Чпу ошибок не прощает

ЧПУ не прощает ошибок!

Интересно ли вам такое?

Технологический процесс изготовления детали

Я инженер-технолог и программист станков с ЧПУ. Когда меня спрашивают, чем я занимаюсь, то бывает сложно объяснить людям словами или на пальцах. У многих нет понимания как и из чего всё изготовлено. Поэтому я хочу рассказать наглядно.

Начну рассказ о процессе изготовления деталей и какая работа проделывается от чертежа до готового изделия.

По нему строится 3D модель. Это можно делать в разных CAD системах. Например Компас, SolidWork, Inventor, Catia, NX, Creo. Кому что нравится.

После получения 3D модели начинается основная работа инженера-технолога и программиста ЧПУ. Обычно это один и тот же человек. Подбирается инструмент для обработки и пишется управляющая программа (УП) в CAM системе. Я использую EdgeCam, но это может быть и любая другая.

Разные художники напишут один и тот же пейзаж по разному, так и с обработкой детали. У каждого есть любимые инструменты, стратегии и последовательность. Существуют базовые принципы, но дальше идет уже творчество.

Каждый шаг проверяется на визуализаторе. Это то как будет идти процесс обработки на станке.

Если нас все устраивает, то дальше идет постпроцессирование. Постпроцессор преобразует обработку в Cam системе в управляющую программу, которую понимает ЧПУ станка.

Осталось собрать инструмент согласно перечня, установить и закрепить заготовку, и можно запускать программу. Обычно это делает оператор станка, но чаще приходится делать самому.

После обработки у нас готовая деталь. Часть размеров контролируем на станке, что бы была возможность поправить. Остальное уже в отделе контроля.

Я надеюсь это было интересно. =:)

Станки с чпу глазами гуманитария

Честно стырено в инстаграм

Фрезеровка. Взгляд технолога-программиста. Создание УП для изготовления детали.

Добрый день уважаемые пикабушника, а в особенности подписчики.

Речь шла о базовых моментах перед началом подготовки УП. Сегодня мы пройдем путь по тем пунктам и до выдачи УП непосредственно на участок. Будет много букв и картинок(я подготовился), так что набираемся терпения и, поехали!

Итак, работать будем с электродом. А что и на чем делают электродами? Правильно — на электроэрозионных прошивных станках, а жгут ими сложные поверхности в штампах и пресс-формах, которые невозможно обработать или нецелесообразно обычным инструментом, или к этим поверхностям применяют повышенные требования качества. Система электрод-деталь работают с некоторым зазором, который называется искровой зазор. И, соответственно, чем больше силу тока подают на электрод( увеличивают скорость прожига, но не качество), тем больше должен быть искровой зазор. А отсюда вытекает, что и электроды бывают чистовыми и черновыми.

Собственно все эти моменты и указываются на чертеже: контрольные размеры, зазор, требования к поверхности, базовые поверхности, карта наверки и прочее. Наши входные данные: электрод чистовой, искровой зазор 0.1мм, база в середине габарита электрода.

Модели электродов приходят в номинальном размере прожигаемой поверхности, поэтому искровой зазор мы будем обеспечивать программно.

Дальше проводим анализ модели, ищем минимальные радиуса, думаем каким инструментом будем обрабатывать.

Нас больше интересует минимальный радиус в трех карманах(вторая картинка), т.к. там скорее всего придется использовать мелкий инструмент. А вот на первой картинке радиус открыт, поэтому его можно обрабатывать как сферическим инструментом D2R1, так и скругленным, с радиусом при вершине R1 максимум, можно и меньше. Помним о выборе максимально большого инструмента по возможности? Поэтому я буду использовать инструменты D4R2 и D12R0.5.

Закидываем нашу модель в CAM-модуль, где и будет формироваться наша УП.

В первую очередь создаем в проекте инструмент.

