Проектирование технологического процесса обработки заготовки на станке с чпу

Исходной информацией для проектирования является графическая модель изделия. Подразумевается, что ранее была подготовлена 3D-модель этого рельефного объекта и сохранена в формате DXF (рис.2.1). В программе MODELA Player устанавливаются параметры процесса фрезерования заготовки изделия, а также производится передача подготовленных данных на станок с ЧПУ.

Рис. 2.1. Трехмерное изображение модели изделия, созданной в программе 3D Studio Max.

Необходимые действия выполняются в следующей последовательности:

1. Открытие трехмерного изображения объекта в программе MODELA Player и задание технологических параметров его обработки на станке с ЧПУ;

2. Установка начальной точки обработки заготовки по управляющей программе и задание параметров для имитационного представления этого процесса;

3. Наладка фрезерного станка с ЧПУ, заключающаяся в установке инструмента в шпинделе и закреплении заготовки на столе;

4. Исполнение технологического процесса обработки заданных поверхностей изделия на станке с ЧПУ.

Выполнение первого из перечисленных действий в программе MODELA Player осуществляется за несколько шагов.

Шаг 1. В командном меню File следует щёлкнуть мышью на виртуальной кнопке «Открыть» (Open). В открывшемся диалоговом окне необходимо выбрать нужный файл (в данном примере это «звезда») и дважды щелкнуть на его имени мышкой. Трехмерное изображение объекта появляется в окне «Perspective» программы MODELA Player (рис. 2.2).

Рис. 2.2. Загрузка 3D-объекта в программу MODELA Player

В меню File щелкните на клавишу «Выбор станков» (Select Machines), при этом появится окно «Machine Selection», в котором следует выбрать имя модели станка MDX-15, а затем щёлкнуть на кнопке ОК (рис. 2.3).

Рис. 2.3. Выбор модели станка для изготовления объекта

Шаг 2. Технологические параметры обработки задаются в программе MODELA Player для начального состояния объекта, т.е. для заготовки (табл.2.1).

Таблица 2.1

Установочные параметры технологического процесса

Параметр	Значение параметра
Обрабатываемая поверхность	Начальная поверхность целого объекта- заготовки
Размер	Размеры законченного объекта - изделия
Глубина	Глубина обрабатываемого рельефа
Материал	Параметры материала заготовки
Процесс резания	Режимы резания
Инструмент	Диаметр и форма рабочей части инструмента

Начальная поверхность заготовки и исходная точка резания задаются во вкладке Origin окна Model, появившегося при клике на значок (рис. 2.4, а). Размеры обработанного изделия задаются относительно исходной точки во вкладке Size and Orientation этого окна (рис.2.4, б).

 

а) б)

Рис. 2.4. Выбор исходной точки обработки на начальной плоскости заготовки (а) и задание размеров готового изделия (б)

При выборе материала (дерево, пластик, воск и др.) во вкладке Material необходимо учитывать имеющиеся в наличии заготовки (рис. 2.5).

Во вкладке Modeling Form, появившейся после щелчка на значок , задаются следующие параметры:

- положение модели изделия в границах тела выбранной заготовки;

- поля (Margin), определяющие минимально допустимые или необходимые предельные положения модели в теле заготовки (рис. 2.6);

- глубина (Depth) рельефа модели в теле заготовки (рис. 2.7);

- площадь зоны резания (Cutting Area) и наклон (Slope) скоса на её границах (рис. 2.8).

 

Рис. 2.5. Выбор материала объекта обработки

Рис. 2.6. Задание размера полей в границах тела заготовки

 

 

Рис. 2.7. Задание глубины рельефа модели в теле заготовки

 

Рис. 2.8. Задание площади зоны резания с учётом полей и наклона скоса на её границах для получения окончательного размера модели изделия

Шаг 3. Задание необходимых видов обработки в технологическом процессе изготовления модели изделия. В зависимости от требуемого качества поверхности и формы рельефа модели можно использовать одну или несколько операций обработки, задаваемых во вкладке New Process Creation («Создание нового процесса»). В данном примере исполь­зуются три операции обработки рельефной поверхности: фрезерование плоских сечений поверхности, фасонное черновое и чистовое фрезерование.

Параметры процесса предварительной обработки поверхности по плоскостям её сечений (Surfacing) задаются в диалоговом режиме, представленном на рис.2.9 – рис.2.13.

Рис. 2.9. Выбор процесса предварительной поверхностной обработки

Рис. 2.10. Выбор обрабатываемой поверхности в теле заготовки

 

Рис. 2.11. Задание области обработки и глубины рельефа

Рис. 2.12. Выбор схемы формирования траектории (стратегии обработки) и задание начальной точки для процесса резания

Рис. 2.13. Задание режимов предварительной обработки заготовки из дерева

(для цилиндрической фрезы с диа­метром 3 мм)

Параметры процесса фасонной черновой обработки (Roughing process) задаются в диалоговом режиме, который представлен на рис.2.14 –рис.2.18.

 

Рис. 2.14. Выбор процесса черновой поверхностной обработки

 

 

Рис. 2.15. Выбор обрабатываемой поверхности в теле заготовки

Рис. 2.16. Задание области обработки и глубины рельефа

 

 

Рис. 2.17. Выбор инструмента для фасонной черновой обработки

(цилиндрическая фреза с диаметром 2 мм)

 

 

Рис. 2.18. Задание режимов резания для черновой обработки поверхности

Чистовая (финишная) поверхностная обработка (Finishing process) определяется параметрами, задаваемыми в режиме диалога (рис.2.19 – рис.2.23).

 

Рис. 2.19. Выбор процесса фасонной чистовой обработки поверхности

Рис. 2.20. Выбор обрабатываемой поверхности в теле заготовки

 

Рис. 2.21. Задание области обработки и глубины рельефа

 

 

Рис. 2.22. Выбор инструмента для чистовой обработки

(цилинрическая фреза диаметром 1 мм с радиусом cферической рабочей части 0,5 мм)

Рис. 2.23. Задание режимов резания при чистовой обработке поверхности

Шаг 4. После определения всех необходимых операций обработки рельефа происходит загрузка заданных па­раметров технологического процесса и автоматическое формирование траекторий движений инструмента в программе MODELA Player (рис. 2.24).

На рабочем столе окна с именем файла «звезда» строятся проекционные виды 3D-модели обрабатываемого объекта, встроенного в призматическое тело заготовки: ортогональные (плановый –Top, фронтальный – Front, боковой – Side) и перспективный (Perspective). В дополнительном окне справа видно дерево построения технологического процесса, т.е. заданная последовательность операций и значения их параметров. Виртуальные кнопки внизу справа задают команды для редактирования параметров процесса, их записи и отображения.

Рис. 2.24. Автоматическое формирование траекторий движений инструмента в программе MODELA Player для заданных операций обработки объекта