CAD/CAM и производственные процессы: публикации
03.07.2017
Понимание уникальных характеристик 5-осевого оборудования поможет полностью реализовать его потенциал. Между рынками продуктов и технологий всегда существует некая корреляция. Например, тенденция к снижению количества деталей привела к их усложнению. Появление 5-осевого оборудования и одновременной обработки еще обострила эту тенденцию, благодаря чему многоосевые фрезерные операции надежно заняли свое место в создании прототипов, создании пресс-форм и штампов, проектировании самолетов и серийном производстве. Успех 5-осевых технологий особенно заметен в Европе, в немецкоязычных ее странах, но принятие такого подхода продолжает географически расширяться. Сегодня и американские клиенты знакомятся с замечательными перспективами этих технологий.
Одновременная обработка требует наличия CAD/CAM-системы и подходящего постпроцессора для обеспечения безопасного процесса обработки без столкновений с деталью, оправками или геометрией станка. В таких продуктах Vero Software, как Edgecam, VISI и WorkNC, предусмотрены специализированные техники и инструменты, проверяющие созданную программу на наличие столкновений и подсказывающие решения для их избегания. Обойтись без столкновений при обработке помогает также кинематическая симуляция.
Во многих случаях деталь можно полностью обработать за один подход, повышая производительность и точность процесса. В других случаях, в зависимости от сложности детали и ее геометрии, пропускаются некоторые стадии процесса, например, ручная шлифовка и эрозия. Современный твердосплавный, поликристаллический, эльборовый инструмент и высокие скорости резки позволяют обрабатывать даже самые твердые материалы с максимальной точностью до 5 микрон и с жесткостью поверхности до 15 микрон. 5-осевое фрезерование теперь выполняется и на наклонных поверхностях, глубоких матрицах пресс-форм, узких желобах и в труднодоступных местах. В случае 3-осевой обработки — это технически невозможно.
Фактор Kv влияет на показатели точности станка. Чем точнее должен быть отфрезерован контур, тем меньше должно быть движение при условии неизменного фактора Kv. Его следует увеличить, если необходима такая же точность при более высокой скорости, что требует больше мощности компьютера и контроллера.
Сегодня доступен широкий выбор 5-осевых станков в различных версиях, осевых конфигурациях, с разными уровнями точности и динамики, предназначенных для обработки деталей различных размеров и весов. Готовясь инвестировать в оборудование для производства, следует принимать во внимание все вышеописанное, что позволит упростить процесс принятия решения при выборе.
Применение 5-осевых технологий сегодня возможно, как на самых маленьких станках, так и для обработки крупногабаритных деталей, например, для запчастей автомобилей, которые необходимо производить с максимальной точностью.
Использованы материалы ресурса moldmakingtechnology.com
Функции и возможности 5-осевого оборудования для металлообработки
Понимание уникальных характеристик 5-осевого оборудования поможет полностью реализовать его потенциал. Между рынками продуктов и технологий всегда существует некая корреляция. Например, тенденция к снижению количества деталей привела к их усложнению. Появление 5-осевого оборудования и одновременной обработки еще обострила эту тенденцию, благодаря чему многоосевые фрезерные операции надежно заняли свое место в создании прототипов, создании пресс-форм и штампов, проектировании самолетов и серийном производстве. Успех 5-осевых технологий особенно заметен в Европе, в немецкоязычных ее странах, но принятие такого подхода продолжает географически расширяться. Сегодня и американские клиенты знакомятся с замечательными перспективами этих технологий.
Развивается и программное обеспечение для генерации управляющих программ, принимающее во внимание особенности 5-осевых станков. Ярким примером такого ПО служат продукты компании Vero Software – современные программные решения для обработки различных видов металла, производства пресс-форм, штампов и использования в различных индустриях. 5-осевую обработку поддерживают такие решения, как Radan, Edgecam, VISI и WorkNC. Рассмотрим основные возможности и функции технологии 5-осевой обработки металла.
