Популярно о САМ-системах
Образ типичного станочника середины XX века — замасленный халат, кепка и традиционный карандаш за ухом, безвозвратно ушел в прошлое. Хотя многие специалисты тех лет были настоящими виртуозами, и достигали в своей работе порога невозможного. И все же… Современные фрезерные, токарные, сверлильные и многие другие типы станков, часть из которых совмещает в себе множество функций и поэтому носит горделивое название «обрабатывающий центр», — почти все они теперь управляются электроникой и компьютерами.
Конечно, помощь человека нужна и этим «умникам». Но только для того, чтобы поменять содержимое их инструментального магазина, установить необходимую оснастку, произвести ряд настроек и привязку инструмента. А самое главное – обеспечить наличие соответствующей компьютерной программы. В ней должен содержаться набор последовательных команд с описанием всех необходимых операций, которые должен выполнить станок, график и траектории перемещения его подвижных органов, указания по геометрии и параметрам обработки детали.
Самое слабое звено — человек?
Оказалось, что человек для создания программ изготовления деталей на станках с числовым программным управлением (ЧПУ) подходит плохо. Современный обрабатывающий центр тратит на изготовление детали, в зависимости от ее сложности, от нескольких минут до нескольких часов. А создание управляющей программы (УП) для этой задачи, если программирование ведется традиционным способом, может потребовать от нескольких суток до нескольких недель напряженного труда квалифицированного программиста.
Так как во второй половине прошлого века начали активно развиваться системы автоматизированного проектирования (САПР) инженерных работ, при помощи которых, среди всего прочего, можно создать трехмерную графическую компьютерную модель любой детали, человек как создатель управляющих программ оказался лишним звеном. Его как слишком медленную прослойку между умными и исполнительными станками с ЧПУ, с одной стороны, и почти неограниченными возможностями программного комплекса САПР с другой, также заменило специализированное программное обеспечение.
Знакомьтесь: CAM-CAD системы
По-английски новый программный комплекс получил название CAM — ComputerAidedManufacturing (компьютеризированная подготовка производства), и вошел на правах одной из самых важных составляющих в систему программ САПР. Учитывая, что английское название последней — «Computer Aided Design System», сокращенно — CAD System, родился новый термин: CAD-CAM системы. Именно этот программный комплекс помог освободить человека от рутинного программирования станков с ЧПУ.
Использование CAM-систем позволяет проектировать технологические процессы, быстро синтезировать программы для станков с ЧПУ, моделировать процессы станочной обработки и многое другое. Однако все эти важные подзадачи чаще всего решаются на основе объемных геометрических моделей, которые являются продуктом работы CAD-системы. Поэтому в обиходе, справочной литературе и технической документации чаще встречается название CAD/CAM-системы, что указывает на тесную взаимосвязь этих двух понятий.
Зачем все это нужно?
Процессы подготовки управляющей программы при помощи компьютера и изготовление нужной детали на станке с ЧПУ происходят значительно быстрее, чем при выполнении этой работы традиционном способом. И это первое преимущество данного метода. Вторым главным преимуществом совместного использования САМ-системы и станка с ЧПУ является точность изготовления деталей. Без такого подхода в нынешних условиях было бы невозможным производство многих изделий, требующих максимально точной подгонки деталей друг к другу.
Кроме того, возможность создания и анализа виртуальной трехмерной модели сложнопрофильной детали до начала работ по ее изготовлению, во многих случаях позволяет избежать конструкторских и технологических ошибок еще на этапе подготовки производства. Специалисты считают, что современное машиностроительное предприятие может быть конкурентоспособным и успешно занимать свою нишу на рынке, если будет соответствовать трем условиям:
● сократит до минимума срок подготовки производства и вывода продукции на рынок;
● добьется меньшей себестоимости продукции, чем основные конкуренты;
● обеспечит наилучшее качество продукции.
