WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

Затем рассмотрен порядок проектирования ЭЭО в различных САМ- системах (Pro/Engineer, MasterCam, PepsCam и т.п.). На основе этого можно сделать вывод, что суть проектирования в различных САМ- системах одинакова и сводится к идентичных действиям, представленным на примере проектирования в Pro/Engineer:

- Загрузка 3D-моделей детали и заготовки;

- Расположение локальной системы координат детали;

- Выбор типа оборудования (электроэрозионное, двух- или четырехосевое);

- Выбор инструмента (диаметр и длина);

- Создание таблицы ссылок на коды технологических режимов резания и значений коррекции для каждого прохода проволоки по контуру;

- Выбор технологических параметров обработки (например, скорость обработки, количество чистовых проходов по контуру, тип захода проволоки на контур и пр.);

- Моделирование траектории обработки (выбор точки захода проволоки, выбор типа представления зоны обработки, представление зоны обработки детали, выбор направления движения проволоки, выбор стороны удаления материала и пр.);

- Визуализация движений электрода-проволоки по смоделированной траектории и просмотр CL-данных (условных кодов, в которых первоначально представлена УП);

- Постпроцессирование – перевод CL-данных в язык, понятный станку (ISO-коды), при помощи уникального постпроцессора, созданного для конкретных САМ- системы и электроэрозионного станка с ЧПУ.

Приведена общая последовательность действий, которая может быть различной при двух- и четырехосевой ЭЭО (например, при программировании четырехосевой ЭЭО появляются опции, которые являются недоступными при программировании двухосевой ЭЭО).

Таблица Классификация зон обработок деталей, получаемых методом ЭЭО на оборудовании с ЧПУ и их кодирование Угол наклона стенки Постоянный угол наклона Переменный угол наклона ЗО = 0 стенки ЗО стенки ЗО ЗО-101 ЗО-ЗО-ЗО-102 ЗО- ЗО-ЭЭО Двухосевая Четырехосевая Примечание: 1) Правило кодирования типа зоны обработки (ЗО): 1 цифра – тип реализации ЭЭО (1 – двухосевая; 2 – четырехосевая); 2 цифра – тип угла наклона стенки ЗО (0 - нет угла;

1 – постоянный угол наклона; 2 – переменный угол наклона); 3 цифра – тип контура, формирующего ЗО (1 – базовые контуры; 2 – криволинейный контур); 2) - возможно применение «ручного» способа программирования системы ЧПУ; - программирование системы ЧПУ при помощи средств автоматизации (САМ- систем) Однако данная последовательность проектирования в рассматриваемых CAM- системах явно ориентирована в большей степени на фрезерную обработку. Геометрия расположения систем координат детали и инструмента относительно друг друга при фрезерной обработке принципиально схожа с геометрией ЭЭО. Также выделены две основные группы программных средств для решения задач ТПП деталей, получаемых методом ЭЭО на оборудовании с ЗО задаются базовыми геометрическими фигурами контуры ЗО задаются криволинейной фигурой Начальный и / или конечный Начальный и конечный контуры ЧПУ. Выявлено, что современные программные средства не решают всех задач ТПП (таблица 2).

Таблица Анализ современных программных средств при решении задач ТПП деталей, получаемых ЭЭО на оборудовании с ЧПУ № Уровень степени решения Задачи ТПП при проектировании п/п Универсальные Специализированные ЭЭО CAD/CAM- системы программные средства 1 Формирование маршрута ЭЭО +/- +/- 2 Выбор расположения - - технологических баз детали 3 Выбор расположения точки захода +/- +/- проволоки 4 Выбор типа электроэрозионного +/- +/- оборудования и типоразмера электрода-проволоки 5 Выбор схем крепления и - - приспособлений для расположения заготовки на рабочем столе 6 Выбор стратегии обработки +/- +/- 7 Выбор технологических +/- +/- параметров ЭЭО 8 Ведение технологической +/- +/- документации 9 Моделирование траектории +/- +/- движения электрода-проволоки 10 Анализ движений электрода+/- +/- проволоки 11 Формирование УП + + 12 Возможность программирования - - пяти- и шестиосевой ЭЭО 13 Организация взаимодействия +/- - специалистов Примечания: «+» - задача полностью решена в компьютерной среде; «+/-» - задача частично решена в компьютерной среде; «-» - решение задачи в компьютерной среде отсутствует Дальше проведен анализ существующих способов представлений зоны обработки детали в САМ- системе (рис.2). Анализ показал, что существует два основных способа для представления поверхности детали при программировании двухосевой ЭЭО: по кромке 3D-модели и по эскизу, при этом последний можно отнести к универсальным, т.к. он применим почти при любой сложности поверхности детали (в том числе при сплайновом контуре).

