長期以來,大多數(shù)產(chǎn)品加工領(lǐng)域大多數(shù)都采用過的是手工編程方式,或者基于機(jī)床自帶的比較簡單的交互式編程模塊進(jìn)行半自動化編程。對于簡單的程序還可以應(yīng)對,但稍微復(fù)雜的程序,尤其是帶有曲面的零件,這種手工式編程方式已經(jīng)很難勝任這種復(fù)雜的工作。手工式編程對于技術(shù)人員的知識要求非常高,不僅僅要精通機(jī)床的操作,還要精通機(jī)床的NC格式代碼語言,更重要的是還必須具備豐富的切削工藝知識。
在當(dāng)今這個(gè)信息化時(shí)代,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)真正實(shí)現(xiàn)了“天涯若比鄰”的愿景,帶來了人們對新事物需求的急速加快。產(chǎn)品的更新?lián)Q代已經(jīng)步入了“快車道”,過去一個(gè)產(chǎn)品可以一成不變地加工半年甚至一兩年的時(shí)代已經(jīng)逐漸遠(yuǎn)去。小批量換代生產(chǎn)已經(jīng)逐步取代大批量生產(chǎn)的時(shí)代,這要求我們的工藝技術(shù)人員必須快速適應(yīng)這種潮流,也對企業(yè)的管理者提出了新的挑戰(zhàn):如何在快速提高編程效率的同時(shí)兼顧到企業(yè)工藝知識的標(biāo)準(zhǔn)化積累,解放操作人員,實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)。
今天我們就來看看世界著名的CAD/CAM軟件公司——英國Delcam公司——給我們帶來的這款專注于產(chǎn)品加工編程方面的軟件FeatureCAM在解決上述難題方面的重大突破。
Delcam FeatureCAM是基于特征、基于知識、使用自動特征識別技術(shù)AFR和交互式特征識別技術(shù)IFR的全功能智能CAM系統(tǒng)。獨(dú)特的基于特征、基于知識的加工功能組合使得用戶可以在很短時(shí)間,接受少量培訓(xùn)的情況下,自由創(chuàng)建穩(wěn)定、可靠的刀具路徑。強(qiáng)大的自動特征識別功能,加速了從設(shè)計(jì)到加工的全過程,使用該軟件可以使零件加工編程更方便、更簡單,可極大地縮短加工編程時(shí)間,加工管理也更加有效。
傳統(tǒng)的CAM編程軟件工作流程如下:
CAD模型→設(shè)定毛坯→創(chuàng)建粗加工刀具→設(shè)定粗加工區(qū)域→選擇粗加工策略→定義粗加工參數(shù)→計(jì)算粗加工路徑→創(chuàng)建半精加工刀具→設(shè)定半精加工區(qū)域→選擇半精加工策略→定義半精加工參數(shù)→計(jì)算半精加工路徑→創(chuàng)建精加工刀具→設(shè)定精加工區(qū)域→選擇精加工策略→計(jì)算精加工路徑→仿真→輸出NC代碼。
從以上可以看出,傳統(tǒng)CAM編程軟件花費(fèi)了大量的時(shí)間在進(jìn)行重復(fù)性的工作!
