Что такое обработка с ЧПУ

Основные возможности solid edge cam pro

• Работа с PMI – конструкторско-технологической информацией 3D-модели.

  Product Manufacturing Information, PMI – производственные данные, ассоциированные с трехмерной моделью изделия в САПР. PMI-данные включают в себя геометрические размеры и допуски (GD&T), трехмерные аннотации (текстовые пометки), требования к качеству обработки поверхностей и спецификации материалов. Данные PMI поддерживаются во многих форматах файлов, используемых для обмена и визуализации данных об изделии (например, PDF и JT). Эти данные, если они заложены в модель инженером-конструктором, транслируются вместе с данными геометрии из Solid Edge в Solid Edge CAM Pro. Таким образом, программист станка ЧПУ получает всю необходимую информацию от инженера-конструктора. Это позволяет избежать ошибок и задержек, связанных с использованием 2D-чертежей, оптимизировать производственные процессы с помощью сквозного описания изделия, а также автоматизировать создание управляющей программы на основе этих данных.

• Обработка на основе элементов (Feature-based machining).

  Модуль обработки на базе элементов обеспечивает распознавание отверстий, карманов, плоских граней (в том числе на импортированных из других CAD-систем моделях) и создание стратегии их обработки. Распознавание выполняется как по параметрам элементов построения, так и по их топологии. Этот модуль существенно ускоряет программирование призматических деталей, обеспечивает оптимизацию обработки, требует меньшей квалификации оператора. Модуль автоматически распознает конструкторско-технологическую информацию об изделии (PMI) – допуски, 3D-аннотации, параметры чистоты поверхности при назначении технологии обработки. Например, для точных отверстий помимо сверления будут автоматически добавлены операции растачивания или развертывания (причем можно настроить предпочтительный тип операции).
  Обработка на основе элементов – яркий пример автоматизации программирования, которая может привести к значительному сокращению времени на создание управляющей программы.

• Постобработка и симуляция.

  Solid Edge CAM Pro включает в себя собственную систему постобработки, которая тесно взаимодействует с ядром CAM-системы. Это позволяет легко сгенерировать требуемый код управляющей программы для большинства типов конфигурации станков и контроллеров.
  Программа включает утилиту PostBuilder, которая позволяет создавать и редактировать постпроцессоры. Используя графический пользовательский интерфейс утилиты, пользователь может задавать параметры требуемого кода программы для станка с ЧПУ.

  Библиотека постпроцессора представляет собой интернет-ресурс, в котором содержится множество процессов, поддерживающих большое количество различных станков и инструментов. Также Solid Edge CAM Pro включает оптимизированный постпроцессор Sinumerik, который автоматически выбирает основные настройки контроллера в соответствии с данными операции технологического процесса.

• Моделирование обработки на станке.

  Одним из основных преимуществ системы Solid Edge CAM Pro являются интегрированные функции имитационного моделирования и верификации обработки, которые позволяют специалистам выполнять проверку траектории движения инструмента в процессе программирования станков с ЧПУ. При этом доступен многоуровневый процесс проверки. Например, имитационное моделирование на основе G-кода показывает движение, управляемое выходными данными кода программы станка с ЧПУ на встроенном постпроцессоре NX. 3D-модель станка вместе с деталью, приспособлениями и инструментом перемещается в соответствии с движениями инструмента на основе G-кода.

• Пятиосевая обработка.

  Основные преимущества: усовершенствованные стратегии обработки с гибкими вариантами управления осями инструмента, переменное профилирование оси автоматически обрабатывает сложные стенки на основе геометрии дна, обработка по Z-профилю с наклонным инструментом может уменьшить прогиб инструмента для лучшей чистоты поверхности. Для сложных деталей, используемых в аэрокосмических и энергетических отраслях, Solid Edge CAM Pro предлагает гибкий подход и ряд вариантов управления осями инструмента для пятиосевой обработки. Например, при программировании детали с несколькими карманами со спроектированными стенками необходимо один раз выбрать дно кармана, и система создаст траектории чистовой обработки для стенок.

• Высокоскоростная обработка (High speed machining-HSM).

