Transcript д.т.н., проф. Евгенев Г.Б. Кузьмин Б.В. Серёгин Г.В. Межотраслевой институт повышения квалификации по новым направлениям развития техники и технологии (МИПК МГТУ им.

д.т.н., проф. Евгенев Г.Б.
Кузьмин Б.В.
Серёгин Г.В.
Межотраслевой институт повышения
квалификации по новым
направлениям развития техники и
технологии
(МИПК МГТУ им. Н. Э. Баумана,
Москва)
и
Компания СПРУТ-Технология
(г. Москва)
представляют курс обучения:
«Современные методы
программирования
для станков с ЧПУ»
Причины создания курса
 Нехватка кадров
 Недостаточная квалификация
 Неправильный выбор оборудования,
программного обеспечения
 Неэффективное использование
оборудования
 Незнание современных тенденций развития
техники и технологий
Предназначение и цели курса
Курс обучения предназначен для:
- технологов;
- технологов-программистов;
- операторов станков с ЧПУ;
- начальников участков и цехов со станками с ЧПУ
Цели курса:
- повышение профессионального уровня;
- получение комплексных знаний и умений, связанных с
подготовкой и обработкой на станках с ЧПУ;
- получение навыков использования современных
методов, принципов и средств обработки на станках с ЧПУ,
используя всю их функциональность
Продолжительность курса
Учебная программа рассчитана на 72 часа (2
недели).
Теоретическая часть (36 часов с видео
презентациями) подкрепляется практическими
занятиями (36 часов) на компьютерах и токарнофрезерном комплексе с ЧПУ.
Содержание программы обучения
1 день
Введение в курс. Планы занятий, расписание.
Теоретическая часть
История ЧПУ (оборудования и систем САМ). Основные понятия, нормативные документы, ГОСТ.
Структура САП (системы автоматизированного программирования) для станков с ЧПУ.
2 день
Теоретическая часть
Структура, формат УП; G-, M-функции. Интерполяция. Классификация оборудования с ЧПУ.
Системы координат станка, детали, инструмента, их взаимосвязь. Оснастка для станков с ЧПУ.
Технологичность конструкции, проверка на технологичность
Классификация CAD/CAM-систем. Обзор рынка CAD/CAM-систем. Выбор CAD/САМ -систем. Критерии выбора.
Проведение тендеров. Методы и средства интеграции CAD и CAM систем.
Формы представления исходной, промежуточной и результирующей информации CAM систем. Аппаратное
обеспечение систем с УЧПУ, функции. Пульт оператора, функции.
Современные тенденции развития оборудования, методов обработки.
Высокоскоростное и высокопроизводительное резание.
3 день
Расчет стоимости работы оборудования, расчет стоимости изготовления детали
2D, 3D-геометрическое моделирование
NURBS-поверхности. Прямая обработка NURBS-поверхности на станках с ЧПУ
Практическая часть
Построение 2D (детали токарной группы, фрезерной 2.5D) по выданным чертежам
Построение 3D (твердотельное моделирование, поверхностное моделирование)
4 день
Методы и средства проектирования операций обработки деталей на токарных станках с ЧПУ
Классификация переходов токарной обработки на станках с ЧПУ. Методы проектирования структуры
токарной операции. Технологическая оснастка токарных станков с ЧПУ. Способы оптимизации траектории
инструмента. Правила выбора инструментов. токарных станков с ЧПУ
Практическая часть
Способы и методы создания УП для токарной обработки в САМ-системах.
Содержание программы обучения
5 день
Практическая часть Разработка технологического процесса токарной обработки детали по выданным
чертежам (8-9 квалитет)
6 день
Методы и средства проектирования операций обработки деталей на фрезерных станках с ЧПУ
Теоретическая часть
Классификация переходов сверлильно-фрезерной и гравировальной обработки на станках с ЧПУ. Методы
проектирования структуры операций сверлильно-фрезерной и токарно-фрезерной обработки. Способы
оптимизации траектории инструмента. Особенности обработки корпусных и формообразующих деталей.
Технологическая оснастка сверлильно-фрезерных станков с ЧПУ. Правила выбора инструментов.
Практическая часть Способы и методы создания УП для фрезерной обработки в САМ-системах
7 день
Практическая часть
Разработка технологического процесса фрезерной обработки детали по 3D-моделям.
8 день
Методы и средства постпроцессирования и редактирования управляющих программ.
Системы контроля и редактирования управляющих программ.
