La tecnologia di programmazione CNC è una tecnologia chiave in produzione di macchinari modernii vantaggi e gli svantaggi del programma CNC influiscono direttamente sull'efficienza di lavorazione, sulla stabilità del processo, sulla qualità della lavorazione e sui costi di lavorazione.
Con lo sviluppo dei tempi, la complessità e la diversità dei prodotti diventano sempre più evidenti. Un numero sempre maggiore di prodotti introduce una varietà di modellazione di superfici curve, che sfida la programmazione manuale tradizionale e offre opportunità per lo sviluppo della tecnologia di programmazione CNC automatizzata.
Allo stesso tempo, il progresso della scienza e della tecnologia promuove il rapido sviluppo della tecnologia applicativa dell'ingegneria.
Tuttavia, la programmazione CNC è una tecnologia sistematica. È necessario esplorare la programmazione CNC da un punto di vista sistematico per promuovere efficacemente l'applicazione e lo sviluppo della tecnologia di programmazione CNC.
In questo documento si analizza la composizione della tecnologia di programmazione CNC, ci si concentra sul ruolo e sul ruolo della tecnologia CAD/CAM nella programmazione CNC e, allo stesso tempo, si analizza il ruolo della tecnologia di post-elaborazione e le questioni chiave, e si fornisce uno studio di esempio della programmazione CNC.
Composizione e connotazione del sistema
Considerando da una prospettiva più ampia, la tecnologia di programmazione CNC include la tecnologia di processo, la tecnologia CAD/CAM e la tecnologia di simulazione della lavorazione CNC, ecc. Lo schema a blocchi del sistema della tecnologia di programmazione CNC è mostrato nella Fig. 1.
La tecnologia di processo si riferisce principalmente alla pianificazione del processo, alla selezione degli utensili, alla selezione dei parametri di taglio e alla pianificazione del percorso utensile in base alla conoscenza del processo.
La tecnologia CAD fornisce principalmente un modello digitale del prodotto per generare procedure di lavorazione CNC e fornire dati grezzi. La tecnologia CAM utilizza principalmente il modello digitale del prodotto per fornire dati grezzi.
Tecnologia CAM per la pianificazione del percorso utensile e la generazione di programmi NC
- La tecnologia CAM utilizza il modulo di lavorazione del software CAM per la pianificazione del percorso utensile e il calcolo della posizione.
- Genera il programma NC basandosi sulla conoscenza del processo e sul modello CAD del prodotto.
- Il file dei punti utensile, la struttura della macchina e il sistema CNC vengono combinati con il programma.
- Vengono applicate specifiche procedure di post-elaborazione per generare un programma NC in un formato e codice riconoscibili.
Verifica e ottimizzazione
- Il programma NC generato viene testato nei sistemi di simulazione della lavorazione CNC come VERICUT.
- Simula le reali condizioni di lavorazione a scopo di ispezione e ottimizzazione.
- La simulazione analizza la sicurezza e l'efficacia del programma CNC generato.
- Aiuta a evitare problemi quali interferenze con la fresa, bloccaggio dell'utensile e interferenze con il pezzo in lavorazione.
- La simulazione rileva anche le interferenze della macchina utensile e ottimizza le velocità di taglio lungo il percorso utensile.
- Infine, analizza la ragionevolezza della traiettoria dello strumento.
Se la simulazione dimostra che il programma NC è sicuro ed efficace, si può procedere con la lavorazione vera e propria. In caso di problemi con il programma NC, è necessario utilizzare il software CAM per modificarlo in modo perfetto, fino a renderlo sicuro ed efficace.
Il programma NC finale generato per azionare la macchina utensile ed eseguire azioni di lavorazione, realizzando il prodotto progettato.
Tecnologia di simulazione delle lavorazioni CAD/CAM e CNC
La tecnologia, in quanto tipica rappresentante del campo della produzione di macchinari, ha svolto un ruolo fondamentale nei settori aerospaziale, degli stampi, automobilistico, dei macchinari in generale e in altri settori.
A causa della complessità del prodotto e della qualità, i requisiti di precisione, l'implementazione della moderna tecnologia di lavorazione CNC è inseparabile dal supporto chiave di CAM Software.