  Высокоскоростная черновая обработка в Solid Edge CAM Pro поддерживает высокую скорость удаления материала при управлении нагрузками на инструмент. Эффективные стратегии HSM для фрезерования с высокой скоростью позволяют сократить время обработки и повысить качество обрабатываемых поверхностей пресс-форм и штампов, призматических и сложных деталей. Пользователю доступен широкий выбор стратегий высокоскоростной обработки для эффективного фрезерования закаленных деталей с обеспечением плавного перемещения инструмента и постоянства силы резания.

• Прикладное программирование. Фрезерование турбокомпонентов.

  Модуль Turbomachinery Milling предназначен для программирования станков с ЧПУ, которые обрабатывают многолопастные и многоосевые детали вращения. Предусмотрена возможность обработки лопаток с поднутрениями. Кроме того, поддерживается обработка нескольких рассекателей, что позволяет эффективнее работать с CAD-данными независимо от того, в какой системе они были созданы. Лопатки могут состоять из одной или нескольких поверхностей. Зазоры между поверхностями и наложения поверхностей исправляются автоматически. Система позволяет создавать плавные траектории движения инструмента на смежных поверхностях с несовместимыми параметрическими линиями. Определяет операции механообработки для одного элемента моноколеса или крыльчатки, а затем автоматически применяет их к остальным частям детали.

3 2 осевые фрезерные станки с чпу

Во время обработки режущий инструмент может двигаться только вдоль трёх линейных осей. Между операциями может происходить позиционирование по двум осям, наклон и поворот стола либо наклон головы шпинделя и поворот стола, что позволяет производить обработку под другим углом.

Основным преимуществом этих систем является то, что они устраняют необходимость ручного перемещения заготовки. Таким образом, детали с более сложной геометрией могут быть изготовлены быстрее и с большей точностью, чем на 3-х осевом станке с ЧПУ.

Плюсы:Устраняет необходимость ручного перемещения заготовкиПроизводит детали с элементами, которые не совпадают ни с одной из основных осей с более высокой точностью

Минусы:Более высокая стоимость по сравнению с 3-х осевой обработкой с ЧПУ

5-ти осевой токарный станок с чпу

Токарно-фрезерные центры с ЧПУ — это, в основном, токарные станки с ЧПУ, оснащенные фрезерными инструментами.В токарно-фрезерных системах используются преимущества как высокой производительности токарной обработки, так и геометрической гибкости фрезерования с ЧПУ.

Плюсы:Самая низкая стоимость всех 5-ти осевых систем обработки с ЧПУВысокие производственные возможности

Минусы:

Ограничения по геометрии производимых изделий

5-ти осевые фрезерные станки с чпу

Режущий инструмент может перемещаться по трём линейным и двум осям вращения относительно заготовки. Все пять осей могут перемещаться одновременно во время всех операций обработки.

5-ти осевые фрезерные системы с ЧПУ имеют архитектуру, аналогичную 3 2 осевым фрезерным станкам с ЧПУ. Однако они позволяют перемещать все пять осей одновременно во время всех операций обработки. Таким образом, можно изготавливать детали со сложной, «органической» геометрией, которые невозможно изготовить с достигнутым уровнем точности с помощью любой другой технологии.

Плюсы:Производство сложных деталей с высокой точностьюПроизводство сложных деталей с высоким качеством поверхности с минимальными артефактами обработки

Минусы:

Самая высокая цена по сравнению с остальными технологиями фрезерной обработки с ЧПУ

Ограничения по геометрии производимых изделий, но ограничения меньшие, чем для 3-х осевых станков и станков типа 3 2

Solid edge solid edge cam pro: cad-cam система от siemens plm software

Увидеть, как создавать управляющие программы для

обработки в Solid Edge CAM Pro можно будет на ближайших вебинарах.

Далее я в общих чертах расскажу об особенностях и преимуществах CAM-системы.Solid Edge CAM Pro, основанный на NX CAM, входит вместе с Solid Edge в одну линейку решений Siemens PLM Software. Программное решение предоставляет широкий спектр функциональных возможностей – от двухосевого фрезерования и высокоскоростной обработки до программирования многофункциональных станков и пятиосевого фрезерования.

