Ниже приведены советы и хитрости бывалых специалистов фирмы HAAS по современному подходу к станочной обработке деталей.

В старину, до компьютеров, концептуальные эскизы нового дизайна преобразовались в подробные технические чертежи, что требовало штат опытных чертёжников, кропотливо переносящих карандашом на бумагу поверхности и ориентиры. Чертежи затем копировались с помощью химического процесса, создавшего образ белыми линиями на синем фоне: «проект». Эти «синьки» содержали информацию для обработки с необходимой точностью из металла (или другого материала) с требуемыми характеристиками.

Положение изменилось.

Сегодня большинство конструкций начинают жизнь как виртуальные модели, созданные с помощью программного обеспечения computer-aided design (автоматизированного проектирования) (CAD). Эти цифровые модели, затем экспортируются в систему computer-aided manufacturing (автоматизированного производства) (CAM), которая затем генерирует программу G-кодов (инструкций обработки), а станок с ЧПУ по ней точно вырезает заготовки.

CAD

Программное обеспечение компьютерного проектирования (CAD) позволяет полностью определить геометрию детали – практически – на экране. Существует несколько способов, как это сделать: подробная Каркасная модель, где контуры детали определяется рядом линий и дуг; модель поверхности, где каждая часть поверхности представлена искривленными формами или изогнутой двумерной плоскостью; или как твердотельная модель, где функции каждой части (включая внутренний объем, массу и вес) полностью определены с точки зрения каждого вида. Эти модели могут также содержать размеры, допуски, углы, тип материала и другую информацию, необходимую для обработки детали.

 Использование мощности компьютера для создания технических чертежей не только занимает значительно меньше времени и является более удобным, чем с помощью карандаша и бумаги, но и также более точным и наглядным, что сокращает время, необходимое для внесения изменений.

В отличие от традиционных чертежей CAD-модели могут быть изменены или исправлены быстро и легко с помощью нескольких щелчков мыши или просто путем изменения параметров модели, потому что компьютер «знает», какая именно линия, дуга или поверхность является создаваемой или изменяемой. CAD программа одновременно выполняет все соответствующие математические вычисления автоматически, без калькулятора или логарифмической линейки. Также рисунки можно вращать на экране для просмотра с каждой стороны или увеличивать определенную область, без потери детализации или масштаба. Размерные линии и стрелки могут добавляться автоматически с одним щелчком мыши или нажимом пера.

Так как CAD-файлы электронного характера, их легко хранить и передавать, они могут быть легко конвертируемы другими программными приложениями. И, когда требуется бумажная копия документа - «печать» (больше не называется план), могут быть выведены из струйный принтер или плоттер в считанные минуты.

CAD также позволяет разработчикам создавать очень сложные формы, которые трудно, если не невозможно, определить вручную. Однако есть и обратная сторона: CAD также позволяет создавать компоненты, которые трудно, если не невозможно, изготовить. Это важно понимать, каковы возможности процессов обработки и производства, и всегда помнить о технологичность при моделировании деталей.
После завершения CAD-файл экспортируется в CAM-системы для следующего этапа процесса изготовления.

CAM

Программное обеспечение CAM (Автоматизация производства) использует созданный CAD-файл чертежа и рассчитывает «вводы»е для создания процесса обработки – траектории, информацию о режущем инструменте, скорости и припуски и т.д. CAM система создает компьютерную программу – обычно G-код. Однако, некоторые станки используют свой собственный, патентованный язык, который станок с ЧПУ использует в процессе изготовления детали.

Линии на чертеже CAM представляет, как объекты, и набор объектов представляет саму деталь. CAM-программы позволяют объектам быть последовательными, или сгруппированными вместе при описании пути режущего инструмента, который обработает заготовку по функции.

Например, для 3D-фрезерования поверхности, правильнее вместо цепи, определить траектории. CAM-программное обеспечение определяет контурные траектории, посредством интерпретации файла CAD-модели поверхности. Поскольку станок обрабатывает поверхность с помощью сферического конца фрезы с многочисленными краткими перемещениями, точные движения требуют многих сложных вычислений – вручную сложно, но подробного обсчёта на компьютере.

Для создания полной траектории, содержащий все необходимые данные, для обработки, разработчик выбирает поверхность, желаемые траектории, а затем вводит все другую необходимую информацию, например, тип режущего инструмента, материал заготовки, скорость шпинделя, глубину резания, количество проходов, края, шаг прохода и т.д. Он повторяет этот процесс для каждой траектории в процессе обработки.

Проверка и обработка

Многие CAM системы имеют встроенные, на экране имитаторы-тренажеры, которые проверяют новый процесс обработки, производя Виртуальная часть. Программа имитирует обработку каждой траектории, на экране, чтобы быстро показать ошибки в программе, которые могут быть тут же исправлены. Когда процесс очищен от ошибок и проверен, он готов для пост-обработки.

В пост-обработки, CAM-программное обеспечение генерирует ЧПУ-программы для конкретной системы машинного управления, и разработчик или программист отрабатывает программу перед её сохранением. Управляющая Программа загружается в машину со съемных носителей, как USB-устройство флэш-памяти, или путем присоединения к компьютеру через кабель. Затем оператору остаётся только настроить ЧПУ на правильную установку инструмента и заготовки, и начать цикл автоматической обработки.