Obrabotka Metallov 2019 Vol. 21 No. 3

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 21 No. 3 2019 33 TECHNOLOGY УП, так и самой обработки в сравнении с тра- диционными методами проектирования и обра- ботки детали. Рассмотрим подобный модуль для высокоэффективной обработки более подробно. Все станки с ЧПУ обладают различными тех- ническими характеристиками, динамическими и статическими свойствами, качеством, конструк- цией и множеством других параметров. Ввиду данных различий обработка одной и той же дета- ли на каждом станке происходит по-разному – с различными режимами, стратегиями и другими показателями обработки, которые указываются в CAM-системе на этапе программирования УП. В большинстве модулей для разработки управляющих программ в CAM-системе все по- казатели обработки устанавливаются на усмо- трение технолога-программиста, что чаще всего является неоптимально. В момент обработки происходит либо перегрузка станка и инструмен- та, что ведет к снижению их срока службы, либо неиспользование всех их возможностей, что, в свою очередь, ведет к низкой производительно- сти. Как видно, и тот и другой случай являются неоптимальными, а найти ту золотую середину, когда обработка будет происходить максималь- но быстро и при этом обеспечивать долгий срок службы станка и инструмента, вручную доволь- но сложно, практически невозможно и нерента- бельно. Этот процесс и подвергся автоматизации в модулях для высокоэффективной обработки, в которых в ходе проектирования учитываются все характеристики оборудования, инструмента и обрабатываемого материала. Таким образом, спроектированная обработка будет протекать быстро и в благоприятных условиях без перегру- зок, модуль рассчитывает нагрузки и делает их в каждой части траектории одинаковы- ми. За счет плавности траектории и отсут- ствия скачков нагрузок будет достигаться и максимальная производительность, необхо- димое качество обработки, максимальный срок службы станка, а также и максималь- ная стойкость инструмента, т. е. будет нахо- диться та самая золотая середина. Все режимы резания модуль рассчиты- вает самостоятельно с учетом нагрузки на инструмент и станок, причем делает это автоматически. Поэтому УП, созданная в таком модуле, максимально соответствует конкретному станку, инструменту и обрабатыва- емому материалу. Для плавности хода инструмента использу- ются полиморфные спирали (рис. 4), возмож- но, местами они похожи на трохоиды, однако имеют более сложную геометрию, что также сказывается на сложности кода УП. Ручной или полуавтоматизированный расчет траектории в виде данных спиралей и написание по ним УП (рис. 5) потребует много сил и времени, что так- же является нерентабельным. Особое значение подобные модули имеют при проектировании обработки труднообраба- тываемых материалов, например, титана, ау- стенитной нержавеющей стали, жаропрочных сплавов, закаленных сталей и многих других [3]. Традиционная обработка с большой глубиной и шириной резания на низких режимах таких материалов вызывает сложности в силу мно- жества причин, а именно высоких сил резания, в том числе и неиспользования всей режущей части инструмента, что сказывается на низкой стойкости и нерациональном использовании инструмента. Применение подобных модулей обработки не только делает обработку трудно- обрабатываемых материалов более стабильной и производительной, но увеличивает стойкость инструмента, позволяет использовать его эф- фективно, что всесторонне ведет к экономиче- ской выгоде. При этом происходит и снижение трудоемкости самого проектирования обработки деталей. Реализация различных возможностей или кейсов автоматизации приводит к развитию CAM-систем. Следующим шагом к построению цифрового производства в разрезе CAM-систем Рис. 4. Плавная траектория модуля iMachining Fig. 4. Smooth trajectory of the iMachining module