Программисты станков с ЧПУ могут использовать Solid Edge CAM Pro, чтобы решать задачи с различными требованиями к обработке – фрезерование, сверление, токарная и электроэрозионная обработка.

С помощью синхронной технологии можно напрямую редактировать модели деталей и подготавливать их к созданию программ для станков с ЧПУ, включая обработку глухих отверстий и зазоров, смещенных поверхностей, а также изменять размеры элементов детали.Solid Edge CAM Pro использует концепцию мастер-модели с целью обеспечения сквозного проектирования и разработки программ для ЧПУ за счет привязки всех CAM-функций к единой модели, определяющей геометрию детали.

В результате программист может начать разработку программы для станка с ЧПУ, не дожидаясь окончания работы конструктора. Полная ассоциативность обеспечивает последующее обновление операций управляющей программы для станка с ЧПУ при изменении геометрии модели.

Вспомогательные инструменты

Процесс обработки имеет разностороннее действие, поэтому выполняется с учетом множества нюансов. Не всегда стандартной процедуры достаточно для полноценного выполнения задачи. Работа агрегата обеспечивается двигателем переменного и постоянного тока. Первый тип двигателя используется с мощными устройствами, второй – с более слабыми приборами. Токарные станки с двигателем постоянного тока требуют наличия вспомогательных инструментов.

Вспомогательные инструменты чаще всего необходимы при взаимодействии с металлическими заготовками. Существуют большое количество различных вспомогательных механизмов. Они отличаются по предназначению. С их помощью выполняется:

• загрузка;
• смазка;
• зажимы;
• уборка стружки;
• смена рабочих инструментов.

Инструменты могут иметь разную конструкцию и производительность, но выполнять одну и ту же задачу. При покупке дополнительного оборудования следует убедиться, что оно совместимо с используемым токарным станком.

Высокоавтоматизированная саd-cam-система для решения задач машиностроения

Мировой промышленный концерн Siemens AG реализует свою стратегию цифровизации с помощью программного обеспечения от Siemens PLM Software. По мнению специалистов последней, машиностроительное предприятие для повышения конкурентоспособности должно решить следующие задачи:

Как показала практика ведущих компаний отрасли, последовательно решать эти задачи – неэффективный и долгий процесс. Требуется комплексный подход и внедрение CAD-CAM-системы, которая управляет всеми этапами изготовления изделия – от проектирования до готовой детали.

Ключевая особенность цифровизации производственного процесса – возможность проектировать под требования рынка не только технические и функциональные характеристики продукта, но и процессы производства и эксплуатации. Для этого одновременно разрабатываются: физический продукт, его математическая (программная) модель (так называемый цифровой двойник, digital twin) для управления производством продукта и автоматического мониторинга.

В результате внедрения системы процесс разработки становится более гибким: инженеры-конструкторы совершенствуют изделия, специалисты оптимизируют управляющие процессы, технологи-программисты проверяют стратегии и выбирают оптимальный способ изготовления изделий.

Материалы

Все главные узлы оборудования ЧПУ делаются прямоугольной формы с применением технологий литья и сварки. Последние ноу-хау разработки дают возможность создавать главные узлы станков из сверхпрочных полимеров. Подобный фактор дает возможность работать технике с минимальной вибрацией.

Шпиндели станков с ЧПУ создаются из сверхпрочных сплавов. В основы шпиндельных узлов инсталлируются особые прочные подшипники, которые «отвечают» за точность всех операций. Шпиндель в ЧПУ — это сложный в конструктивном отношении элемент, в нем находятся узлы:

1. Обеспечивающие автоматический зажим рабочих деталей;
2. Особые маркеры-индикаторы, которые контролируют работу оборудования.

Шпиндель может располагаться как в горизонтальной плоскости, так и в вертикальной.

Металлообработка в xxi веке – вызовы и возможности

Согласно данным

, продукция российского машиностроения характеризуется низким уровнем конкурентоспособности на мировом рынке. Объяснение – в проблемах, которые испытывает отрасль. Перечислим основные:

При этом технологические инициативы промышленно развитых стран, как указано в

, направлены в первую очередь на то, чтобы ускорить переход к производству продукции нового поколения, которое основано на технологии «интернета вещей» (IoT), внедрения систем автоматизации и анализа больших данных.

