Министерство образования и науки Российской Федерации Сибирский федеральный университет ПОДГОТОВКА УПРАВЛЯЮЩИХ ПРОГРАММ 3-Х ОСЕВОЙ ОБРАБОТКИ ПРОСТЫХ ДЕТАЛЕЙ НА ФРЕЗЕРНЫХ СТАНКАХ С ЧПУ В СРЕДЕ POWERMILL АВТОМАТИЗАЦИЯ РАЗРАБОТКИ УПРАВЛЯЮЩИХ ПРОГРАММ В CAM-СРЕДАХ Сборник заданий для лабораторных работ Учебно-методическое пособие для лабораторных занятий Электронное издание Красноярск СФУ 2015 УДК 621.914.02:004.4 ББК 34.634 П44 Составители: Пикалов Яков Юрьевич, Спирин Евгений Анатольевич П44 Подготовка управляющих программ 3-х осевой обработки простых дета- лей на фрезерных станках с ЧПУ в среде PowerMill. Сборник заданий для лабораторных работ : учеб.-метод. пособие для лабораторных занятий [Электронный ресурс] / сост. Я. Ю. Пикалов, Е. А. Спирин. – Электрон. дан. – Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2015. – Систем. требования: PC не ниже класса Pentium I; 128 Mb RAM; Windows 98/XP/7; Adobe Reader V8.0 и выше. – Загл. с экрана. В учебно-методическом пособие представлены задания для лабораторных за- нятий, направленные на приобретение студентами навыков практической работы с программой и более ясного представления принципов формирования управляющих программ в среде PowerMill. Предназначено для проведения лабораторных занятий студентов, обучающихся по направлению подготовки бакалавров 15.03.05.62 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств». УДК 621.914.02:004.4 ББК 34.634 © Сибирский федеральный университет, 2015 Электронное учебное издание Подготовлено к публикации ИЦ БИК СФУ Подписано в свет 20.04.2015. Заказ № 988 Тиражируется на машиночитаемых носителях Издательский центр Библиотечно-издательского комплекса Сибирского федерального университета 660041, г. Красноярск, пр. Свободный, 79 Тел. (391)206-21-49. e-mail: [email protected] http://rio.sfu-kras.ru ОГЛАВЛЕНИЕ ЗАДАНИЕ 1. Типовой алгоритм разработки управляющих программ в PowerMILL ........................................................................................ 4 ЗАДАНИЕ 2. Системы координат детали ................................................................. 5 ЗАДАНИЕ 3. Дополнительные элементы режущего инструмента ........................ 8 ЗАДАНИЕ 4. Стратегии выборки и их параметры .................................................. 9 ЗАДАНИЕ 5. Доработка заготовки по траектории ................................................ 10 ЗАДАНИЕ 6. Доработка заготовки по модели материала .................................... 11 ЗАДАНИЕ 7. Создание границ ................................................................................ 12 ЗАДАНИЕ 8. Стратегии финишной обработки пологих поверхностей .............. 13 ЗАДАНИЕ 9. Стратегии финишной обработки отвесных поверхностей ............ 14 ЗАДАНИЕ 10. Постпроцессирование ..................................................................... 