Мы можем создать инструмент по параметрам или же загрузить из базы(цифра 2). Как видите параметров создания инструмента много, можно полностью создать имитацию инструмента со станка, включая патрон, державки, цанги и прочее. Все это необходимо для безопасной обработки и контроля столкновения элементов инструмента с заготовкой. Но для полноценно безопасной обработки требуется кинематическая и математическая модели станка, что обычно покупается отделтным модулем и стоит дорого.

После добавления инструмента определяем границы обработки, задавая геометрию заготовки. Нажимаем кнопку «вычислить», тем самым заключая всю геометрию в параллелепипед. Т.к. заготовка будет обрабатываться в тисах, и будет зажата на уровне -35, то глубже этого уровня не лезем.

Красным выделена область, так называемый наверочный кубик. По нему парни на электроэррзии быстро и просто найдут индикатором середину электрода для наверки на их станках. Момент важный, т.к. медь мягкая — гнется, мнется и всячески деформируется. Кто работал с распиздяями, тот меня поймет — никому нельзя доверять).

Собственно в первую очередь нам нужно убрать лишнее «мясо», желательно с припуском. Для этого выбираем стратегию «выборки», т.к. она не соединяет проходы по прямой или по поверхности в толще металла.

1 — Выбираем ранее созданный инструмент;

2 — Определяем безопасные высоты перемещения инструмента;

3 — Подводы,отводы и переходы задаются для обеспечения захода инструменнта вне металла во избежание ударов, зарезов, столкновений, поломки инструмента, уменьшение осевых и радиальных нагрузок на инструмент при врезании;

4 — направление резания( встречное-попутное; прямое-обратное; левое-правое) тоже в какой-то мере служит для регулирования нагрузок на инструмент, на чистоту поверхностей и на сокращение количества и длины холостых ходов;

5 -. Допуск обеспечивает точность размещения точек траектории относительно номинала(количество строк, итоговый размер файла программы, скорость отработки станком);

7 — Шаги обработки(шаг фрезы в миллиметрах, относительно геометрии заготовки) задают объем съема металла.

Промежуточный итог получается такой

Все наклонные и сплайновые поверхности получились рубленые, но так и надо — это ведь черновой съем металла.

Дальше мы этой же фрезой обработаем плоскости не доходя до стенок, но с чистовым размером по Z, что обеспечим припусками.

Выделенную область тоже обрабатываем с припуском, но уже меньшим инструментом, т.к. предыдущий инструмент туда не залез. Делать будем D4R0.

Ну и промежуточный результат

Дальше почистим всю фигуру шаровой фрезой D8R4. В параметрах траектории можете обратить внимание, что автоматически показывает примерную шероховатость в зависимости от шага.

Дальше уберем оставшееся мясцо внутри карманов. D4R2

В выделенных красными линиями областях остали участки, которые не смогли достать фрезой D8R4, т.к при обработке отвесных стенок нужно опускать фрезу ниже обрабатываемой линии на радиус инструмента при вершине.

Уберем мы это торцевой фрезой D8R0. Можно было бы и уже использовавшейся фрезой D16R0, но это сделано специально, т.к. инструмент имеет свойство «подсаживаться» по диаметру, а так и оператор не тупанет и инструмент будет обмерян, прежде чем загрузят в станок.

Осталось обработать последний радиусок фрезой D12R0.5.

Ну и окончательно обработанная деталь.

Осталось скомпоновать траектории по инструменту и записать программы через постпроцессор, преобразующий все наши телодвижения в понятный для станка язык — G-коды. Постпроцессор заслуживает отдельной большой и нудной темы, так что затронем его в одном из следующих постов.

Уф. На сегодня все. Что-то перебор с буковами. Ну что ж добро пожаловать в комментарии, пообщаемся и отвечу на ваши вопросы. Дальше по планам еще рассмотреть комплексную обработки какой-нибудь матрицы с продигом, проволокой и прочими технологическими оперециями, среди которых нам приходится лавировать.

Фрезеровка. Взгляд технолога-программиста. С чего начинается работа.

Итак. Для расширения кругозора и в образовательных целях начнем серию постов про фрезерную обработку деталей.