Ведущие предприятия отрасли направляют инвестиции в технологии – передовое оборудование и технологии обработки – и в системы управления производственными процессами (MES-системы).

За последние три года наиболее эффективными вложениями в промышленном секторе стали инвестиции в:

Цифровизация машиностроения и переход на контракты жизненного цикла позволят предприятиям продвинуться в решении задачи увеличения доли конкурентоспособной продукции.

, с новым подходом выпуск такой продукции возрастет с нынешних 16% до 30% к 2025 году и до, как минимум, 50% – к 2030 году.

Металлообработка на заказ на станках с чпу

Специализация АО «КоСПАС» — точное машиностроение. Мы изготавливаем:

• Точные корпусные и другие детали для высокотехнологичных отраслей (приборостроение, атомпром, аэрокосмическая)

• Запасные части, а также расходные элементы промышленного оборудования

• Узлы, агрегаты, механизмы по чертежам заказчика

Оборудование

Токарная металлообработка ЧПУ производится токарно-револьверными центрами HAAS ST-20 производства США. Максимальные размеры обработки D= 254мм, L= 572мм. Мощность — 15 квт. Повторяемость — 5 микрон.

Для фрезерной металлообработки на станках с числовым программным управлением наша компания имеет вертикально-фрезерные обрабатывающие центры HAAS (VF-2YT, SuperMini Mill, TM-2P), а также ФС-850МФ3. Максимальные обрабатываемые габариты L= 1016мм, S= 508мм, H= 450мм. Повторяемость — 5 микрон.

Обрабатываемые материалы:

• стали (в том числе закаленные и нержавеющие)
• цветные металлы (алюминий, латунь, бронза)
• труднообрабатываемые (титан, чистая медь, высоконикелевые сплавы)
• пластики (фторопласт, полиамид, оргстекло,     текстолит, ZEDEX)

Наша компания существует с 1991 года и занимается металлообработкой в Москве много лет. За это время сложился коллектив  специалистов с большим опытом решения сложных задач.

Обработка

Токарное точение характеризуется высокой точностью выполнения точильных задач. В отличие от других видов обработки, токарный тип дает возможность изготовлять с более высокой точностью детали из металла. Данная возможность обеспечивается благодаря:

• отсутствию зазоров в конструкции станочных приборов;
• высокому показателю жесткости токарных инструментов;
• наличию более простой системы выполнения задачи;
• наличию датчиков, формирующих обратную связь;
• высокому показателю устойчивости к воздействию вибрации.

Перед различными работами узлы агрегата разогреваются, благодаря чему коэффициент тепловой деформации сводится к минимуму. Обрабатывающие станки с системой числового программного управления по металлу имеют прочную конструкцию и обладают точным перемещением рабочих механизмов.

Исправная работа оборудования гарантируется управляющими комплексами. Конструкция токарных станков с ЧПУ предполагает три вида подобны комплексов. Каждый из них имеет свои отличия и особенности:

• контурный – обеспечивает токарную обработку криволинейным способом по заданной программе;
• позиционный – выполнение задачи осуществляется посредством задачи конечных координат;
• адаптивный – объединяет в себе особенности обоих предыдущих комплексов.

Выбор токарных аппаратов производится с учетом цели, для которой он предназначен. Определить, какой комплекс установлен на приборе, можно при помощи маркировки. Различаются всего четыре маркировки от Ф1 до Ф4. Устройства с маркировкой Ф1 дают возможность задавать координаты перед началом токарной работы.

Устройства с маркировкой Ф2 имеют позиционный комплекс, а с маркировкой Ф3 – контурный. Для адаптивного комплекса отведена маркировка Ф4. Маркировка может сопровождаться дополнительным обозначением от С1 до С5. Чем выше этот показатель, тем более высокую производительность имеет обрабатывающий станок.

Объемы выполняемых заказов:

Часто мы вместе с заказчиком проходим весь цикл — отработка опытных образцов, изготовление установочной партии, серийное производство или периодически повторяющиеся партии.