Всего этого можно добиться только за счет использования современного оборудования, достижений науки и развития компьютерных технологий. Важнейшей из которых является использование в процессе производства станков с ЧПУ и мощной программной среды – CAM/CAD систем.
Как это работает?
В качестве исходных данных при создании программы управления станком, используются результаты проектирования из CAD-системы. Хотя программирование даже на этом этапе может быть осуществлено при наличии только исходного чертежа или эскиза, а также описания технологического процесса. Результатом программирования будет ввод в станок данных о размерах заготовки, параметрах ее обработки, траекториях движения детали и режущего инструмента, команд управления подачей и другими движущимися системами станка.Современные CAM-программы могут использоваться при разработке сложных технологических процессов, а в металлообработке применяются, в основном, как средство синтеза программ для управления станками с ЧПУ и моделирования процессов обработки. Система рассчитывает траектории и относительное движение инструмента и заготовки. Благодаря наличию специального программного модуля, называемого постпроцессором, при построении управляющей траектории CAM-система учитывает особенности кинематики конкретного станка, на котором ведется обработка.
На практике обычная последовательность действий при изготовлении какой-либо детали на заказ, например, на 4-координатном фрезерном станке с ЧПУ, такова:
1.Создание 3D-модели по эскизу или чертежу.
2.Создание управляющей программы на основе 3D-модели.
3.Передача программы в станок с ЧПУ.
4.Закрепление заготовки, выполнение операций 3-х осевой фрезеровки.
5. Выполнение операций 4-х осевой фрезеровки. Контроль размеров готовой детали.
Сколько стоит CAM-программа и как не ошибиться при покупке ПО?
Приобретение лицензионного программного обеспечения до сих пор не стало привычкой наших компьютеризированных сограждан. Хорошо, если стоимость хотя бы операционной системы входит в цену купленного ноутбука или персонального компьютера. Но вот в случае использования сложного специализированного программного обеспечения в производственной деятельности, о своей чрезмерной «экономности» следует забыть.
Во-первых, найденное в сети или переписанное у кого-то по случаю «вскрытое» ПО, скорее всего, нормально работать не будет. Во-вторых, если использование нелицензионного программного обеспечения обнаружится, штрафы и судебные санкции могут финансово «подрубить» даже достаточно крепкое предприятие. Поэтому лицензию на использование одной из CAM/CAD систем, которые в избытке представлены на рынке промышленного ПО, придется купить. Стоимость – от нескольких тысяч долларов.
Основные CAM-системы, которые используются на российских предприятиях
● PowerMill. Разработчик – компания Delcam. Преимущества: 2,3 и 5-осевая высокоскоростная обработка 3D-поверхностей. Согласно одного из статистических исследований, имеет наибольшее количество пользователей в мире.
● MasterCam. Популярная CAD/CAM-программа для многоосевой обработки. Последняя версия – MasterCam-X7. Разработчик – компания CNC Software. Почти 170 тысяч инсталляций в мире. Имеет модуль русификации.
● SprutCAM. Разработчик – компания СПРУТТехнология (Россия). В отличие от многих существующих в мире систем, программа поддерживает разработку управляющего программного обеспечения для многокоординатных фрезерных станков, а также станков электроэрозионного типа, учитывая 3D-модель кинематики станка. Создает достоверную 3D-модель станка, что позволяет виртуально просмотреть будущий процесс обработки детали. Все преимущества российского разработчика: удобный интерфейс, обновление версий, поддержка, приемлемая цена, наличие справочной литературы.
● ADEM. Разработчик – компания «Омега АДЕМ Технолоджиз» (г. Москва, Россия). Многокоординатная обработка, доступная цена, поддержка, возможность обучения персонала.
● ESPRIT. Разработчик – компания DP Technology (США). Высокопроизводительная, многофункциональная, обучающаяся система среднего класса. Русифицированный интерфейс и справочная система. Лучше остальных программных комплексов поддерживает электроэрозионные станки.
