CC BY
23
УДК 621.91
ОБРАБОТКА ДЕТАЛЕЙ РКТ С НАЛИЧИЕМ СЛОЖНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ Хилько Валентина Михайловна, студент
(E-mail: [email protected]) Ильченко Андрей Анатольевич, студент (E-mail: [email protected]) Орешенко Татьяна Геннадьевна, кандидат наук (E-mail: [email protected]) АО «Красноярский машиностроительный завод» г.Красноярск, Россия
Рассматривается последовательность разработки технологии изготовления изделий РКТ. Приводится пример использования современных программных средств. Рассмотрены основные этапы разработки управляющих программ для станков с ЧПУ. Показано применение CAD/CAM систем при обработке сложных поверхностей.
Ключевые слова: CAD-система, CAM-система, верификация, постпроцессор.
Современное машиностроение предполагает функционирование многочисленных взаимосвязанных технических средств различных объектов производства на основе компьютерной техники, современного оборудования с числовым программным управлением и применение САПР конст-рукторско-технологического назначения. Оснащение производства современными станками с ЧПУ в корне меняет подходы к разработке технологии обработки деталей. Подготовка УП, обеспечивающих 3-х, 4-х и 5-ти осевую обработку, в ручную становится очень трудоемкой и практически невыполнимой, что вызывает необходимость применения специального программного обеспечения и средств вычислительной техники.
В настоящее время в производство широко внедряются программные продукты САПР - системы CAD/CAM/CAE, обеспечивающие сквозное проектирование.
Использование возможностей CAD систем, например, CATIA, PTS CreoParametric, SolidWorks, КОМПАС, и др., позволяет создавать 3D-модель детали любой сложности и конфигурации. При этом появляется возможность объёмного изображения объекта разработки, что упрощает процесс редактирования и исправления ошибок, допущенных в конструкции и на рабочих чертежах при отработке изделия на технологичность.
Наиболее перспективным направлением при разработке технологии изготовления сложных деталей в настоящее время является применение современных CAM систем: например, CATIA, Mastercam, Delcam, и др., которые отличаются интерфейсом, техническими возможностями и ценой [1].
В данной статье в качестве объекта разработки представлены детали с наличием сложных поверхностей. Подобные детали в большей части изготавливаются для изделий ракетно-космической отрасли и судостроения. На рисунке 1 приведена деталь - корпус турбонасосного агрегата, на примере которой будет представлена последовательность разработки управляющей программы.
Рис. 1. Моделирование объемной детали в приложении конструкторского
моделирования SolidWorks
При разработке технологии изготовления и управляющей программы использовано лицензионное программное обеспечение CAD система SolidWorks и CAM система MasterCAM, с модулем MasterCAM Multi-Axis, позволяющим программировать 4-х, -5-ти координатную обработку. Модуль обеспечивает верификацию многоосевой обработки и имеет графический редактор, который может быть использован для построения 3-D модели детали.
Процедура работы с CAM системами упрощается, если созданы 3D-модели детали и заготовки с применением совместимых CAD систем. Сохранение 3D-модели заготовки, например, при работе с системой Mastercam, SprutCAM или Delcam, производится в формате .STL, а модели деталей - с расширениями: .igs, .SLDPRT и других форматах. Далее файл напрямую конвертируется в САМ систему.
В общем случае процесс работы в CAM-системах может быть поделен на четыре этапа [2].
На первом этапе осуществляется ввод данных с чертежа в приложение для построения объемной модели детали (сборочной единицы). Это все размеры, необходимые для выполнения детали, предельные допуски и отклонения. Объемная модель представляет собой совокупность простых элементов моделирования таких как «вытягивание», «вырез», «скругле-ние», «фаска», «массив», и т.д. На рис. 1 представлен процесс создание объемной модели в приложении конструкторского моделирования SolidWorks.
tia Дат»»™ 1= Материа СП«р«И
g Э«яб
Пярсеост^З
Ця) Soipü-ßblMnyitJ
Сч>у1ление2 й С«рутлшм»5 0 Скруглениеб 4 Крутсмй w««eJ 0 С|ф)тл«иий
I
IWtüflnC t ta Sb'pej Повер»»^1 . © Beipev Вытянуть! L
0 ОдомиЦ i ВмрО'Вьп<нутьД2 . Ig Вы|м»'Еыт11нуть13
Г'*-» Ci ЩТрияямД»
Рис.2. Моделирование объемной детали в приложении конструкторского моделирования SolidWorks.
На втором этапе данные технологического процесса вводятся в приложения для моделирования траектории движения режущего инструмента. К этим данным относятся информация о станке, материале заготовки, её размерах и прочих параметрах, способе её крепления на столе станка, данные о режущем инструменте. Инженер-технолог, работающий с приложением после ввода всех необходимых данных, включая изготовленную ранее объемную модель, приступает к заданию траекторий движения режущего инструмента, необходимых для формирования обрабатываемых поверхностей. Задание траектории осуществляется путем указания геометрии на объемной модели и задания типовой траектории из списка с последующим указанием всех параметров. Типы траекторий разделяются по группам, таким как «торцевание», «контур», «фрезерование объема», «обработка кармана», «поверхностная обработка», «многоосевая обработка», «высокоскоростная обработка» и т.д. В различных приложениях типовые траектории имеют различные названия и способы задания, но общие принципы, как правило, одинаковы для всех приложений. На этом этапе разработчику программы необходимо задать правильную последовательность технологических переходов, учитывая их взаимное влияние, параметры съема материала и режимы обработки. Нужно задать параметры чистовой обработки так, чтобы получить необходимые параметры шероховатости обрабатываемых поверхностей и выдержать предельные отклонения согласно установленным квалитетам точности. Здесь следует отметить, что большинство САМ-приложений имеют функцию автоматического расчета режимов резания, однако эти данные достаточно обобщенные и требуют коррекции для каждой конкретной ситуации.