Особенная благодарнасть подписчикам, коих набралось аж 10! человек. Думаю этим людям интересен контент в первую очередь.

Сегодня затронем начальный этап подготовки УП(управляющих программ): анализ КД(конструкторской документации), поиск и замер заготовок, определение способа закрепления детали на станке, анализ 3д модели и выбор инструмента.

Анализ КД для меня выглядит так:

— какая шероховатость задана на обрабатываемые поверхности — от этого зависит как и чем мы будем обрабатывать деталь. Где-то наклонные поверхности можно просто обработать торцевой фрезой оставляя небольшую гребенку 0.01-0.03мм, а где-то придется выглаживать поверхность шаровыми фрезами, чтобы добиться практически идеала. К сожалению, чертежи публиковать не будо, дабы не получить по голове☺;

— наличие термической обработки — если у нас в тех требоаниях стоит закалка, то, как правило детали обрабатываются в два этапа — черновая и чистовая обработка. От габаритов детали и от степени закалки(HRC) зависит оставляемый припуск, т.к. при термической обработке металл имеет свойство деформироваться, и при чистовой обработке на обрабатываемой поверхности попросту может быть недостаточно «мяса» для формирования поверхности.

Здесь можно заметить переход между серым и блестящим. Там где серо, там и не хватило «мяса»

— наличие мест, прожигаемых электродами — если таковые места имеются, то наша задача заключается просто в уменьшении металла в данном месте, качество поверхности не имеет значения. Типичный пример: острый угол — при всем желании круглое тело(фреза) вплотную в угол не загнать, поэтому, если это глухой угол(есть дно), то его просто выжигают электродом, квадрат в сечении. И здесь не важно какой радиус от инструмента в углу останется, обычно оставляем от минимально используемой фрезы.

Вот такие углы получаются путем прожига электродами типа брусок

— поиск и замер заготовки — заготовки определяются на этапе проработки технологии изготовления. Так как живем в России и раз на раз не приходится, то и заготовки отличаются друг от друга в большую или меньшую сторону от номинала. Знать размер заготовки необходимо для предотвращения опускания инструмента внутри заготовки, простыми словами, чтобы шпиндель с инструментом не колотил по заготовкам как молоток по гвоздям.

— способ закрепления на станке. Существует множество способов закрепления деталей. Нас в первую очередь интересуют высота прижимов — от их высоты зависит высота ускоренных перемещений инструмента во избежание столкновения, т.к. обычно для инструмента это заканчивается печально.

Кроме того интересует и глубина обработки. Это в первую очередь касается тисов. Для инструмента это не так страшно, но вот фрезернутые тисы могут поспособствовать анальному стимулированию от начальства. Также определяются области зажима для обработки по частям, скажем, круглую пластину по наружному контуру обрабатываем либо секторами, либо по половине с перекрытием

Синий прижим и ближайшая линия(плоскость) для первого установа, перезажимаемся и обрабатываем в положении красного прижима и ближайшей плоскости. Надеюсь понятно.

— анализ 3д модели — тут мы просто ищем и смотрим минимальные радиуса, меряем карманы и уступы и подбираем инструмент от большего к меньшему для удаления лишнего инструмента. Обычно я беру инструмент на один размер меньше, т.е. если у нас радиус 4, то обрабатывать скорее всего я его буду фрезой диаметром 6. Вообще при черновой обработке стараемся брать максимально возможный диаметр фрезы, для удаления большего объема материала за раз, а затем уже, как и скульптор, «высекаем» нужную геометрию мелкими фрезами.

Визуализация работы фрезы диаметром 63мм. По глубине снимает 50мм, по плоскости 8.

Ну а после фрезой диаметром 32мм обрабатываем паз в черновую.

Ну и в конце проходим этот паз в чистовую фрезой 16мм. Выбор обуславливается наличием радиуса внутри паза 9мм, соответственно ближайшая имеющаяся фреза у нас 16мм диаметром.