Параметры

Габаритный размер:Максимальный: 400 × 250 × 200 ммМинимальный: 10 × 10 × 10 мм

Точность (допуск изготовления размера): Стандартная: /- 0,1 ммНормальная: /- 0,075 мм Возможная: /- 0,05 мм 

Достижимые допуски меняются в зависимости от номинального размера и геометрии детали. Приведенные выше значения рекомендуемых допусков являются разумными для максимальных рекомендуемых размеров.

Материал:Номенклатура материалов, которые могут быть обработаны на станках с ЧПУ, очень широка. Наиболее распространенные — металлы (алюминиевые и стальные сплавы, латунь и т. д.), пластмассы (ABS, POM, PA и т. д.), при этом возможна обработка композитов и дерева. Узнайте Доступные материалы для обработки с ЧПУ.

Преимущества использования саd-cam-системы

Рассмотрим основные драйверы, которые снижают трудоемкость программирования, сокращают время обработки и износ станков с ЧПУ и, как следствие, приводят к росту выпуска продукции.

Драйверы повышения ценности по всей технологической цепочке:

Основные результаты применения эффективной САD-CAM-системы:

1. Рост производительности и эффективности работы за счет:
2. Увеличение использования активов за счет:
3. Оптимизация операционных расходов за счет:
4. Автоматизация и гибкость производства за счет:

Примеры ценообразования

Работаем в Москве и Московской области

Рекомендуемое оборудование

Станок МиниТПА-100 – рабочая платформа для литья в ручном и автоматическом режимах.

Термопластоавтомат Babyplast 610P Rubber – подходит для изготовления мелких изделий из резины литьем.

3D принтер Picaso Designer X Pro – современная модель настольного 3D-принтера российского производства.

3D принтер Total Z Anyform 450-PRO v.3 – печатает пластиками с температурой плавления до 500 градусов Цельсия, подходит для использования в КБ и на производстве.

3D принтер Farsoon FS271M – промышленный 3D-принтер с большой рабочей зоной, одна из лидирующих моделей на рынке промышленного аддитивного оборудования.

3D принтер Farsoon FS403P – мощный промышленный 3D-принтер для быстрого прототипирования и аддитивного производства.

Фрезерно-гравировальный станок Han’s HL400T/2 – устойчивый многофункциональный фрезерно-гравировальный станок на гранитной станине, обрабатывает металлы, пластики, стекло, сапфир, электронные компоненты.

Обрабатывающий центр SolidMetal DC-6040A – станок с ЧПУ для механической обработки деталей для разных областей промышленности.

Системы чпу

Токарная обработка на профессиональных станках с ЧПУ не будет полноценной при отсутствии программоносителя. Программоноситель может поставляться вместе с оборудованием при его покупке, продаваться отдельно, или разрабатываться собственноручно. Последний способ предполагает более широкие возможности при условии, что разработкой будет заниматься человек, имеющий опыт работы в данной сфере.

Программа ЧПУ должна предполагать три этапа действий. На первом этапе осуществляется предварительная подготовка. На втором заготовка приводится в чистовое состояние. На третьем этапе производится дополнительная обработка. Она не является обязательной, и осуществляется при работе с заготовками, имеющими сложную форму. Если программа была разработана непрофессионалом, возникает риск появления неточностей и ошибок.

Программоноситель должен быть способен полностью осуществить поставленную задачу. При изготовлении сложных деталей токарными станками может потребоваться последовательная установка разных программоносителей. В данном случае также имеется риск возникновения неточностей.

В программе должна учитываться последовательность действий. Работа с местами, имеющими высокий показатель жесткости, не должна осуществляться после работы с местами, имеющими низкий показатель жесткости.

Сроки выполнения работ

• Подготовка производства в среднем занимает 2-5 дней. Это разработка технологии, 3-D модели, программы, закупка заготовок, инструмента (если это не складские   позиции).
• Время обработки на станке зависит от сложности, а также количества деталей

Это режим выполнения срочных заказов. Для обычных необходимо добавить время ожидания своей очереди, которое зависит от загруженности производства.