再來看FeatureCAM的工作流程:
CAD模型→設(shè)定毛坯→軟件自動識別CAD待加工特征→仿真(仿真結(jié)束NC代碼已經(jīng)自動產(chǎn)生)
通過以上對比可以看出:
FeatureCAM省略了中間繁復(fù)的重復(fù)性“勞動”,節(jié)約了大量的時(shí)間。原因在于FeatureCAM具有強(qiáng)大的材料庫、刀具數(shù)據(jù)庫、工藝知識庫、客制化的NC后處理庫和機(jī)床庫。不僅僅非常容易學(xué)習(xí),更重要的意義在于可以固化企業(yè)的工藝知識累計(jì),可以實(shí)現(xiàn)真正意義上的加工標(biāo)準(zhǔn)化。真正解放了工藝技術(shù)及編程人員,讓技術(shù)人員可以把更多的精力投入到技術(shù)研究與革新這一更加重要的領(lǐng)域上。
下面通過一個(gè)車銑復(fù)合的典型零件可以更直觀地領(lǐng)略FeatureCAM的特點(diǎn)。
如圖1所示這個(gè)零件需要車削端面、車削外圓、車削外圓槽、銑削4個(gè)平面、鉆鏜加工端面孔、鉆4個(gè)位于外徑上的孔。
圖1 車銑復(fù)合的典型零件
編程步驟如下:
一、使用“自動特征識別(AFR)”進(jìn)行編程:
1、導(dǎo)入CAD模型,選擇Turn/Mill加工模塊并“接受”(見下圖2):
圖2 選擇Turn/Mill加工模塊
2、根據(jù)向?qū)崾,設(shè)置加工坐標(biāo)(見圖3):
本例中我們默認(rèn)當(dāng)前系統(tǒng)坐標(biāo)為加工坐標(biāo),選擇“否”,點(diǎn)擊“下一步”。如果想更改坐標(biāo),完全可以根據(jù)向?qū)崾究焖僮远x用戶坐標(biāo)系。
圖3 設(shè)置加工坐標(biāo)
3、根據(jù)向?qū)崾,設(shè)置毛坯材料大小(見圖4):
圖4 設(shè)置毛坯材料大小
本例中我們更改毛坯料尺寸,擴(kuò)展數(shù)值按照圖4所示,為保證卡盤裝夾,設(shè)置Z負(fù)方向擴(kuò)展200mm。
4、根據(jù)向?qū)崾,啟動自動特征識別功能(見圖5):
圖5 啟動自動特征識別功能
選擇“選取特征 設(shè)置1的特征”設(shè)置,啟動自動特征識別(AFR)功能,可以看到系統(tǒng)自動識別出大量特征,包含“槽、側(cè)邊、車削、孔、面、鏜孔”等特征(見圖中藍(lán)色粗線):
5、點(diǎn)擊“完成”按鈕(見圖6):
圖6 零件查看
此時(shí)所有的設(shè)置已經(jīng)全部結(jié)束。從圖6“零件查看”管理器可以看到,在“設(shè)置1”里面有“面、孔、車削、鏜孔、槽、側(cè)邊”等被自動識別出的特征。每一個(gè)特征里面已經(jīng)自動包含了加工該特征需要的所有信息,包括粗精加工策略、刀具、切削參數(shù)以及其他眾多輔助參數(shù)等。在此處雙擊任意一個(gè)特征,還可以打開特征屬性進(jìn)行非標(biāo)性質(zhì)的更改。
因此,F(xiàn)eatureCAM在保證自動化、智能化的同時(shí)還同樣保留了可被用戶個(gè)性化修改的傳統(tǒng)軟件的特色?梢愿鶕(jù)需求非常方便地進(jìn)行操作。
6、仿真軌跡:
打開仿真工具欄中的實(shí)體仿真按鈕(見圖7)進(jìn)行仿真驗(yàn)證軌跡是否正確。(FeatureCAM包含:線框仿真、2D仿真、實(shí)體仿真、快速切削、機(jī)床仿真等多樣化仿真方式,便于使用者通過不同方式進(jìn)行檢視程序。)仿真結(jié)果如圖8所示。
圖7 工具欄實(shí)體仿真按鈕
圖8 仿真結(jié)果
7、檢視NC代碼(見圖9):
現(xiàn)在直接點(diǎn)擊右側(cè)邊欄下方的“NC代碼”按鈕,就立刻可看到我們想要的NC代碼已經(jīng)被正確輸出了。
圖9 檢視NC代碼