15 3 ЗАДАНИЕ 1 Типовой алгоритм разработки управляющих программ в PowerMILL Выполнить основные этапы разработки управляющих программ для представленных ниже деталей. Исходные данные приведены в таблице: Модель Заготовка Инструмент Стратегии Тип – Блок Скругленная фреза: Черновая: Camera.dgk Припуск – ДФ (ДФ) –14, Выборка 3D модель: со всех сторон 0, РК – 4 Тип – Растр; по Z max = 2 мм Шаг – 0,5*ДФ; Шаг Z – 0,5*ДФ Шаровая фреза: Чистовая: ДФ – 6 Растр Шаг – 0,5 мм Скругленная фреза: Черновая: Chamber.dgk ДФ –12, Выборка 3D модель РК – 2 Тип – Cмещать модель; Шаг – 0,5*ДФ; Шаг Z – 0,5*ДФ Шаровая фреза: Чистовая: ДФ – 4 Растр Шаг – 0,5 мм Скругленная фреза: Черновая: Corner_Bowl.dgk ДФ –32, Выборка 3D модель РК – 8 Тип – Растр; Шаг – 0,5*ДФ; Шаг Z – 0,5*ДФ Шаровая фреза: Чистовая: ДФ – 24 Оптимизированная Z Шаг – 1 мм; Спираль – вкл Скругленная фреза: Черновая: cowling.dgk ДФ (ДФ) –16, Выборка 3D модель РК – 3 Тип – Растр; Шаг – 0,5*ДФ; Шаг Z – 0,5*ДФ Шаровая фреза: Чистовая: ДФ – 6 Оптимизированная Z Шаг – 0,5 мм; Спираль – вкл 4 ЗАДАНИЕ 2 Системы координат детали Задание 2.1. Создать систему координат в соответствии со следующей таблицей: Модель Заготовка Система координат Workplane Тип – Блок СК1 (рис. 1): Example1.dgk Припуск по Z max Ориентация: Ось X совпадает по направле- и Z min по 2 мм, нию с нормалью поверхности А. с остальных сторон по 0, Положение точки начала координат: Система координат – в горизонтальной плоскости – центр выделен- Глобальная СК ного кармана; по высоте – верх выделенного кармана СК2 (рис. 2) Ориентация: Ось Z совпадает по направле- нию с нормалью поверхности А. Положение точки начала координат: Центр выделенной грани по X, Y, Z Рис. 1. СК1 Рис. 2. СК2 5 Задание 2.2. Сделать системы координат для двухсторонней обработки детали и создать соответствующие стратегии обработки. Система Модель Заготовка Инструмент Стратегии координат Workplane Тип – Блок СК 1 Скругленная Черновая: Example1.dgk Припуск со всех (см. рис. 3) фреза: Выборка 3D модель: сторон по 0; ДФ – 16, Тип – Смещать модель; Система коор- РК – 3 Шаг – 0,5*ДФ; динат – Гло- Шаг Z – 0,5*ДФ бальная СК Концевая фреза: Чистовая: ДФ – 3 Оптимизированная Z: Шаг – 1,5 мм; Спираль – Вкл СК 2 Скругленная Черновая: (см. рис. 3) фреза: Выборка 3D модель: ДФ – 16, Тип – Смещать модель; РК – 3 Шаг – 0,5*ДФ; Шаг Z – 0,5*ДФ Концевая фреза: Чистовая: ДФ – 3 Оптимизированная Z: Шаг – 1,5 мм; Спираль – Вкл Рис. 3. Ориентация и расположение 2-х систем координат СК1 и СК2 6 Задание 2.3. Создать две системы координат и выполнить двухсторон- нюю обработку детали. Ось Z системы координат следует сориентировать по нормали выделенной плоскости кармана (рис. 4). Такое расположение даст возможность правильно сориентировать заготовку и произвести обработку наи- более рациональным образом. Система Модель Заготовка Инструмент координат InterirTrim.dgk Тип – Блок СК1: Скругленная фреза Припуск со всех сто- Ориентация: как опи- (для черновой обработки): рон по 5 мм; сывалось выше. ДФ – 18, РК – 3 Система координат – Положение точки на- Выбранная СК (выбрать чала координат: Скругленная фреза следует СК, ориентиро- в углу заготовки (ана- (для чистовой обработки): ванную по указанной логично рис. 3) ДФ – 12, РК – 2 ранее плоскости) СК2: Скругленная фреза Ориентация: СК1 по- (для черновой обработки): вернутая на 180 граду- ДФ – 18, РК – 3 сов вокруг оси X. Положение точки на- Скругленная фреза чала координат: (для чистовой обработки): в углу заготовки (ана- ДФ – 12, РК – 2 логично рис. 3) Рис. 4. Поверхность для ориентации СК детали 7 ЗАДАНИЕ 3 Дополнительные элементы режущего инструмента Создайте инструменты с параметрами указанными на рис. 5. Чтобы три- жды не создавать патрон