● CAMWorks. Разработчик — Geometric Technologies Inc. (Индия-США). Программа работает в среде и по модели программного комплекса SolidWorks. Поддерживается работа с 2-х и 5-координатными фрезерными станками.
Перечисленные CAM-программы – наиболее популярны, изучены и активно используются на российских предприятиях. При выборе конкретного продукта и его версии, кроме возможностей программного комплекса и его цены, следует учитывать возможности своего станочного парка, наличие «горячей» линии или других видов поддержки русскоязычных пользователей, возможность бесплатного или более дешевого обновления до новых версий.
Описание систем CAD и CAM.
Для станков с ЧПУ имеются три метода программирования обработки, такие как ручное программирование, программирование на пульте УЧПУ и программирование с помощью CAD/CAM системы.
Ручное программирование это достаточно утомительная работа. Но, тем не менее, технологи-программисты должны хорошо понимать технику ручного программирования, несмотря на то, как они работают. В настоящее время еще существуют предприятия, где используют метод ручного программирования. На самом деле, если у предприятия есть несколько станков с ЧПУ, а производимые детали несложные, то знающий программист сможет работать и, не имея средств автоматизации своего труда.
Метод программирования на пульте УЧПУ стал особо популярным только в последние годы. Связано это с увеличением их возможностей, улучшением интерфейса, ну и конечно техническое развитие систем ЧПУ оказало свое влияние. В данном методе, применяя клавиатуру и дисплей, программы пишутся и устанавливаются на самой стойке ЧПУ. Нынешние системы ЧПУ на самом деле дают возможность эффективно работать. Диалоговый язык программирования, который имеется у некоторых систем ЧПУ, существенно облегчает процедуру разработки УП и делает работу с ЧПУ удобной для оператора.
Программирование при помощи CAD/CAM системы дает возможность продвинуть процедуру создания программ обработки на уровень выше. Технолог-программист, используя СAD/CAM систему, освобождается от трудоемких математических расчетов и приобретает набор инструментов, который существенно увеличивает скорость разработки УП.
Определение CAD и САМ
В настоящее время, чтобы достичь успеха на рынке, промышленному предприятию необходимо работать над снижением себестоимости, сокращением срока выпуска и повышением качества продукции. Развитие компьютерных и информационных технологий послужило причиной создания CAD/CAM/CAE систем, которые в свою очередь, стали эффективными средствами решения таких задач.
CAD системы (computer-aided design — компьютерная поддержка проектирования) — это программное обеспечение, автоматизирующие работу инженера-конструктора и позволяющее решать задачи проектирования изделий и оформления технической документации с помощью компьютера.
Под САМ системами (computer-aided manufacturing — компьютерная поддержка изготовления) понимают такие системы, которые автоматизируют расчеты траекторий движения инструмента для обработки на станках с ЧПУ, и обеспечивают выдачу УП при помощи компьютера.
САЕ системы (computer-aided engineering — компьютерная поддержка инженерных расчетов) разработаны для решения разнообразных инженерных задач таких как, расчет гидравлических систем и механизмов, анализ тепловых процессов, расчет конструктивной прочности.
Продвижение CAD/CAM/CAE систем длится уже много десятков лет. В течение этого времени произошло некоторое деление, а скорее ранжирование систем на уровни: верхний, средний и нижний. Системы нижнего уровня очень доступны для изучения, но обладают значительно ограниченными функциями. Системы среднего уровня являются золотой серединой. Они предоставляют пользователю все необходимые средства для решения большей части задач, и при этом такие системы просты в изучении и работе. Системы верхнего уровня имеют огромное количество функций и возможностей, но при этом с ними тяжело работать.
Алгоритм работы с CAD/CAM системой.
1 этап. В CAD системе разрабатывается 3D модель детали или ее электронный чертеж. На рисунке представлена трехмерная модель детали с карманом сложной формы.
2 этап. 3D модель детали или ее электронный чертеж импортируется в САМ систему. Технолог-программист определяет поверхности и геометрические элементы, необходимые для обработки, делает выбор стратегии обработки, режущего инструмента и задает режим резания. Система вычисляет траектории перемещений инструмента.