На этом пожалуй с вводной частью закончим. На основании перечисленных данных можно приступать к формированию УП, что мы и проделаем в следующих постах. Многих нюансов не затронул, с которыми сталкиваешься в процессе работы, будь то марка стали, чугун это или медь, будут ли деталь слесарить и прочее. Если устроит, то сначала мы подготовим УП и постараемся проследовать пути от заготовки до условно гооовой детали из под станка, а потом заострим внимание на работе в ПО (PowerShape и PowerMill). Или лучше сразу в процессе рассказывать о работе в ПО развернуто?

Милости просим в комментарии.

Инженер: журнальный столик

Вернулся от родителей и решил добить тему фанерной мебели. Ну как добить? Продолжить в сторону журнального столика и вообще гостиной. Хочу еще консоль, но пока хз как реализовать.

Во-первых, большое спасибо пикабушникам @PraNkiSh, и @beaglemama, Без вас бы ничего не вышло! Благодаря Вам удалось реализовать и столик и тумбу и даже часть лампы.

Столик — это уже самостоятельный дизайн (почти!).
Как-то, блуждая по просторам деревянного интернета я наткнулся на фото журнального столика ( вон он, ниже).
— О! Фанера? Есть! Скругленные края? Есть! Только здоровый. — подумал я и давай чертить. Если в Кореле вообще можно чертить)

Размерами мой столик вышел 900*600*300. И в лист фанеры он никак не хотел влазить, а два отдавать жаба задавила. Пришлось в вместе со столиком выпилить еще одну тумбочку. Тем более @GeraSIM18, предложил ножки сделать в цвет темных элементов, можно было и попробовать!

На самом деле нет. Просто от торцевых досок остались полоски ТермоЯсеня, )) Но идея мне понравилась!
Давайте так, предлагайте, что бы вы хотели изменить или может новое что-то увидеть. А я выберу и постараюсь реализовать при следующей заходе в гараж ( он же мастерская)
А вот и сами ножки. Ясень сам по себе светлый, но есть определенные способы сушки, при которых он приобретает такой приятный кофейный оттенок.

Столик, как и тумбу, из выпиленных на ЧПУ заготовок я собирал, склеивая и сбивая их между собой послойно. Последний и первый фрагмент просто приклеивал. Каждый слой проходил копировальной фрезой, т.к. на ЧПУ фанера немного дрыгалась при фрезеровке и детали немного отличались меж собой. Кстати, в прошлый раз спрашивали о чертежах на заготовки.
Тут нет ничего сложного. Это просто скругленные прямоугольники, нарисованные в Корале. А сами траектории фрезы создает программа ArtCam. Она довольно простая. Главное правильно последовательность реза выбрать. А ЧПУ работает с прогой NetStudio, кажется.

Сам процесс сборки больше всего напоминал сбор детской пирамидки. Каждая деталька нанизывалась на Буковую досочку с выфрезерованными пазами.

И еще у меня струбцины оказались меньше столика. Но. как говорится: «Где Сашка не сможет — рейсмус поможет!»

В итоге получился майский жук. Большой и тяжелый.

Ножки тоже облицевал Термоясенем. Ну и лицевые панели ящиков из Зирикота. Очень он мне нравится.

Все выравнивал рубанком и шлифмашинкой много и много раз. А маленькие сколы замазал эпоксидкой, смешанной с опилками.

Ну и, конечно же лампа. Это то, что я хотел реализовать без ЧПУ. Скажу сразу, вид у нее не такой, крутой, как хотелось бы. Нужно много думать будет над новой интерпретацией. Пока она выглядит вот так:

Самому мне очень нравятся подставка. и абажур с заглушкой. И громоздкость. В правом нижнем углу — кнопка из Зирикота. А по контуру — ТермоЯсень.

В итоге получился такой набор:

И мои первый гость — мой друг из далекой Сибири. Привет тебе, Илья. И Валера ( Время Валеры, кстати говоря, какая-то расширенная версий игры Крокодил, где все загаданные слова нужно на нем показывать)

Если интересно, вот моя инста, елси что-то путное получается, я туда выкладываю. Это к вопросу о чисто деревянных вещах ( т.к. я пока профан, то там совсем мелкие работы).