Рис. 2. Способы представления поверхности электроэрозионной обработки в САМ- системе (на примере универсальной CAD/CAM- системы Pro/Engineer) Также выявлены два основных способа представления поверхности детали при программировании четырехосевой ЭЭО: по поверхности 3D-модели и по двум эскизам и заданному расстоянию между ними. При этом ни один из указанных способов не может применяться как универсальный при проектировании ЭЭО, так как они оба имеют определенные ограничения применения по геометрии поверхности обработки. В первом случае зона обработки должна состоять из вертикальных сегментов, во втором ее кромки должны лежать в параллельных плоскостях.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОЙ ОБРАБОТКИ В КОМПЬЮТЕРНОЙ СРЕДЕ В главе предложена методика последовательности выполнения этапов проектирования ЭЭО в компьютерной среде (таблица 3), основанная на выявленных технологических аспектах проектирования.

Разработан метод представления зоны обработки детали для проектирования четырехосевой ЭЭО в компьютерной среде на основе использования средств поверхностного моделирования (рис.3). Суть способа заключается в том чтобы, перед тем как начать проектирование ЭЭО в САМ- системе необходимо предварительно смоделировать зону обработки детали, не изменяя 3D-модели на нее. Т.о. на основе твердотельной модели детали создается новая поверхностная модель, в которой предварительно строятся дополнительные плоскости (основная и вспомогательная), обрамляющие зону обработки детали. Затем поверхностная модель зоны обработки детали дорабатывается инструментами поверхностного моделирования («Вытягивание», «Обрезка» и пр.) до соответствия одному из условий применения известных способов (представление зоны обработки детали через указанную поверхность или по двум эскизам, лежащим в параллельных плоскостях, и расстоянию между ними). Выявлено, что такой подход может быть использован также для проектирования двухосевой ЭЭО.

Далее выявлено (таблица 3), что большая часть задач ТПП деталей, получаемых ЭЭО на оборудовании с ЧПУ, уже имеет решения в компьютерном виде и может быть представлена в виде следующих отношений: расчет по формулам, выбор из таблиц/ библиотек/ баз данных по определенным условиям, графическое моделирование.

На основе этого предлагается использовать инструментальные средства системы автоматизированной поддержки информационных решений (САПИР), чтобы создать с ее помощью компьютерную базу знаний для решения технологических задач проектирования ЭЭО. Подобная система позволила бы не только собрать и перевести всю необходимую НСИ из бумажного в компьютерной вид, но и создать постоянно пополняющуюся компьютерную базу знаний, которая может осуществить поддержку пользователя на каждом из этапов проектирования ЭЭО.

Сформирована компьютерная база знаний для подбора технологических параметров ЭЭО. Для начала был сформирован словарь понятий предметной области, выявлены начальные и конечные параметры выбора. Каждому из параметров был присвоен диапазон значений. Далее были созданы таблицы с базами данных (БД) технологических параметров резания, таблица с исходными данными выбора технологических параметров резания и выходная таблица параметров ЭЭО.

Таблица Этапы подготовки УП для ЭЭО детали на оборудовании с ЧПУ и виды поддержки действий технолога 1.1. Выбор типа зоны обработки детали (Т) 1. Формирование зоны обработки детали 1.2. Расположение дополнительных плоскостей (для двухосевой – основной; для четырехосевой – основной и вспомогательной) (М) 1.3. Расположение точки захода электрода-проволоки (РМ) 1.4. Моделирование зоны обработки (М) 2.1. Выбор электроэрозионного оборудования (Т) 2. Формирование технологической операции 2.2. Выбор схемы крепления заготовки (ТМ) 2.3. Выбор приспособлений для крепления заготовки на рабочем столе станка (Т) 2.4. Выбор типоразмера электрода-проволоки (Т) 3.1. Выбор стратегии обработки (РТ) 3. Формирование технологического 3.2. Выбор технологических параметров ЭЭО (ТР) перехода 3.3. Проигрывание технологического перехода (М) 3.4. Анализ движений электрода-проволоки (М) 4.1. Выбор точки захода проволоки (М) 3. Моделирование траектории движения 4.2. Выбор способа представления зоны обработки (Т) электрода-проволоки 4.3. Представление зоны обработки (М) 4.4. Выбор направления движения электродапроволоки (Т) 4.5. Просмотр траектории движения электродапроволоки (М) 5.1. Просмотр траектории движения электрода5. Презентация ЭЭО проволоки (М) 5.2. Анализ движений электрода-проволоки (М) 6.1. Выбор постпроцессора (Т) 6. Формирование УП Примечание: В скобках приведена поддержка действий, которая кодируется следующим образом: М – графическое моделирование; Р – расчеты по формулам; Т – выбор из БД Этапы подготовки УП Предложена организация ТПП деталей, получаемых методом ЭЭО, с использованием компьютерной базы знаний на основе представленной методики проектирования ЭЭО.