Пространственное позиционирование
Большинство 5-осевых задач требуют пространственного позиционирования инструмента, что уже дает значительное преимущество в гибкости, а также значительно сокращает расходы, снижая количество необходимого инструмента и позволяя использовать стандартные патроны вместо специальных креплений. У 5-осевой обработки есть технологические преимущества, напрямую влияющие на качество обработанной поверхности детали. Особенно наглядно это проявляется при обработки наклонных плоскостей. 3-осевому станку придется обрабатывать такие плоскости малыми шагами, тогда как 5-осевое позиционирование позволяет наклонить инструмент под нужным углом и снимать материал за один прием. В результате получается лучшее качество поверхности за меньшее время. Также при таком позиционировании инструмент используется более эффективно – наклонение инструмента при неизменной подаче удлиняет прорезы, уменьшая давление на инструмент.Одновременная обработка
Увлечение 5-осевой обработкой возникло в первую очередь благодаря одновременной обработке и степени свободы, которую дает эта технология, неограниченных возможностей работы с плоскостями, а также всего, что касается геометрических и контурных характеристик. Однако, сложность использования такого оборудования требует надлежащей подготовки, организации процесса, что влияет на его результат.Одновременная обработка требует наличия CAD/CAM-системы и подходящего постпроцессора для обеспечения безопасного процесса обработки без столкновений с деталью, оправками или геометрией станка. В таких продуктах Vero Software, как Edgecam, VISI и WorkNC, предусмотрены специализированные техники и инструменты, проверяющие созданную программу на наличие столкновений и подсказывающие решения для их избегания. Обойтись без столкновений при обработке помогает также кинематическая симуляция.
Обработка за один подход
Во многих случаях деталь можно полностью обработать за один подход, повышая производительность и точность процесса. В других случаях, в зависимости от сложности детали и ее геометрии, пропускаются некоторые стадии процесса, например, ручная шлифовка и эрозия. Современный твердосплавный, поликристаллический, эльборовый инструмент и высокие скорости резки позволяют обрабатывать даже самые твердые материалы с максимальной точностью до 5 микрон и с жесткостью поверхности до 15 микрон. 5-осевое фрезерование теперь выполняется и на наклонных поверхностях, глубоких матрицах пресс-форм, узких желобах и в труднодоступных местах. В случае 3-осевой обработки — это технически невозможно.
Направляющие инструмента
В 5-осевой обработки фреза направляется в 5 осях относительно поверхности детали. Рабочий угол инструмента можно изменять в любой точке траектории фрезерования. За счёт этого угол всегда оптимален относительно снятия стружки и скорости резки, а условия резки на конце инструмента остаются неизменными. Также стратегии фрезерования могут подгоняться к особенностям геометрии детали.Свободная геометрическая ориентация инструмента
В отличие от привычного фрезерования, свободная геометрическая ориентация инструмента в 5-осевой обработке позволяет значительно сократить время цикла. Время обработки сокращается, так как наклонная поверхность фрезеруется за один подход вместо нескольких. Также при 5-осевом фрезеровании применяются относительно короткие и жесткие резцы, что оказывает положительное действие на показатели резки и срок службы. Сокращение износа инструмента позволяет достичь более высокой скорости резки и снизить вибрацию на конце резца. Длинный инструмент более гибкий и соответственно, вибрирует больше, чем короткий и жесткий. В результате гораздо легче достичь отличного качества поверхности и высокого уровня размерной и геометрической точности.
Скорость резки
Высокоскоростное фрезерование, которое в 5-10 раз быстрее обычного, также является еще одной технологической тенденцией 5-осевой обработки, снижающей напряжение между инструментом и деталью. Это достигается высокой скоростью обработки и малым размером стружки. Инструмент и материал также меньше нагреваются, что благотворно сказывается на поверхности детали и сроке службы инструмента.Фактор Kv
Фактор Kv (набор скорости/величины хода) – отношение между скоростью инструмента и контрольным отклонением. Он равен скорости, деленной на разницу между желаемой и реальной позицией. Высокий фактор Kv достигается в случае совмещения высокоскоростной обработки с мощным контроллером и процессором, большим объёмом постоянной и оперативной памяти. Он обеспечивает снижение отставания сервопривода и отличную точность позиционирования даже на очень высокой скорости.Фактор Kv влияет на показатели точности станка. Чем точнее должен быть отфрезерован контур, тем меньше должно быть движение при условии неизменного фактора Kv. Его следует увеличить, если необходима такая же точность при более высокой скорости, что требует больше мощности компьютера и контроллера.
Сегодня доступен широкий выбор 5-осевых станков в различных версиях, осевых конфигурациях, с разными уровнями точности и динамики, предназначенных для обработки деталей различных размеров и весов. Готовясь инвестировать в оборудование для производства, следует принимать во внимание все вышеописанное, что позволит упростить процесс принятия решения при выборе.
Применение 5-осевых технологий сегодня возможно, как на самых маленьких станках, так и для обработки крупногабаритных деталей, например, для запчастей автомобилей, которые необходимо производить с максимальной точностью.
Использованы материалы ресурса moldmakingtechnology.com
Наверх