с одними и теми же параметрами, рекомендуется по- сле первого создания сохранить его во внешний файл, и для последующих инструментов просто его загружать. D20TR4 – фреза с номером 1, количество кромок –4; BN6 – фреза с номером 2, количество кромок – 2; EM5 – фреза с номером 3, количество кромок – 2. D20TR4 BN6 EM5 Рис. 5. Геометрические параметры режущих инструментов 8 ЗАДАНИЕ 4 Стратегии выборки и их параметры Создать стратегии Выборка 3D Модель трех типов обработки (Растр, Сме- щать все, Смещать модель) для каждой из предложенных деталей. Выбрать одну из них, как наиболее удачную для конкретного случая и обосновать свой выбор. Система Модель Заготовка Инструмент Стратегии координат Facia.dgk Тип – Блок Глобальная Скругленная Имя траектории – Припуск со СК фреза: Выборка_СмещВсе; всех сторон ДФ – 16, Тип – Смещать все; по 0; РК – 3 Шаг – 0,5*ДФ; Шаг Z – 0,5*ДФ Система Имя траектории – координат – Выборка_СмещМодель: Глобальная Тип – Смещать Модель; СК Шаг – 0,5*ДФ; Шаг Z – 0,5*ДФ Имя траектории – Выборка_Растр: Тип – Растр; Шаг – 0,5*ДФ; Шаг Z – 0,5*ДФ Handle.dgk Тип – Цилиндр Глобальная Скругленная Имя траектории – Припуск со СК фреза: Выборка_СмещВсе; всех сторон ДФ – 10, Тип – Смещать все; по 0; РК – 2 Шаг – 0,5*ДФ; Шаг Z – 0,5*ДФ Система Имя траектории – координат – Выборка_СмещМодель: Глобальная Тип – Смещать Модель; СК Шаг – 0,5*ДФ; Шаг Z – 0,5*ДФ Имя траектории – Выборка_Растр: Тип – Растр; Шаг – 0,5*ДФ; Шаг Z – 0,5*ДФ GuideLi- Тип – Блок Глобальная Скругленная Имя траектории – nee.dgk Припуск со СК фреза: Выборка_СмещВсе; всех сторон ДФ – 10, Тип – Смещать все; по 0; РК – 1 Направление резания – Любое/Любое; Система Шаг – 0,5*ДФ; Шаг Z – 0,5*ДФ координат – Имя траектории – Глобальная Выборка_СмещМодель: СК Тип – Смещать Модель; Направление резания – Любое/Любое; Шаг – 0,5*ДФ; Шаг Z – 0,5*ДФ Имя траектории – Выборка_Растр: Тип – Растр; Направление резания – Любое/Любое; Шаг – 0,5*ДФ; Шаг Z – 0,5*ДФ 9 ЗАДАНИЕ 5 Доработка заготовки по траектории Создать стратегию выборки и стратегию доработки по траектории для предложенных деталей: Система Модель Заготовка Инструмент Стратегии координат Simple Тип – Блок Глобальная Скругленная Имя траектории – Выборка; Pockets.dgk Припуск со всех СК фреза: Тип – Смещать все; сторон по 0; ДФ – 12, Шаг – 0,5*ДФ; Система коор- РК – 1 Шаг Z – 0,5*ДФ динат – Гло- Концевая Имя траектории – Доработка; бальная СК фреза: Доработка – Вкл; ДФ – 4 Доработка по траектории «Выборка»; Тип – Смещать все; Шаг – 0,5*ДФ; Шаг Z – 0,5*ДФ Facia.dgk Тип – Блок Глобальная Скругленная Имя траектории – Выборка; Припуск со всех СК фреза: Тип – Смещать все; сторон по 0; ДФ – 16, Шаг – 0,5*ДФ; Система коор- РК – 3 Шаг Z – 0,5*ДФ динат – Гло- Скругленная Имя траектории – Доработка; бальная СК фреза: Доработка – Вкл; ДФ – 4, Доработка по траектории РК – 1 «Выборка»; Тип – Смещать все; Шаг – 0,5*ДФ; Шаг Z – 0,5*ДФ Rest Тип – Цилиндр Глобальная Скругленная Имя траектории – Выборка; Materials.dgk Припуск со всех СК фреза: Тип – Смещать все; сторон по 0; ДФ – 24, Шаг – 0,5*ДФ; Система коор- РК – 4 Шаг Z – 0,5*ДФ динат – Гло- бальная СК Скругленная Имя траектории – Доработка; фреза: Доработка – Вкл; ДФ – 4, Доработка по траектории РК – 1 «Выборка»; Тип – Смещать все; Шаг – 0,5*ДФ; Шаг Z – 0,5*ДФ 10