3 этап. В САМ системе проводится визуальная про¬верка возникших траекторий. Программист имеет возможность достаточно легко исправить ошибки, которые могут обнаружиться на этом этапе, просто заново вернувшись к предыдущему.
4 этап. Завершающим продуктом САМ системы предстает код УП. Такой код создается с помощью постпроцессора, который в свою очередь подгоняет УП под характеристики определенного станка и системы ЧПУ.
На нашем сайте вы можете выбрать подходящее программное обеспечение для автоматизации составления карт раскроя и подготовки управляющих программ для станков плазменной резки с ЧПУ.
Что такое CAD и САМ?
Сегодня для достижения успеха на рынке промышленное предприятие вынуждено работать над сокращением срока выпуска продукции, снижением ее себестоимости и повышением качества. Стремительное развитие компьютерных и информационных технологий привело к появлению CAD/CAM/CAE-систем, которые являются наиболее продуктивными инструментами для решения этих задач.
Под CAD-системами (computer-aided design – компьютерная поддержка проектирования) понимают программное обеспечение, которое автоматизирует труд инженера-конструктора и позволяет решать задачи проектирования изделий и оформления технической документации при помощи персонального компьютера.
САМ-системы (computer-aided manufacturing – компьютерная поддержка изготовления) автоматизируют расчеты траекторий перемещения инструмента для обработки на станках с ЧПУ и обеспечивают выдачу управляющих программ с помощью компьютера.
САЕ-системы (computer-aided engineering – компьютерная поддержка инженерных расчетов) предназначены для решения различных инженерных задач, например для расчетов конструктивной прочности, анализа тепловых процессов, расчетов гидравлических систем и механизмов.
Оглавление
- Основы числового программного управления
- Автоматическое управление
- Особенности устройства и конструкции фрезерного станка с ЧПУ
- Функциональные составляющие (подсистемы) ЧПУ
- Языки для программирования обработки
- Процесс фрезерования
- Режущий инструмент
- Вспомогательный инструмент
- Основные определения и формулы
- Рекомендации по фрезерованию
- Прямоугольная система координат
- Написание простой управляющей программы
- Создание УП на персональном компьютере
- Передача управляющей программы на станок
- Проверка управляющей программы на станке
- Советы по технике безопасности при эксплуатации станков с ЧПУ
- Нулевая точка станка и направления перемещений
- Нулевая точка программы и рабочая система координат
- Компенсация длины инструмента
- Абсолютные и относительные координаты
- Комментарии в УП и карта наладки
- G- и М-коды
- Структура программы
- Слово данных, адрес и число
- Модальные и немодальные коды
- Формат программы
- Строка безопасности
- Ускоренное перемещение – G00
- Линейная интерполяция – G01
- Круговая интерполяция – G02 и G03
- Введение
- Останов выполнения управляющей программы – М00 и М01
- Управление вращением шпинделя – М03, М04, М05
- Управление подачей СОЖ – М07, М08, М09
- Автоматическая смена инструмента – М06
- Завершение программы – М30 и М02
- Основные принципы
- Использование автоматической коррекции на радиус инструмента
- Активация, подвод и отвод
- Подпрограмма
- Работа с осью вращения (4-ой координатой)
- Параметрическое программирование
- Методы программирования
- Что такое CAD и САМ?
- Общая схема работы с CAD/САМ-системой
- Виды моделирования
- Уровни САМ-системы
- Геометрия и траектория
- Алгоритм работы в САМ-системе и постпроцессор
- Ассоциативность
- Пятикоординатное фрезерование и ЗD-коррекция
- Высокоскоростная (ВСО) и высокопроизводительная обработка
- Критерии для оценки, сравнения и выбора CAM-систем
Ваше программное обеспечение CAM для перспективного производства на станках с ЧПУ
Высокопроизводительное решение CAM для долгосрочного успеха вашей компании
Программное обеспечение CAM в первую очередь служит для создания совершенных программ ЧПУ для станков. Однако программы CAM бывают разными: часто существуют значительные различия в стратегиях обработки, затратах на программирование, фактическом времени работы станка и качестве поверхности.
