РОЗРОБКА КЕРУЮЧОЇ ПРОГРАМИ ОБРОБКИ КОНІЧНОГО ШНЕКУ ЗМІННОГО КРОКУ ДЛЯ ВЕРСТАТУ З ЧПК ІЗ ВИКОРИСТАННЯМ CAD-CAM СИСТЕМ ФІРМИ DELCAM

Важливим завданням машинобудування є вдосконалення виробництва. Для цього необхідно покращувати технологію виробництва , шляхом введення прогресивних методів отримання заготовок , вдосконалення їх механічної обробки. Також потрібно пам'ятати про зниження собівартості виробництва продукції і підвищення продуктивності праці . Впровадження безлюдних , безвідходних та енергозберігаючих технологій , економія сировини та енергетичних ресурсів , вдосконалення обладнання дозволять підвищити довговічність виробів і безвідмовність його роботи.

Сьогодні для досягнення успіху на ринку промислове підприємство змушене працювати над скороченням терміну випуску продукції, зниженням її собівартості і підвищенням якості. Стрімкий розвиток комп'ютерних та інформаційних технологій призвело до появи CAD / CAM-систем, які є найбільш продуктивними інструментами для вирішення цих завдань.

Під CAD-системами (computer-aided design - комп'ютерна підтримка проектування) розуміють програмне забезпечення, яке автоматизує працю інженера-конструктора і дозволяє вирішувати завдання проектування виробів та оформлення технічної документації за допомогою персонального комп'ютера.

САМ-системи (computer-aided manufacturing - комп'ютерна підтримка виготовлення) автоматизують розрахунки траєкторій переміщення інструменту для обробки на верстатах з ЧПК і забезпечують видачу керуючих програм за допомогою комп'ютера.

Розвиток CAD / CAM - систем триває вже кілька десятиліть. За цей час відбулося деяке поділ , або, точніше, «ранжування» систем на рівні . З'явилися системи верхнього , середнього і нижнього рівнів . Системи верхнього рівня володіють величезним набором функцій і можливостей , але з ними важче працювати . Системи нижнього рівня мають досить обмежені функції , але дуже прості у вивченні . Системи середнього рівня - це «золота середина ». Вони забезпечують користувача достатніми для вирішення більшості завдань інструментами, при цьому не складні для вивчення і роботи .

Загальна схема роботи з CAD / САМ-системою

Етап 1. У CAD-системі створюється електронне креслення або ЗD – модель деталі.

Етап 2. Електронний креслення або ЗD – модель деталі імпортується в САМ– систему. Технолог-програміст визначає поверхні і геометричні елементи, які необхідно обробити, вибирає стратегію обробки, ріжучий інструмент і призначає режими різання. Система робить розрахунки траєкторій переміщення інструменту.

Етап 3. У САМ-системі здійснюється верифікація (візуальна перевірка) створених траєкторій. Якщо на цьому етапі виявляються які-небудь помилки, то програміст може легко їх виправити, повернувшись до попереднього етапу.

Етап 4. Фінальним продуктом САМ-системи є код керуючої програми. Цей код формується за допомогою постпроцесора, який форматує КП під вимоги конкретного верстата і системи ЧПУ. [1, с. 160]

Так, метою виконаної роботи було удосконалення технологічного процесу виготовлення конічного шнека змінного кроку, застосування енерго-ефективних технологій і більш економічного методу отримання готової деталі. Мета була досягнута за допомогою застосування CAD-CAM систем фірми Delcam.

Конічний шнек змінного кроку застосовується в ракетоносіях для нагнітання рідкого пального в паливну систему. Конструкція даного шнека за рахунок своєї геометрії забезпечує подачу пального під високим тиском. Дана деталь тягне за собою значні витрати на її виготовлення . Так , початково для виконання даної деталі було розроблено окреме обладнання та пристосування , що для програми випуску 24 деталі на рік є економічно недоцільним, але необхідним кроком. Так само виконання даної деталі вимагало значна кількість перевстановити, що в свою чергу знижувало точність виготовлення деталі.

Згідно схеми роботи з CAD / САМ-системою і була розроблена керуюча програма для обробки конічного шнека змінного кроку під обробний центр Multicut 500T.

На першому етапі виконання роботи була розроблена поверхнева 3D модель конічного шнека змінного кроку в CAM-системі фірми Delcam - PowerSHAPE. Поверхнева модель дуже схожа на каркасну. Уявіть собі, що між гранями каркасною моделі натягнута тонка тканина. Це і буде поверхневою моделлю. Таким чином, будь-який виріб може бути представлено у вигляді набору обмежуючих поверхонь. 3D модель конічного шнека змінного кроку розроблена в середовищі PowerSHAPE представлена на малюнку 1.

На другому етапі ЗD – модель шнека була імпортована в CAM – систему FeatureCam . Delcam FeatureCam – це зручна і проста у використанні CAM –система, призначена для токарних , токарно–фрезерних і електроерозійних верстатів з ЧПК. За допомогою Delcam FeatureCam був виконаний підбір ріжучого інструменту, складена траєкторія руху ріжучого інструменту, проведена імітація обробки заготовки на моделі обробного центру і складена перша частина керуючої програми по створенню конічного шнека змінного кроку, що включає в себе токарну обробку внутрішньої і зовнішньої фасонної поверхні деталі. Інтерфейс і момент процесу імітації обробки представлений на малюнку 2.

В результаті виконаної роботи був вдосконалений технологічний процес виготовлення деталі, розроблена 3D-модель конічного шнека змінного кроку, проведена імітація обробки та розроблені керуючі програми для токарної та фрезерної обробки заготовки.

Застосування даного вдосконалення спричинило за собою значні вигоди, а саме значно скоротилася кількість перезакріплень деталі з більш ніж 15 до 5, що в свою чергу дозволило збільшити точність виконання, зменшилася кількість робочих агрегатів, застосовуваного різального інструменту, а так само час виготовлення деталі. В результаті застосування обробного центру кількість робітників для виготовлення даної деталі скоротилася втричі, так само з'явилася можливість залучення до роботи менш кваліфікованого персоналу.

У підсумку, можна сказати, що всі перераховані вище фактори спричиняють значну фінансову вигоду, до чого і прагне сучасна економіка. Застосування верстатів з ЧПК і CAD/САМ систем є важливим кроком до ефективного і економічного виробництва.

Література:

1. Ловыгин А. А., Теверовский Л. В. Современный станок с ЧПУ и CAD/CAM-система. – М.: ДМК Пресс, 2012. – 280 с.

Наукові керівники: кандидат технічних наук Гришин В. С.

старший викладач Ласкін В. М.

Автор: Володько Євгеній Григорович,
м. Дніпропетровьк, вул. Шахтинська ?53, 49045,
тел.: +380965874484,
E-mail: yevhenii_volodko@mail.ru,
НМетАУ, каф. технології машинобудування,
студент, магістрант.

Вгору: Наукові статті