I grandi sistemi CAD/CAM commerciali integrati, quali UG, Proe, MasterCAM, CATIA, Powermill e Cima-tronE, ecc., sono molto comuni nelle applicazioni di lavorazione CNC.
La Boeing Aircraft Company ha utilizzato CATIA per realizzare una progettazione e una produzione integrate senza disegni, realizzando con successo il Boeing 777, che rappresenta una tipica applicazione di successo della tecnologia CAD/CAM.
Simulazione di lavorazione CNC
Questi software di simulazione come VERICUT, Swan-soft CNCSimulator e CIMCOEdit possono controllare la correttezza del programma NC. Il software può ottimizzare e modificare il programma NC in base a determinati principi.
Ciò garantisce la sicurezza del processo di lavorazione effettivo. Aiuta a evitare problemi come interferenze, collisioni e sovratagli.
La simulazione può eliminare la necessità di tagli di prova. Riduce inoltre lo spreco di materie prime. I programmi NC possono essere ottimizzati per garantire la sicurezza della lavorazione e prevenire problemi.
Queste ottimizzazioni aiutano a evitare interferenze, collisioni e sovratagli. Possiamo eliminare i tagli di prova, riducendo ulteriormente lo spreco di materie prime.
Tecniche di post-elaborazione
La post-elaborazione si riferisce alla conversione del file sorgente della posizione dell'utensile in codice NC. Questo codice NC può essere riconosciuto da una specifica macchina CNC.
La tecnologia di post-elaborazione è una parte fondamentale della programmazione CNC. Determina se possiamo generare il codice NC corretto. Il codice NC generato deve essere adatto alla macchina di lavorazione.
Il software del sistema CAD/CAM in genere fornisce procedure di post-elaborazione pre-programmate. Queste procedure convertono il file sorgente del percorso utensile in codice NC. Una macchina utensile specifica può identificare il codice NC.
Il software consente inoltre agli utenti di personalizzare il programma di post-elaborazione. Gli utenti possono personalizzare il programma per una specifica struttura di macchina utensile e sistema CNC.
Ciò avviene combinando il modulo di post-elaborazione con le funzioni del software CAD/CAM. Ciò garantisce che il programma di post-elaborazione si adatti a una macchina utensile specifica.
Creazione di un programma di post-elaborazione
Ad esempio, il software UG fornisce due modi per creare un programma di post-elaborazione: uno è il post-processore GPM; il secondo è il post-processore UG/POST.
Modalità post-processore grafico, la prima necessità è quella di creare file di dati macchina, tramite l'elaborazione del file eseguibile GPM sul file sorgente della posizione dell'utensile e, infine, generare programmi CNC;
L'uso del post-processing UG/POST richiede file event manager e file machine definition. Il costruttore del post-processing può generare questi file.
Il post-processore UG utilizza la gestione degli eventi e le informazioni del file di definizione della macchina. Estrae le informazioni richieste dal percorso utensile della parte. Quindi utilizziamo queste informazioni per la post-elaborazione per generare programmi CNC.
Inoltre, il sistema fornisce anche un costruttore di post-elaborazione che gli utenti possono personalizzare per macchine utensili e sistemi CNC specifici.
Gli utenti possono analizzare la forma del movimento di ogni asse della macchina. Questa analisi si basa sulla struttura della macchina e sul sistema CNC.
Gli utenti possono combinare linguaggi di programmazione come Matlab e VC++ per la post-elaborazione. Possono creare i propri programmi di post-elaborazione.
Questi programmi convertono i file sorgente del percorso utensile generati dal software CAM. I file del percorso utensile contengono comandi come GOTO.
Il sistema converte i file del percorso utensile in codici NC. Macchine utensili specifiche possono riconoscere questi codici NC.
Argomento di studio
1. Modello CAD
Il cubo grezzo ha una lunghezza, larghezza e altezza rispettivamente di 298 mm, 298 mm e 210 mm. La figura 2 mostra il modello dello stampo del casco. Il sistema divide la finitura in 3 aree: l'area 1 è l'area ripida, l'area 2 è l'area piana e l'area 3 è l'area di transizione.