Типы станков с чпу

Мы сосредоточимся на станках с ЧПУ, которые удаляют материал с помощью режущих инструментов — фрезерные и токарные. Они являются наиболее распространенными и имеют самый широкий спектр применения.

Фрезерование — это высокопроизводительный метод формирования поверхностей деталей многолезвийным режущим инструментом — фрезами. Фреза, выполненная в виде зубчатого колеса, имеющего множество лезвий, зажимается во фрезерном станке и, вращаясь с большой скоростью, снимает слои материала в нужном месте.

Для фрезерования характерно непрерывное вращательное движение инструмента и поступательное движение подачи заготовки. В некоторых случаях заготовка совершает круговое или винтовое движение подачи.

Токарная обработка — это обработка резанием (точением) заготовок в виде тел вращения. На токарных станках выполняют черновое и чистовое точение цилиндрических, конических и фасонных поверхностей, нарезание резьбы, подрезку и обработку торцов, сверление и развёртывание отверстий.

Заготовка удерживается на шпинделе при вращении с высокой скоростью, режущий инструмент перемещается по внешней или внутренней поверхности, образуя геометрию изделия. Основное ограничение использования токарных станков с ЧПУ заключается в том, что они могут изготавливать только детали с цилиндрическим профилем. Иногда детали проходят дополнительный этап фрезерной обработки.

Токарная обработка в москве на станках с чпу

Токарная обработка с ЧПУ в Москве может качественно выполняться благодаря следующим условиям:

• отсутствия зазоров в передаточных механизмах;
• повышенная жесткость агрегатов, которые обрабатывают металл;
• минимальное число передач в кинематических цепях;
• существенное уменьшение длины самих цепей;
• применение сигнализаторов, которые обеспечивают обратное соединение;
• использование механизмов уменьшающих вибрацию.
• применение эффективного оборудования, которое снижает тепловую деформацию детали.

При токарной обработке с ЧПУ используются прочные направляющие, которые не подвержены влиянию сил трения и вибрации. Таким образом, заметно уменьшается степень рассогласования, увеличивается точность в функционировании механизмов. Направляющие качения делаются таким методом, что показатель трения не видоизменяется даже при очень интенсивной работе всех механизмов станка.

Токарные станки

Существует большое количество обрабатывающих приборов, оснащенных ЧПУ. Агрегаты полуавтоматического типа отличаются более низкой стоимостью, чем их автоматические аналоги. Но они требуют периодического вмешательства оператора, и не способны в автономном режиме изготовить детали. Автоматические аппараты способны выполнять производство в больших объемах, но позволить их себе смогут не все.

Наиболее востребованными и качественными являются модели, произведенные компаниями:

• CNC (изготовляет многофункциональные приборы);
• Victor (изготовляет высокопроизводительные механизмы с наличием дополнительных возможностей);
• MetalMaster (изготовляет агрегаты, оборудованные автоматической смазочной системой, способные справиться с жестким материалом).

При использовании токарного станочного оборудования следует придерживаться правил безопасности.

Цифровой цех с solid edge cam pro

Solid Edge CAM Pro – инструмент для производителей, которые «строят» цифровой цех или планируют обновлять оборудование. С помощью этой системы пользователь может создавать оптимальные программы обработки на станках с ЧПУ для моделей, созданных в Solid Edge и моделей, созданных в сторонних CAD-форматах, снизить производственные издержки, повысить качество выпускаемых изделий.

Внедрение Solid Edge Solid Edge CAM Pro – значительный шаг к цифровизации бизнес-процессов и росту конкурентоспособности продукции.

На вебинаре 19 марта вы сможете узнать, как быстро начать работу в Solid Edge CAM Pro (по окончании запись будет доступна к скачиванию).

Заключение

Устройства ЧПУ изменили внешний вид производственного цеха. Они управляют токарными, сверлильными, фрезерными, шлифовальными станками, значительно ускоряют и упрощают работу человека. Практически каждое предприятие, которое занимается механической обработкой деталей, имеет компьютеризированную систему.

Полностью заменить литье, штамповку и 3D-печать ЧПУ не может — эти методы дополняют друг друга, зачастую применяются одновременно или последовательно, что дает производствам новые возможности для повышения качества продукции и увеличения рентабельности.