Практическая часть
Адаптация постпроцессора на особенности УЧПУ и станка. Визуализация/верификация работы УП
Практическая часть
Работа со стойкой УЧПУ, работа с симулятором работы станка, наладка станка
9 день
Отработка единого цикла
Создание компьютерной модели детали в CAD-системе - создание управляющей программы в САМ-системе моделирование обработки - наладка оборудования - обработка на токарно-фрезерных станках с ЧПУ
10 день
Итоговое тестирование, сдача экзаменов. Индивидуальные консультации
Теоретические занятия
Продолжительность - 36 часов
Занятия проводятся на основе электронного курса:
презентации с видео (~700 слайдов)
д.т.н., проф. Г. Б. Евгенев
Исп. директор Г. В. Серегин
Примеры слайдов курса
(теоретическая часть)
«Современные методы
программирования для станков с ЧПУ
Примеры слайдов курса
Проблемы при интеграции CAD- и CAM-систем
Точность:
1.
Допуски, используемые при создании модели детали конструктором, грубее, чем
допуски при чистовой обработке
2.
Потенциальный источник проблем с точностью — это обмен данными. При
импорте в САМ-систему происходит преобразование исходного формата в
формат представления CAM-системы (триангуляция и т.п.). Желательно, чтобы
точность исходной модели была бы в 10 раз выше. Чем, допуск чистовой
обработки.
Потеря информации при конвертации:
CAD-система
IGES-формат
CAM-система
Примеры слайдов курса
Базовые точки в системе координат инструмента
при токарной обработке
Xи
Zри
Р
В
Zив
К
Zкр
Zи
Xкр
Xри
Xив
И
Примеры слайдов курса
Связь систем координат детали, станка и
инструмента при токарной обработке
+Xс
+Xд
+Xи
А
+C'
С
+Zс
-C'
БД
В
+Zд
+B Р
+X
-B +Zи
И
-X
+Z
-Z
Коррекция инструмента в токарных операциях
В большинстве токарных операций имеется возможность выводить в управляющую программу команды
коррекции инструмента. При этом в разных операциях используются разные виды коррекции. В
операции токарного сверления используется только коррекция на длину осевого инструмента.
Во всех остальных токарных операциях, кроме нарезания резьбы, применяется только коррекция
на радиус резца.
Существует 5 различных типов или способов учета коррекции на радиус токарного резца:
Компьютер. В данном случае CAM-система сама рассчитывает траекторию с учетом
размеров выбранного инструмента. В управляющую программу команды включения и
выключения коррекции не выводятся, что не позволяет оператору станка влиять на
коррекцию. Этот тип устанавливается по умолчанию.
Выключена. Расчет траектории производится без учета радиуса кончика резца, команды
включения и выключения коррекции в управляющую программу не выводятся.
Стойка ЧПУ. Как и в случае <Выключена> расчет траектории производится без учета
радиуса кончика резца, но в управляющую программу выводятся команды включения и
выключения коррекции соответствующего знака, что позволяет оператору станка
управлять коррекцией в пределах радиуса кончика инструмента
Износ. Расчет производится с учетом всех размеров резца, как и при использовании
опции <Компьютер>, но в управляющей программе появляются команды включения и
выключения коррекции со знаком, противоположным тому, который принят за обычный.
Это позволяет оператору компенсировать износ инструмента. указывая величину
коррекции на стойке как разницу между заданным размером инструмента и размером
переточенного инструмента
Обратный износ. Аналогично типу <Износ>, но знак коррекции противоположный.
Для последних трех типов дополнительно следует указать номер корректора, который будет
выводиться в командах включения и выключения коррекции
Примеры слайдов курса
Фрезерная обработка. Предельный угол наклона нормали
Возможна избирательная обработка участков
поверхности детали, в зависимости от угла между
нормалью к поверхности и вертикальной осью Z.
Обрабатываемый диапазон задается с помощью
минимального и максимального углов наклона, как
показано на рисунке.
Предельные значения угла наклона нормали могут
задаваться от 0° (горизонтальный участок, нормаль
вертикальна) до 90° (вертикальный участок,
нормаль горизонтальна).
Построчный метод обработки оптимален при
фрезеровании поверхностей близких к
горизонтальным, а послойная обработка дает
хороший результат при обработке
поверхностей близких к вертикальным.
Использование предельных углов наклона нормали
позволяет горизонтальные участки поверхностей
обработать построчно, а вертикальные – послойно
Примеры слайдов курса
Фрезерная обработка. Фронтальный угол
Высота гребешка между соседними рабочими ходами при построчной
обработке наклонных поверхностей сильно зависит от угла между
нормалью к поверхности и направлением движения инструмента. В
подавляющем большинстве случаев, чем меньше угол между проекциями
на горизонтальную плоскость нормали к поверхности и направления
движения, тем меньше высота гребешка.
