SprutCAM СПРУТКАМ - Моделирование обработки
Моделирование обработки "Как на станке"
Моделирование окружающей обстановки
Для получения надежной управляющей программы важно не только моделировать только процесс резания, но и полностью учитывать окружение: станину и движущиеся узлы станка, оснастку, инструмент и державку.
В противном случае могут произойти:
- Столкновения между элементами станка, приспособлениями и инструментом
- Зарезы детали
- Выходы машинных осей за допустимые пределы
Для решения этих задач SprutCAM СПРУТКАМ использует кинематическую схему оборудования. Узнать подробнее о кинематических схемах и
о процессе их создания Вы можете в разделе Виртуальные модели станков
Учет особенностей оборудования
Виртуальная модель позволяет достоверно рассчитывать траекторию с учетом специфики оборудования. Например, для
токарно-фрезерных станков движение вдоль оси Y может осуществляться двумя машинными осями, расположенными под углом 30º
или 45º (клином). А для промышленных роботов линейной перемещение вдоль одной из декартовых координат является
комбинацией шести поворотных осей суставов. Программа учитывает эти параметры и позволяет пользователю избежать ошибок, связанных с человеческим фактором.
Твердотельные модели инструмента и оправок
Источники виртуальных моделей
СПРУТКАМ позволяет пользователю дополнить кинематическую схему станка виртуальными моделями державок и инструмента.
Программа включает в себя два типа моделей:
1) Модели, включенные в кинематическую схему станка.
Такие модели добавляются на этапе создания кинематической схемы и могут быть использованы только для данного станка.
2) Модели, сохраненные в библиотеку инструмента.
Такие модели в дальнейшем доступны для любого оборудования. 3D-модель можно получить от производителя инструмента, либо построить в CAD-системе.
Примеры твердотельных моделей:
Фрезерный инструмент
Торцевая фреза
Дисковая фреза
Токарный инструмент
Проходной резец
Сверло 180º
Оправки и резцедержатели
Оправка «CAPTO»
Оправка «HSK-63»
Настройка степени визуализации
В SprutCAM СПРУТКАМ доступно 3 метода моделирования:
Воксельный 3D
Воксельный 5D
Твердотельный
Каждый метод моделирования имеет свои показатели точности и скорости отрисовки.
Вокcельный 3D
В этом режиме модель разбивается на небольшие ячейки — воксели. Это позволяет достичь наибольшей производительности, но имеет ограниченную область применения. Не подходит для многокоординатной и токарно-фрезерной обработки.
Вокcельный 5D
За счет использования более сложной пространственной формы вокселя достигается наилучшее соотношение точности моделирования и скорости расчета. Этот метод рекомендуется для моделирования сложных видов обработки, а также сварки и 3D-печати.
Твердотельный
Твердотельный режим обеспечивает высокую точность и реалистичность результата обработки, но требователен к мощности компьютера. Актуально использовать данный метод совместно с режимом сравнения, либо для сохранения твердотельной 3D-модели результата обработки.
Моделирование управляющей программы
Типы контроля
Моделирование ведется на двух этапах разработки управляющей программы:
ДО работы постпроцессора
На данном этапе моделирование ведется в формате CLData (Cutter Locations DATA — Данные о положении инструмента), без привязки к системе УЧПУ. Когда траектория отмоделирована без ошибок, с помощью постпроцессора можно преобразовать ее в конечный формат УЧПУ. Подробнее о постпроцессорах и процессе их разработки Вы можете узнать в разделе Постпроцессоры.ПОСЛЕ постпроцессирования (по кадрам управляющей программы)
Формат CLData зачастую сложен и не понятен пользователю. Поэтому в СПРУТКАМ имеется второй уровень моделирования: ПОСЛЕ генерации управляющей программы. В этом режиме каждое движение инструмента отображается в привычных пользователю «G-кодах».В результате можно увидеть:
- в какой момент обработки включаются/выключаются технологические команды;
- какое движение вызывает зарез детали или столкновение;
- какие референтные точки используются для отвода инструмента и т.д.
Сравнение результата обработки с исходной моделью
Автоматическое отслеживание заготовки
В СПРУТКАМ результат моделирования предыдущей операции является исходной заготовкой для следующей. Система автоматически учитывает остаточный материал – проходы рассчитываются только по тем участкам, где припуск больше допустимого. В результате, за счет минимизации холостых ходов, снижается время обработки.Анализ модели
СПРУТКАМ позволяет сравнить результат обработки с исходной 3D-моделью детали и увидеть участки, которые требуют доработки. Результаты сравнения отображаются в виде цветовой палитры. Например, салатовый цвет поверхности показывает остаточный припуск от 0.1 до 1 мм, а желтый – зарез от 0.1 до 0.5 мм. Диапазоны изменения цветов могут быть настроены исходя из требуемой точности обработки.С помощью этой функции можно оценить, какие элементы модели (карманы, отверстия, стенки и т.д.) остались необработанными. Кроме того, при обработке фасонных поверхностей можно увидеть, способна ли текущая фреза зайти во все углубления модели. Если сравнение показывает, что в выемках остался припуск больше допустимого – необходима доработка инструментом меньшего диаметра.
Сохранение результата моделирования в виде 3D-модели
После моделирования обработки в SprutCAM СПРУТКАМ пользователь может сохранить результат обработки в формате STL. В дальнейшем эта модель может использоваться как исходная заготовка для других проектов.
Например, один технолог может разработать токарную операцию обработки турбины. После этого 3D-модель результата обработки передается во фрезерное бюро. Для дальнейшей пятиосевой обработки она является исходной заготовкой и учитывается при расчете рабочих и холостых проходов.
Токарная обработка наружного контура турбины
Импорт сохраненной 3D-модели в формате STL
5-координатная фрезерная обработка с учетом заготовки
Другой пример — аддитивная обработка. Модель, выращенная на операции наплавки, в дальнейшем используется как заготовка для механообработки.
Выращивание лопатки турбины промышленным роботом Kuka
Импорт сохраненной 3D-модели в формате STL