2. Strategia di elaborazione
La tabella 1 mostra la pianificazione del processo di lavorazione dei prodotti stampati per caschi, suddividendolo in sgrossatura, lavorazione di semi-precisione, lavorazione di precisione delle partizioni (finitura zonale) e lavorazione di rimozione delle radici.
La simulazione visiva del percorso utensile CAM può ottenere l'IPW (residual blank) dopo la sgrossatura e la semi-finitura, come mostrato in Figura 3 e Figura 4. Il materiale residuo della sgrossatura non è uniforme e le tracce di lavorazione sono evidenti. Dopo la semi-finitura, la quantità residua diventa più uniforme.
La Figura 5 e la Figura 6 mostrano l'area di finitura 3 e le due traiettorie utensile di lavorazione della radice libera. Nell'area 3, il percorso utensile locale del processo di finitura mostra che la direzione del percorso utensile è difficile da elaborare negli angoli con l'utensile di grande diametro. Pertanto, la traiettoria utensile di lavorazione della radice libera si genera principalmente nella connessione di superfici adiacenti.
3. Simulazione, verifica e ottimizzazione della lavorazione CNC
Il sistema di simulazione di lavorazione CNC VERICUT è principalmente diviso in simulazione APT-CLSF e simulazione G-code. La Figura 7 mostra il modello di processo dello stampo dopo la sgrossatura e la semi-finitura nel caso della simulazione CLS, e la Figura 8 mostra lo schema di processo istantaneo durante la finitura dell'area 3.
La figura 9 mostra la vista di simulazione della macchina di simulazione del codice G e la vista parziale; la simulazione della vista della macchina può essere vicina all'ambiente di elaborazione reale, il che aiuta a osservare in anticipo il processo di lavorazione e a modificare il programma in tempo per evitare errori.
In questo caso, la combinazione di ottimizzazione del tasso di asportazione del volume costante e ottimizzazione dello spessore del truciolo costante viene utilizzata per ottimizzare la sgrossatura, la semifinitura, la finitura e la rimozione del fondo.
La sgrossatura e la semifinitura sono ottimizzate con una velocità di rimozione del volume costante; la finitura e la rimozione del fondo sono ottimizzate con una combinazione di spessore del truciolo costante e velocità di rimozione del volume costante.
Il confronto tra il tempo di lavorazione prima e dopo l'ottimizzazione è illustrato nella Figura 10.
Il tempo di lavorazione totale prima dell'ottimizzazione è di 296.19 minuti. Il tempo di lavorazione totale dopo l'ottimizzazione è di 228.05 minuti. Ciò si traduce in un risparmio di tempo del 23%.
Questa ottimizzazione migliora l'efficienza della lavorazione. Garantisce un tasso di rimozione del volume stabile. L'ottimizzazione evita il carico d'impatto.
Ciò consente un uso efficace della macchina utensile. Migliora la durata dell'utensile e la stabilità del processo di lavorazione. L'ottimizzazione contribuisce al miglioramento della qualità della lavorazione dei pezzi.
Conclusione
La programmazione è una tecnologia sistematica, che coinvolge la tecnologia di processo, la tecnologia CAD/CAM e la tecnologia di simulazione della lavorazione CNC.
Tra queste, la tecnologia CAM è il fulcro della programmazione CNC, che migliora l'efficienza sfruttando appieno le funzioni del software CAM.
Combinando la conoscenza dei processi e la tecnologia CAD, possiamo preparare un programma NC ragionevole ed efficiente per garantire la precisione della lavorazione.
Il software del sistema di simulazione della lavorazione CNC simula, ispeziona e ottimizza il codice NC generato per modificarlo ed evitare errori.
Ciò può garantire efficacemente la sicurezza e la ragionevolezza del programma NC ed evitare problemi quali interferenze, collisioni e sovratagli.
Allo stesso tempo, la simulazione e l'ottimizzazione possono anche proteggere la macchina, gli utensili e i pezzi da eventuali danni.
In definitiva, queste misure possono migliorare l'applicazione della tecnologia di programmazione CNC e promuovere il progresso dell'industria manifatturiera.