二、使用“交互式特征識別(IFR)”對4個(gè)孔進(jìn)行編程:
1、選擇交互式識別特征功能(見圖10):
圖10 交互式識別特征功能
工具欄點(diǎn)擊“新的特征向?qū)?rdquo;按鈕,選擇“Turn/Mill”并點(diǎn)擊“下一步”按鈕。
2、設(shè)定特征類別(見圖11):
如圖11所示,選擇勾選“孔”以及“使用FeatureRECOGNTION提取”,并點(diǎn)擊“下一步”。
圖11 設(shè)定特征類別
3、定義孔特征的軸向(見圖12、13):
如圖12、13所示,勾選“繞分度軸”及“自動”,F(xiàn)eatureCAM將會根據(jù)孔的特性自動設(shè)定每個(gè)孔的軸向,而無需進(jìn)行單獨(dú)的設(shè)定,這可以大大減輕定義軸向方向的工作量,顯著提高編程效率。
圖12 定義孔特征
圖13 孔識別
4、自動識別特征孔(見圖14):
如圖13所示,F(xiàn)eatureCAM自動識別出所有符合要求的孔特征。選擇“選取全部”按鈕,并點(diǎn)擊“完成”按鈕,結(jié)束特征識別。
圖14 自動識別特征孔
5、機(jī)床仿真所有工序(見圖15):
在“仿真”工具欄點(diǎn)擊“機(jī)床仿真”按鈕,進(jìn)行機(jī)床仿真,可以看到所有的操作正確無誤,仿真結(jié)束后NC代碼也被自動輸出。
圖15 機(jī)床仿真所有工序
三、對“車削工序”進(jìn)行同步設(shè)置:
1、打開“車削”特征的屬性對話框:
右擊“設(shè)置1”中的“車削1”特征,在彈出的右鍵菜單中選擇“屬性”,進(jìn)入該特征的屬性對話框。
2、在“車削”特征的屬性對話框設(shè)置“同步”(見圖16):
(如圖16所示)在“策略”下,分別更改粗、精加工路徑中默認(rèn)的“單轉(zhuǎn)塔”為“雙工位車削”,點(diǎn)擊“確定,關(guān)閉“屬性”對話框”。
圖16 屬性對話框設(shè)置同步
3、機(jī)床仿真全部工序(見圖17):
(如圖17所示)在機(jī)床仿真或?qū)嶓w仿真狀態(tài)下,可以明顯看出在進(jìn)行粗、精車削時(shí),上下刀塔同步進(jìn)行車削,節(jié)約了加工時(shí)間,顯著提高了機(jī)床的效率。
圖17 機(jī)床仿真全部工序
總結(jié):
從以上簡要步驟可以看出,利用FeatureCAM智能化的特征識別(AFR)結(jié)合交互式識別(IFR)技術(shù),可以對復(fù)雜零件進(jìn)行快速生成多多工位加工程序,有效解決多工位加工的問題。
在銑削方面FeatureCAM還能夠生成完全符合高速加工理念的加工程序,能夠?qū)战沁M(jìn)行修圓的處理,能夠?qū)崿F(xiàn)粗加工的“賽車道”、“自動擺線”路徑。在降低機(jī)床、刀具負(fù)載的同時(shí),大大提高的設(shè)備的利用率。
除了車削、銑削以外,F(xiàn)eatureCAM還有強(qiáng)大的線切割模塊、多工位銑削模塊、“立碑式”加工模塊、4軸、5軸模塊。這些模塊可以解決工廠設(shè)備多樣化編程的需求。
FeatureCAM軟件具有以下幾個(gè)獨(dú)到之處:大型數(shù)模的處理能力,能夠快速準(zhǔn)確讀入多達(dá)400M的模型;基于特征的識別技術(shù)提升了編程的效率;系統(tǒng)具有強(qiáng)大的刀具和材料知識庫,刀具和切削參數(shù)能一一對應(yīng)。這些獨(dú)到之處深深地打動了德國WL公司,使他們最終選擇了FeatureCAM 軟件。
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本文標(biāo)題:FeatureCAM在車銑復(fù)合機(jī)床上同步加工的應(yīng)用案例
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