Откройте для себя широкие возможности hyperMILL ® , инновационного программного обеспечения CAM от компании OPEN MIND. Узнайте, как интегрировать систему CAM в существующие производственные процессы, чтобы способствовать цифровизации компании, ведь только так можно добиться конкурентоспособности в долгосрочной перспективе.
Что такое программное обеспечение CAM?
CAM (англ. Computer-aided manufacturing) — система автоматизации технологической подготовки производства.
Программное обеспечение CAM используется для создания программ для различных станков с ЧПУ. Это могут быть, например, фрезерные и токарные станки, а также станки для обработки режущих кромок или аддитивного производства.
Неразрывная связь CAD и CAM
Ни одна система CAM не может обойтись без CAD. Программное обеспечение CAD отображает 3D-модель и передает все необходимые данные детали в систему CAM. Дополнительные вспомогательные конструкции для программирования и внесение изменений в модель CAD — это то, чем ежедневно занимаются пользователи CAM.
Компания OPEN MIND предлагает высокопроизводительное программное обеспечение CAD hyperCAD ® -S, оптимально учитывающее потребности CAM-программистов. Это CAD для CAM! Хотите интегрировать программное обеспечение CAM hyperMILL ® в существующую систему CAD? У компании OPEN MIND есть решение и этой задачи: интеграции для двух наиболее популярных систем CAD Autodesk Inventor и SOLIDWORKS.
hyperMILL ® для hyperCAD ® -S
Компания OPEN MIND разработала программное обеспечение CAD hyperCAD ® -S, идеально совместимое со своим программным обеспечением CAM hyperMILL ® . CAM-решение полностью ориентировано на удовлетворение потребностей программистов ЧПУ.
hyperMILL ® для SOLIDWORKS
Программное обеспечение SOLIDWORKS 3D CAD и hyperMILL ® для SOLIDWORKS — программа CAM, интегрированная с высокопроизводительной системой CAD, — позволяют ускорить процессы проектирования и производства и, следовательно, вывод продуктов на рынок.
hyperMILL ® для Autodesk Inventor
Программное обеспечение CAD Autodesk Inventor и hyperMILL ® для Autodesk Inventor — программа CAM, интегрированная с высокопроизводительной системой CAD, — это два идеально совместимых командных игрока, позволяющих существенно ускорить процессы проектирования и производства.
Код УП для работы станка
Генерирование кода УП является одной из важнейших задач системы CAM. При этом виртуальные траектории движения инструмента преобразуются в реальные движения станка с ЧПУ и в результате создается программа ЧПУ.
Важно адаптировать код УП к индивидуальным характеристикам конкретного станка. Для выполнения этой задачи компания OPEN MIND разработала уникальную технологию постпроцессоров.
В соответствии с принципом «доверяй, но проверяй» движения станка должны быть предварительно смоделированы на компьютере. Исключением является моделирование с помощью модуля hyperMILL ® VIRTUAL Machining. В то время как другие системы используют внутренние данные CAM для моделирования, система от OPEN MIND использует сгенерированный код УП для точного моделирования последовательности движений, что обеспечивает максимальную безопасность производства.
Какой производительностью должна обладать система CAM?
Программное обеспечение CAM отличается по спектру производительности. Некоторые системы поддерживают всего несколько технологий производства, тогда как другие предлагают широкий спектр стратегий обработки.
hyperMILL ® от OPEN MIND — это чрезвычайно производительное решение CAM для фрезерной, токарной обработки и сверления. Вас интересуют и другие технологии производства? hyperMILL ® и здесь предлагает конкурентные преимущества в виде специальных стратегий для 5-осевой обработки, аддитивного нанесения материала и электроэрозионной резки проволокой.