FAQ:
Che cos'è la tecnologia di programmazione CNC e perché è importante nella produzione moderna?
La tecnologia di programmazione CNC è il processo di creazione di istruzioni precise per la macchina per controllare utensili automatizzati. Svolge un ruolo fondamentale nella produzione moderna migliorando efficienza di elaborazione, accuratezza del prodotto e controllo dei costiUn programma CNC ben progettato influenza direttamente la stabilità della lavorazione e la qualità del prodotto.
In che modo le tecnologie CAD e CAM contribuiscono alla programmazione CNC?
CAD (progettazione assistita da computer) crea modelli digitali di prodotti, mentre CAM (produzione assistita da computer) utilizza questi modelli per pianificare percorsi utensile e generare programmi NC. Insieme, le tecnologie CAD/CAM semplificano l'intero processo produttivo, riducendo i tempi di programmazione e aumentando la precisione della lavorazione.
Quali sono i componenti principali della tecnologia di programmazione CNC?
La programmazione CNC consiste in tecnologia di processo, Tecnologia CAD / CAMe Tecnologia di simulazione della lavorazione CNCQuesti componenti lavorano insieme per garantire una pianificazione efficiente del percorso utensile, una generazione accurata del codice NC e una verifica sicura della lavorazione.
Qual è il ruolo del software CAM nella lavorazione CNC?
Il software CAM converte i modelli CAD in programmi NC eseguibili eseguendo pianificazione del percorso utensile, calcolo della posizionee post produzioneStrumenti CAM leader come UG, MasterCAM, CATIA e Powermill consentono l'automazione avanzata e la lavorazione delle superfici di alta qualità in tutti i settori.
Perché è importante la simulazione della lavorazione CNC prima della produzione effettiva?
Software di simulazione come VERICUT e Swan-soft CNCSimulator consente agli ingegneri di testare e ottimizzare i programmi NC in un ambiente virtuale. Aiuta a rilevare problemi come interferenze con gli utensili, sovratagli e collisioni,risparmio di materiale, tempo e riduzione di errori costosi durante la lavorazione vera e propria.
Cos'è la post-elaborazione nella programmazione CNC?
La post-elaborazione è la conversione di file sorgente del percorso utensile ai miglioramenti codici NC che specifiche macchine CNC possono interpretare. Garantisce la compatibilità tra i percorsi generati dal software e i requisiti della macchina, svolgendo un ruolo fondamentale in accuratezza del codice e sicurezza della macchina.
In che modo gli ingegneri personalizzano i programmi di post-elaborazione per diverse macchine CNC?
Utilizzando strumenti come UG/POST or Post-processori GPM, gli ingegneri possono definire parametri specifici della macchina, movimenti degli assi e formati di codice. I post-processori personalizzati garantiscono che il codice NC generato corrisponda perfettamente al struttura della macchina e specifiche del sistema CNC.
In che modo l'ottimizzazione della simulazione CNC migliora l'efficienza della lavorazione?
Processi di simulazione e ottimizzazione, come velocità di rimozione del volume costante e ottimizzazione dello spessore costante del truciolo—aiutano a bilanciare la rimozione del materiale e le forze di taglio. Queste regolazioni possono ridurre i tempi di lavorazione di oltre il 20% prolungando la durata degli utensili e migliorando la stabilità del processo.
Quali sono i vantaggi dell'integrazione delle tecnologie di simulazione CAD/CAM e CNC?
L'integrazione di CAD/CAM con la simulazione CNC consente continuità dalla progettazione alla produzione, eliminando tagli di prova e rilavorazioni. Migliora la precisione della lavorazione, garantisce la sicurezza del codice e accelera i cicli di sviluppo del prodotto nei settori aerospaziale, automobilistico e degli stampi.
Qual è la tendenza futura della tecnologia di programmazione CNC?
La programmazione CNC si sta muovendo verso automazione, intelligenza e integrazione con sistemi di produzione digitale. Strumenti CAM avanzati basati sull'intelligenza artificiale, simulazione in tempo reale e ottimizzazione intelligente consentiranno processi di lavorazione ad alta efficienza e autocorrettivi per parti complesse.