Для получения оптимальной траектории в чистовых построчных и
управляемых операциях возможно введение ограничения по
фронтальному углу.
Фронтальный угол – это угол между проекциями на
горизонтальную плоскость направления движения инструмента
и нормали к поверхности в точке резания.
На рисунке изображена сферическая фреза - вид сверху. Участок рабочего
хода будет включен в результирующую траекторию в том случае, если угол
между проекциями на горизонтальную плоскость направления движения
фрезы и вектора нормали к поверхности в точке контакта будет меньше
заданного. Для сферического инструмента будет также справедливо
утверждение: участок строчки будет включен в результирующую
траекторию, в том случае если точка касания инструмента с поверхностью
будет лежать внутри заштрихованного сектора.
Результат обработки двумя взаимно-перпендикулярными
построчными операциями с фронтальным углом 45°
Примеры слайдов курса
Обработка канавок
Обработка широких канавок за несколько врезаний (с образованием промежуточных колец).
Необходимо использовать пластину максимально возможной ширины, а в качестве альтернативного
варианта можно использовать точение вразгонку с врезанием.
Наилучший отвод стружки и обеспечение высокой стойкости инструмента происходит в случае, когда
обработка канавки осуществляется за несколько врезаний пластины, с образованием остаточных
колец материала. При последующих проходах эти кольца удаляются. При удалении колец условия
обработки значительно лучше, чем при работе в сплошном материале, так как в работе не участвуют
углы пластины, и происходит сход стружки непосредственно по центру пластины в середину
стружколома. Рекомендуемая ширина промежуточных колец 0,6…0,8 от ширины пластины
Примеры слайдов курса
Виды врезаний
Есть несколько вариантов разделения припуска и врезания на новую глубину при
резьбонарезании. Все способы в итоге обрабатывают стандартный профиль резьбы, но
идут к этому по разному. Методы различаются по стружкообразованию, процессу
изнашивания, качеству обработанной поверхности
(A) Радиальное врезание
(B) Одностороннее боковое врезание
(C) Боковое двустороннее врезание
Выбор способа врезания зависит от типа оборудования, обрабатываемого
материала, геометрии пластин и шага нарезаемой резьбы.
Примеры слайдов курса
Методы фрезерования
Фрезерование карманов
- Черновая обработка прямоугольных выборок методом круговой
интерполяции Для первоначального засверливания в обрабатываемую
поверхность рекомендуются сверла, а для последующего фрезерования длиннокромочные фрезы. Диаметр сверла (Dc) необходимо выбирать на 5 - 10
мм больше диаметра длиннокромочной фрезы. Максимальная глубина
обработки для длиннокромочной фрезы в осевом направлении 2 x Dc, а в
радиальном –(ae) 30 - 40% Dc. Фрезы большего диаметра способны за
короткое время снимать большой объем металла. Но при этом они оставляют
много металла в углах, что вызывает необходимость дополнительной
обработки кармана. Все выполняемые по программе радиусы должны
превышать диаметр фрезы на 15%.
Примеры слайдов курса
ВСО. Обработка трохоидами
Трохоидальная обработка
формируется путем
создания в определенных
точках траектории
дополнительных проходов
вдоль замкнутых
окружностей. Такой способ
позволяет значительно
сократить длину
управляющей программы по
сравнению с классической
циклоидой и одновременно
обеспечивает плавное
изменение сил резания
Примеры
способов
переходов
Примеры слайдов курса
Плунжерное фрезерование
Обработка углов кармана
1. Основную часть глубокого кармана
можно обработать начерно,
используя метод фрезерования с
большой подачей.
2. Затем часть припуска снять
плунжерным фрезерованием с
подачей по оси Z.
Итак,
• Углы могут быть обработаны
методом плунжерного
фрезерования.
• Фрезерование с большой
подачей и плунжерное
фрезерование фрезой
часто комбинируются при
обработке одной и той же
заготовки.
При этом повышается
производительность и снижается
номенклатура
используемого инструмента.
Примеры слайдов курса
Внешнее резьбофрезерование
Примеры слайдов курса
Современные тенденции. Автоматы с подающей
цангой
Автоматы с подающей цангой имеют
особенность конструкции, которая
заключается в возможности перемещения
заготовки вдоль оси Z во время обработки,
в то время как инструмент неподвижен и
работает в месте, где пруток выходит из
направляющей цанги. Вторая цанга внутри
шпиндельного узла вращает заготовку и
может подавать её вперед и назад, что
дает возможность обработки даже
длинных деталей без использования
заднего центра или люнета. На станке
также может применяться контршпиндель
для обеспечения возможности полной
обработки детали.
