Методы и средства повышения точности обработки фасонных деталей на фрезерных станках с ЧПУ

• Автор: Грошев, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Набережные Челны
• Количество страниц: 185 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ПОДГОТОВКИ УПРАВЛЯЮЩИХ ПРОГРАММ ДЛЯ СТАНКОВ С ЧПУ

1.1 Анализ существующих способов представления и передачи информации о

гсомс I рмческой фирме iiiiii роительных деталей

1.2 Аналш существующих систем ав тома ги тированной по.и тонки управляющих программ для фрезерных станков с ЧПУ

1.3 Выводы по первой главе. Постановка задачи исследовании

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ РАСЧЕТА ТРАЕКТОРИИ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ИНСТРУМЕНТА ПРИ ДВУХМЕРНОЙ И ОБЪЕМНОЙ ОБРАБОТКЕ МОДЕЛЕЙ ЗАДАННЫХ НЕНОРМИРОВАННЫМИ РАЦИОНАЛЬНЫМИ БИСПЛАЙНАМИ
2.1 Формирование траектории перемещения инструмента при двухмерной обработке модели изделия, заданной кривыми
2.2 Разработка метода расчета траектории перемещения инструмента для объемной обработки модели машиностроительной детали, заданной поверхностями i
2.3 Вычисление рабочего хода при объемной обрабогке, как линии пересечения задающей плоскости и эквидистантной модели

2.4 Краткие выводы по второй главе Ь

ГЛАВА 3. СТРАТЕГИИ ОБЪЕМНОЙ ФРЕЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ И МЕХАНИЗМЫ КОНТРОЛЯ ТРАЕКТОРИИ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ИНСТРУМЕНТА НА ПОДРЕЗАНИЕ
3.1 Контроль траектории перемещения инструмента на подрезание при построчной и послойной стратегиях обработки
3.2 Обеспечение заданной шероховатоеи обрабатываемой поверхности пу тем формирования т раектории перемещения ннсгру мен та сучешм высоты гребешка между соседними проходами инструмента
3.3 Краткие выводы по третьей главе
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ПОДГОТОВКИ УПРАВЛЯЮЩИХ ПРОГРАММ ДЛЯ ФРЕЗЕРНЫХ СТАНКОВ С ЧПУ
4.1 Система . Ее ключевые модули
4.2 Сравнение времени расчета траектории перемещения инструмента в 8рги1.АМ и аналогичных системах подготовки управляющих программ
Реализации различных стратегий обработки по таданной высоте I ребешка и их сравнение
4.4 Краткие выводы по четвертой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Математическая модель изделия формируется проекгируегся в САОсистеме. Полученная таким образом информация о геометрической форме изделия передается в САМсистему для генерации управляющей профаммы для оборудования с ЧПУ. Затем управляющая профамма передается на стойку ЧПУ, которая обеспечивает соответствующее управление приводами станка. В силу своего места в процессе производства САМсистема может быть либо отдельным профаммным модулем, либо интефироваться в САЭсистему. Современное состояние СА1снс1см. Многие современные СЛ1 системы так и называются системы твердотельного моделирования, то есть они обеспечивают формирование твердотельной модели изделия в виде В1ер. Таким образом, современная САМсистема должна воспринимать исходную информацию в виде геомефической модели, кривые и поверхности которой задаются в формате К1Л1В5. Технология управления ЧПУ для высокоскоростной обработки. Метод интерполяции. ЧПУ линейная интерполяция приводит при изготовлении деталей к целому ряду проблем. ЧПУ. Системы для описания кривых и плоскостей используют математику сплайнов, а именно . При помощи можно описать как кривые любой формы, так и все конические сечения прямые, окружности, эллипсы и т. Такой способ отображения кривых и поверхностей также используется в стандарте для обмена данными по моделям изделий x , I I 3. Поэтому при использовании традиционных ЧПУ для создания линейных записей необходимо использовать высокоточное изображение поверхностей. Так как ожидается высокая точность формы, то при приближении необходимо выбрать небольшую погрешность хорды, что приводит к появлению многочисленных программ ЧПУ и более длительному времени передачи. Обычными являются программы обработки деталей в несколько десятков мегабайт. Проблема времени никла блока при линейной интерполяции. Система управления ЧПУ является тактовой системой время цикла блока Т, обычно от 1 до мс. ГТ
Например, при отрезке траектории длиной 0. Т 2 мс максимальная подача ограничивается до 0. Поэтому выбранные по причине качества короткие линейные записи приводят не только к большому объему данных, но и ограничивают максимальную возможную подачу проблема времени цикла блока, что не удовлетворяет требованиям высокоскоростного фрезерования. Скачки ускорений при линейной интерполяции. Следствием линейных записей является полигональная линия с углами. Теоретически возникает необходимость в бесконечно большом ускорении. Система управления должна контрол тру ет, чтобы динамика отдельных осей не превышала максимально допустимое ускорение отдельных осей станка. Это удается только при значительном уменьшении путевой скорости на углах, что влияет на производительность станка. Колебании при линейной интерполяции. Такие скачки ускорения при использовании систем регулирования без слежения приводят к колебаниям станка и экстремальной нагрузке осей. Интерполяция посредством сплайнов. Оказать помощь может метод интерполяции, который обрабатывает непосредственно записи сплайнов записи . Опыт показывает, что одна запись сплайнов может заменить от 5 до линейных записей при одинаковой точности. Таким образом, интерполяция сплайнами исключает необходимое до этого приближение гладких поверхностей детали с помощью многих тысяч небольших линейных записей. При этом используемое до сих пор программирование полигонами заменяется либо на передачу записей сплайнов непосредственно из систем САМ, либо на геометрическое преобразование внутри ЧПУ компрессия линейных записей. Использование новых возможностей У ЧПУ оказывает существенное влияние как на исходную технологическую программу, так и на обрабатываемую деталь. Воспроизведение сложного криволинейного контура прямолинейными участками приводит к значительному увеличению управляющей программы, и чем жестче допуск на изделие, тем больше итоговая программа. При этом избежать отклонений от оригинального контура не удается. Все это приводит к увеличению времени обработки. В свою очередь применение сплайнов сократит управляющую программу УП и уменьшит время обработ ки.