Таким образом, в конце второго этапа имеется определенная последовательность траекторий движения инструмента со всеми необходимыми параметрами в соответствии с технологическим процессом.
Рис.3. Задание траектории движения инструмента в приложении технологического моделирования М^егСАМ.
Третьим этапом является моделирование процесса обработки детали. Этот процесс называется верификацией. Приложение-верификатор имеет в библиотеке данные о конфигурации станка. Остальные данные передаются из САМ-приложения. После загрузки всех данных происходит детальное моделирование процесса получения из заготовки готовой детали. Данная процедура позволяет выявить ошибки, допущенные на предыдущем этапе, определить правильно ли заданы все типовые траектории и верно ли получатся размеры. Во многих приложениях-верификаторах имеются виртуальные измерительные устройства, функции сечения, анализа зарезов и недостаточно снятого материала.
Однако, приложение не позволяет смоделировать такие параметры как деформация, вызванная неправильным заданием последовательности обработки или другими причинами, получаемая шероховатость поверхности (этот параметр во многом зависит от качества инструмента) и т.д. Существует достаточно много параметров, которые невозможно смоделировать в приложении. Это должен предусматривать сам инженер, разрабатывающий программу. Назначение процедуры верификации - выявить и устранить ошибки и упущения, допущенные во время выполнения второго этапа.
Таким образом, приложение-верификатор способно в значительной степени заменить процесс отработки управляющей программы на реальном оборудовании и тем самым сэкономить затраты на заготовки для отработки и время.
Рис.4. Процесс моделирования съема материала в приложении-верификаторе MasterCAM.
Последний этап - вывод управляющей программы. Каждое CAM-приложение имеет свою кодировку информации. Файл, содержащий последовательность команд, разработанную на втором этапе сохраняется приложением и называется CL-файлом. Станки, на которых предстоит изготовление детали, снабжены существенно различающимися между собой системами числового программного управления (ЧПУ). Для вывода информации в соответствии со стандартом, применяемым в конкретной системе ЧПУ, существуют специальные вспомогательные приложения - постпроцессоры. Приложение переводит последовательность команд, с языка CL-файла на язык, понятный системе ЧПУ станка. Приложением создается файл управляющей программы, который затем загружается на конкретный станок с помощью переносного носителя информации или передаётся по сети через СОМ-порт непосредственно на станок. При необходимости оператор может осуществлять редактирование кода управляющей программы непосредственно на стойке ЧПУ. Данный процесс называется наладкой.
По завершении всех перечисленных этапов выполняется обработка детали на станке.
Практика показала, что применение CAD/CAM систем при программировании обработки сложных поверхностей с применением станков с ЧПУ, значительно сокращает процесс разработки управляющих программ и является наиболее эффективным при выполнении единичных заказов. При изготовлении деталей партиями обеспечивается минимальный разброс погрешности обработки, достигается высокая точность и качество поверхности.
Список литературы
1. Каталог САПР. Программы и производители. - М.: СОЛОН-ПРЕСС, 2006. - 608 с.
2. Ловыгин А.А., Васильев А.В., Кривцов С.Ю. Современный станок с ЧПУ и CAD/CAM система. - М.: «Эльф ИПР», 2006. - 286 с.
3. Руководство по эксплуатации вертикального обрабатывающего центра MCV 1000/ АО Ковосвит МАС. - 2014 г.
4. PTC CreoParametric . Техническое описание. - PTC Inc., 2014 г.
5. Руководство пользователя HEIDENHAIN iTNC 530. Traunreut, Germany, 2014
Hilko Valentina Mihaylovna, student (E-mail: [email protected]) Ilchenko Andrey Anatolyevich, student (E-mail: [email protected]) Oreshenko Tatyana Gennadievna (E-mail: [email protected]) JSC "Krasnoyarsk Machine Building Plant", Krasnoyarsk, Russian Federation
DETAILS' PROCESSING OF ROCKET AND SPASE TECHNOLOGY WITH A
DIFFICULT SURFACES Abstract.The paper discusses the sequence oJthe product manufacturing techniques' development in the field of rocket and space technology. It presents the example of using modern software. It reviews main stages of control programs' developing for machines with TNC. Shown the use of CAD/CAM-systems processing difficult surfaces. Keywords: CAD-system, CAM-system, verification, postprocessor.
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ АНАЛИЗА И ОЦЕНКИ ПАРАМЕТРОВ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ГАЗОПРОВОДНОЙ СЕТИ Ходжаев Ш.Т., к.т.н., ст.преподаватель Ганиева Н.А., ст.преподаватель Гостев Н.В., ассистент Ходжаев Т.Т., доцент Самаркандский филиал Ташкентского университета информационных технологий
Современный этап развития газовой промышленности обусловлен исследованием и решением проблем и задач топливно-энергетического комплекса любого региона. Это предопределяет насущные цели, достижение которых имеет существенное значение в создании материально-технической базы общества.
Использование природного газа (как дешевого топлива), практически во всех отраслях народного хозяйства, привело к бурному развитию трубопроводной системы его транспорта.
Следует отметить, что важным звеном в общей системе газоснабжения являются газопроводные (газоснабжающие) сети, по которым газ поступает потребителям.
Эффективное функционирование газопроводной сети зависит от качественного анализа и оценки его технико-технологических параметров. В этом плане, исследование базовых аналитико-расчетных и формализация экспериментально-ситуационных моделей, для проведения вычислительных экспериментов, формируют научно-технические