Инженер: тумбочка

В общем, всегда хотелось мне попробовать что-то из дерева смастерить красивое.

С деревом я обращаться не умею, но Ютуб — кладезь информации. В итоге просмотра миллиона видео на тему создания мебели «в своем гараже», был выбран ролик, где парень шустро так из фанеры пилит примерно такую же тумбу.
И так все у него ладно и быстро вышло, что я решил » а чем я хуже?» и взялся за обезьянничество.
Тумба наша должна была получиться из листа фанеры 1520х1520 и толщиной 21мм. По моим расчетам 12 цельных овалов 350х470.
Лист фанеры был распилен на квадраты, лобзиком выпилены очертания будущей тумбы, а затем, как показано в видео, все выровнено фрезером. Но. нет
В первый раз вышло криво и косо. 3 дня убил на шлифовку углов. Ад и мракобесие.

И тогда..( голосом Галыгина)..тогда было принято решение возвать к богу Прогресса. И услышал я глас его. И было в нем три звука «Ч», «П», «У».

Я отрисовал в векторе распиловочные рисунки, засунул все в ArtCam, три часа мучений и экспериментов и вуаля

На выходе получаем коробку деталек. В ней еще половинка кофейного столика.

Из этого конструктора, с помощью клея, гвоздей и рашпиля ( ибо, оказались нюансики свои) собираем вот такой пирог

я решил, жирно будет целый лист фанеры на одну тумбу тратить и сделал из него две) Поэтому у меня цельные овалы перемежаются с полукольцами.

Все затянул струбцинами и оставил на ночь сохнуть

в это время я занялся Зирикотом. Это такое южноамериканское дерево с интересным рисунком и запахом. При шлифовке мелкие опилки пахнут медом..

Досочку Зирикота склеил пополам и разрезал на нужного размера заготовки для тумбы и столика.

После всех манипуляций на рейсмусе для придания доске однородной толщины по всех плоскости и вырезании контуров на ленточной пиле, заготовки были отшлифованы до блеска и покрыты восково масляной смесью

Далее собирался ящичек. Размеры тумбы всего 250мм в толщину, соответственно ящичек очень маленький, под всякие мелкие вещички. И самой большой проблемой оказалось найти для него направляющие. Чтобы установить те, что я выбрал, пришлось в ящике выфрезировать пазы глубиной по 1-2 мм

Сама тумба высохла. Немного прошелся рубанком и шлейф машиной. Покрыл маслом и воском. В итоге получил холодильник Зил на ножках.

а уже после сборки, холодильник превратился в ретро тумбу с ценным мехом Зирикота

а само видео, которое положило начало процессу чуть ниже

Инженер-технолог. Организация работы с ЧПУ на производстве

Предыдущие посты о профессии

Эта серия постов посвящена неоднозначной и непонятной для широких масс профессии инженера-технолога. Сегодня я расскажу о том, как организуется работа со станками с ЧПУ на машиностроительных производствах. Для лиги ЧПУшников поясню: я не собираю самодельные станки, не изготавливаю сложнейшие детали и не пишу постпроцессоры, но в своей трудовой деятельности имел тесные отношения с программированием ЧПУ. Посты написаны для всех интересующихся, не только для инженеров, поэтому здесь не будет сложных терминов, но пройти мимо сообщества я не смог. Прошу отнестись с пониманием, если увидите здесь очевидные вещи.

Upd. Перечитал пост перед публикацией и понял, что неинженерам это будет не очень понятно.

Станок с ЧПУ — это станок с числовым программным управлением, обязательный атрибут практически каждого современного производства.

Основные достоинства таких станков:

-возможность относительно быстро изготавливать сложные детали;

-очень высокое постоянство размеров в пределах партии;

-высокая степень автономной работы, что позволяет одному оператору обслуживать сразу несколько станков.