ГЛАВА 4. ДЕМОНСТРАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОЙ ОБРАБОТКИ ФОРМООБРАЗУЮЩИХ ДЕТАЛЕЙ ПРЕСС-ФОРМ НА ОСНОВЕ ПРИМЕНЕНИЯ ПРЕДЛОЖЕННЫХ МЕТОДИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЙ В главе рассмотрены примеры применения предложенных методических рекомендаций при проектировании ФОД пресс-форм для следующих пластмассовых изделий:

- «Зажим хирургический»;

- «Пробка ПЭТ»;

- «Ящик молочный».

Указанные изделия характеризуются наличием зон обработок формообразующих деталей пресс-форм, которые трудоемко было изготовить при традиционном подходе при их проектировании и изготовлении. Однако применение предложенных методических рекомендации позволяет реализовать четырехосевую ЭЭО формообразующих полостей деталей с минимальными затратами на ТПП и изготовление деталей. В примерах приведены чертежи и изображения 3D-моделей изделий, отливок, формообразующих деталей, инструмента второго порядка, карты наладок к ЭЭО и пр. Дано детальное описание последовательности выполненных работ, даны характеристики традиционного и предлагаемого подходов к ТПП и изготовлению деталей пресс-формы. Приведены сравнительные таблицы анализа применения указанных подходов.

В последнем случае была выполнена операция электроэрозионного разъединения двух согласованных по форме деталей из одной заготовки. Такой технологический подход известен и эффективен при реализации крупногабаритных работ (с массой заготовки от 50 кг и выше). Он позволяет сэкономить до 50% расходов на материал ФОД. Однако используется не так широко из-за трудоемкости программирования сложных пространственных и «общих» для двух согласованных деталей контуров. Предложенные методика проектирования четырехосевой ЭЭО с помощью компьютерной базы знаний и метод представления зоны обработки детали позволили значительно сократить время на решение этой задачи (приблизительно с двух-трех дней до двух-трех часов). При ручном программировании положительное решение этой задачи маловероятно или невозможно.

Для каждого из проектов с помощью сформированной компьютерной базы знаний для подбора технологических параметров ЭЭО были подобраны в автоматическом режиме технологические режимы резания на каждый проход электрода-проволоки по профилю детали и соответствующие им значения коррекции электрода-проволоки.

Рассчитан экономический эффект от применения указанных рекомендации в сравнении с использованием традиционной организации ТПП деталей пресс-форм, который варьируется от проекта к проекту в зависимости от применяемой маршрутной технологии, габаритов работ и сложности профиля деталей пресс-форм (таблица 4).

На основе проведенных работ оценена ориентировочная эффективность применения предложенных методических рекомендаций. Результат – увеличение производительности проектирования ЭЭО при программировании системы ЧПУ станка до 80% (за счет снижения вероятности ошибки на этапе моделирования зоны обработки детали и на этапе подбора технологических параметров резания). По отдельным проектам сокращение времени ТПП до 90%, сокращение расходов на материал до 30%, сокращение общего количества отходов до 85%.

Таблица Сравнительные показатели обработки ФОД пресс-формы на изделие «Ящик молочный», полученные в ходе решения технологических задач БЫЛО: Изготовление деталей СТАЛО:

«Матрица» и «Пуансон» Трехкоординатный Четырехосевой пресс-формы фрезерный центр электроэрозионный станок с ЧПУ Стоимость 7 500 000 руб. 3 700 000 руб.

оборудования с ЧПУ Масса заготовок (материал «Матрица» и «Пуансон» «Матрица» - 686 кг – Ramax 2 Bochler) - 686 кг «Пуансон» - 266 кг Стоимость материала 286 000 руб. 206 000 руб.

заготовок ( 300 руб./кг) Дополнительная обработка Требуется формообразующих Не требуется поверхностей детали 322 кг Масса отхода обработки 53 кг Обрезки металла, могут Стружка для сдачи в Возможность повторного быть использованы как утиль использования отхода заготовки для пр. работ Фреза со сменными Израсходованный Катушка проволоки (7 кг) пластинами (4 шт.) инструмент (4 шт.) 12 000 руб. Стоимость инструмента 14 700 руб.

96 часов Время обработки 168 часов ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ 1. В работе решена задача по сокращению времени, повышению качества и производительности процесса ТПП деталей, получаемых на электроэрозионном оборудовании с ЧПУ, имеющая большое значение для машиностроительных производств, и в частности для предприятий, изготавливающих инструментальную оснастку.

2. В результате проведенных исследований установлены устойчивые закономерности и связи между способом представления поверхности обработки детали в компьютерной среде и составом управляющей программы для электроэрозионной обработки детали на оборудовании с ЧПУ.

3. В результате исследований удалось классифицировать поверхности обработки деталей, получаемых на электроэрозионном оборудовании с ЧПУ, и разработать на основе этого способ представления зоны обработки детали в компьютерной среде при помощи средств графического поверхностного моделирования.

Pages:     | 1 || 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»