрезерования.

Переключение режим обработки с помощью FUNCTION MODE

 
Tip

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)

Примеры

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

Пример

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.

 
Tip

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.

 
Tip

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.

 
Tip

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.
 
Tip

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

Заданная траектория (контур детали)
[Object]
Хордовая ошибка
[Object]
ЧПУ-данные
[Object]
  • 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

Цикл 32 DOPUSK

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.

Опорные точки на инструменте

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.
  • Переменные: параметры Q, QL, QR и QS

  • Улучшите наглядность с помощью структурирования управляющей программы. Используйте в управляющих программах, например, подпрограммы. Если возможно, разбейте большие проекты на несколько отдельных управляющих программ.
  • Техники программирования

  • Поддерживайте возможности коррекции, выводя контуры с коррекцией на радиус инструмента.
  • Коррекция радиуса инструмента

  • С помощью пунктов оглавления сделайте возможной быструю навигацию внутри управляющей программы.
  • Создание оглавления управляющей программы

  • Используйте комментарии для передачи важной информации о управляющей программе.
  • Добавление комментария

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

Указания к концевым программным выключателям для модуль-осей

 
Tip

Следующие указания по программным концевым выключателям для модуль-осей также затрагивают ограничения хода.

Пределы перемещения

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.

Пример

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°.

Пример

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.

Пример

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.

Примеры

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.
 
Manual

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.
 
Manual

Более подробную информацию можно найти в каталоге Опции и принадлежности.