Главный минус — необходим высококвалифицированный персонал для наладки станков, хотя это с лихвой компенсируется тем, что при изготовлении партии детали за станком может стоять низкоквалифицированный оператор. Токарь с 50-летним опытом будет ненамного лучше вчерашнего выпускника технаря, прошедшего курсы переподготовки. Сейчас в меня полетят тапки от людей, считающих себя операторами, но выполняющих обязанности наладчиков, программистов и механиков одновременно. Это не про вас.

Я сталкивался с разными вариантами использования станков с ЧПУ на производствах, добавлю сюда варианты, о которых слышал от коллег и знакомых.

1. Самый простой вариант. Небольшое производство или цех на заводе получает в своё распоряжение 1-2 станка с ЧПУ. За неимением большого количества кадров находят человека, который возьмёт на себя все функции. Он будет сам писать программы, отлаживать их, устанавливать и привязывать инструмент, менять детали и следить за состоянием станка и становится очень ценным кадром (или ушатывает станок, как повезёт).

2. Если станков несколько, иметь в штате сразу несколько таких ценных кадров уже нелогично. Появляется разделение — программист-наладчик и несколько операторов. Чем меньше станков, тем больше шансов, что операторы всё ещё будут уметь налаживать станок и писать простые программы. Кстати, документально часто нет оформления должностей типа наладчик или программист, все работающие с ЧПУ могут оказаться по документам токарями разных категорий или операторами-наладчиками. Разница в обязанностях и сложности работы компенсируется премиями или индивидуальными надбавками. Так проще.

3. Интереснее ситуация на производствах, где есть много цехов и станки с ЧПУ находятся в нескольких из них. Иногда каждый цех распоряжается станками сам и получаются ситуации как в пунктах 1 и 2. Но всё-таки есть смысл организации отделения программистов. На одном из крупных заводов Москвы организация следующая.

Технологи пишут технологии изготовления деталей с эскизами, затем делают заявку в отдел программистов на подготовку управляющих программ. Далее эти программы отлаживаются в соответствующих цехах и начинается изготовление партий деталей с помощью цеховых операторов и под наблюдением наладчиков.

4. Но более грамотный вариант я встретил на одном из подмосковных заводов. Станки с ЧПУ перестали закупать в каждый цех отдельно по необходимости. Были организованы участки ЧПУ в нескольких цехах, один цех даже полностью реорганизовали в цех программного оборудования. В каждом цехе есть свои наладчики (один на несколько станков) и операторы. А вот технологи и программисты объединены. В отделе главного технолога есть несколько бюро, разделенных по разным типам оборудования — токарно-фрезерные станки, фрезерные и другие. Каждый технолог сам пишет управляющие программы по своим же технологиям. Он же потом идёт на отладку программы при запуске партии и вместе с оператором-наладчиком получает первую годную деталь, при необходимости исправляя программу.

Плюс такого подхода в том, что программисту не нужно разбираться в чужих эскизах и технологиях, проще исправить свои ошибки или просто переделать технологию, потому что нашёл более удобный способ.

Плюсы отладки УП вместе с оператором гарантируют, что оператор не будет заниматься самодеятельностью и писать свои программы, тратя на это станочное время. Но бывают глупые ситуации, когда управляющая программа попадает только в архив, а операторы сами пишут свои программы и зовут технолога только исправить технологию. Или не зовут, в результате чего годами деталь делается не по технологии. Иногда оператор может забыть скопировать свою программы и при отладке новой партии той же детали будет писать программу заново.

Конечно, вариантов существует множество. Встречал случаи, когда покупался новый станок, за него становился простой токарь и давались задания. Токарь не знал, что такое ноль детали и привязка инструмента — он касался детали резцом, записывал значение типа Z-523,489 и, отталкиваясь от этих чудесных цифр, писал простенькую программы без использования циклов и вспомогательных кодов (например, СОЖ включал кнопкой, а не через M-коды). А бывает наоборот — станок обслуживается инженером с вышкой, который тут же около станка на компьютере пишет УП с использованием специализированного софта, отлаживает, меняет детали, пишет следующие программы во время обработки и т.д.

Источник

События