Примеры слайдов курса
Система координат токарно-фрезерного двухшпиндельного
станка с ЧПУ
Y2
Y1
X1 - linear
Z1
X2
Z2
• 6 линейных осей + 2 оси - C
•20 инструментов приводные
• 2 интегрированных мотор - шпинделя
•Моноблочная конструкция для точности и
надежности
•Параллельная обработка в двух
шпинделях тремя инструментами
75 сек
75 сек
Вал
Поршень
58 сек
Корпус
48 сек
36 сек
Инжектор
Вилка
Втулка
50 сек
48 сек
30 сек
Тройник
Деталь
гидравлики
Контактор
40 сек
Примеры слайдов курса
Многоцелевая обработка. Примеры обработок
Сдвоенный резец с разворотом инструментального шпинделя под 45°
Максимум надежности и
удобства при работе
вблизи патрона и
детали.
Сдвоенный резец с разворотом инструментального шпинделя под 90°
Для наружного точения
и подрезки торца.
Примеры слайдов курса
Пример 5-ти коорд. обработки
Проектирование в SolidWorks
Проектирование УП и
моделирование в SprutCAM
Обработка на станке Hermle
Примеры слайдов курса
Экономические расчеты
Расчет стоимости машинного времени
Расчет суммарных затрат на
изготовление 1 детали
Практические занятия
Продолжительность - 36 часов
Занятия проводятся в специализированных компьютерных
классах и на производственном гибком комплексе DENFORD
(токарный и фрезерный станки, транспортно-накопительная
система, роботы загрузки/выгрузки)
Практические занятия.
Отработка единого цикла
Создание
компьютерной
модели детали
в CAD-системе
Наладка
оборудования
Создание
управляющей
программы
в САМ-системе
Обработка
на станке
Моделирование
обработки
Практические занятия на компьютерах:
работа в CAD и САМ-системах
Практические занятия. Наладка станка
Занятия проводит А.О.
Ненашев
Практические занятия. Обработка на станке
Результат
выполнения задания
Практические занятия.
Варианты заданий и результаты
Фрезерная обработка.
Результат выполнения задания
Токарная обработка.
Результат выполнения задания
Получаемые знания
 Основные характеристики, преимущества и недостатки современных
САМ систем
Формы представления исходной, промежуточной и результирующей
информации САМ систем
Методы проектирования переходов обработки на различных станках с
ЧПУ и оптимизация траектории инструментов
Возможности современных инструментов для станков с ЧПУ
Методы контроля результатов расчета и управляющих программ
Методы разработки постпроцессоров
Получаемые навыки и умения
Проектирование технологических операций обработки на различных
станках с ЧПУ с использованием современных САМ систем
Контроль результатов расчетов и редактирование управляющих
программ
Адаптация постпроцессоров к имеющемуся оборудованию с ЧПУ
Решение проблем настройки/наладки для станков с ЧПУ
Результаты курса
 Уменьшения времени программирования,
настройки, наладки и внедрения оборудования с ЧПУ
 Исключения типичных ошибок на всех стадиях
проектирования и обработки
 Исключения простаивания дорогостоящего
оборудования
 Увеличения прибыли предприятия за счет
оптимального и более эффективного использования
станков с ЧПУ
Выдача удостоверений
государственного образца
Удостоверения о повышении квалификации вручает
декан факультета МИПК МТ МГТУ им. Н.Э.Баумана
Игорь Валентинович Кожевников
Фото выпускных групп
Уже повысили свою квалификацию сотрудники предприятий:
«РНИИ Космического приборостроения» (Москва), «Силовые машины–
завод «Реостат» (г. Великие Луки), «Кореневский завод низковольтной
аппаратуры» (Курская обл.) ФГУП ВНИИА им. Н.Л. Духова (Москва),
ФГУП Государственный завод «ПУЛЬСАР» (Москва), «Акционерная
компания «ОЗНА» (Башкортостан), «Демиховский
машиностроительный завод» (Московская обл.) и др.
Мультимедийный курс
«Современные методы программирования
для станков с ЧПУ»
на DVD
Запись на курс
«Современные методы
пограммирования
для станков с ЧПУ»
Для записи и получения более подробной информации звоните по
телефонам:
(499) 263-69-70, (499) 263-60-57
присылайте запрос на обучение:
факс (499) 263-62-92, E-Mail: [email protected]
Декану факультета МИПК МТ И.В. Кожевникову
или
факс (499) 263-66-14, E-Mail: [email protected]
Руководителю курсов Б.В. Кузьмину
Для иногородних размещение в гостинице при МГТУ им. Н.Э. Баумана