Внедрение FeatureCAM для программирования станка Varnsdorf TOS WHN

Специалисты ГК «ПЛМ Урал» разработали и внедрили постпроцессор и модель горизонтально-расточного станка TOS WHN с дополнительными устройствами – токарной планшайбой LD650 и угловой головой HUI50 для предприятия ООО «Завод Стропкомплект».

Деятельность ООО «Завод Стропкомплект» направлена на производство подъемно-разгрузочного, грузоподъемного и транспортирующего оборудования, а также компания выполняет обработку мелкосерийных изделий для сторонних клиентов.  Динамичное развитие компании и увеличение объема заказов позволило увеличить производственные мощности.  «Завод Стропкомплект» приобрел горизонтально-расточной станок TOS WHN с дополнительными устройствами – токарной планшайбой LD650 и угловой головой HUI50, за счет применения которых был значительно расширен функционал 4-осевого фрезерного станка.

Расточные планшайбы, такие как LD650, имеют одну дополнительную управляемую ось – ось ползуна (U или W). Эта дополнительная ось коллинеарна оси X станка. Рабочее движение резания выполняется осями Z станка и U ползуна планшайбы. Также, точение обеспечивается вращательным движением планшайбы (а не заготовки, как при точении), что также необходимо учитывать при создании проекта обработки в CAM-системе.

FeatureCAM позволяет программировать токарные операции, выполняемые с использованием планшайб. FeatureCAM также выполняет качественную симуляцию работы планшайбы и контролирует возникновение возможных зарезов и столкновений, вызванных вращательным движением планшайбы. На рисунке ниже показан случай, когда при точении торца FeatureCAM обнаружил столкновение между державкой резца и приспособлением при вращении планшайбы.

Угловые фрезерные головки – крайне распространённый класс дополнительных позиционирующих устройств для фрезерного оборудования.

Проблематика программирования таких устройств как раз и заключается в их дополнительных осях: 4-осевой станок с дополнительными двумя управляемыми осями головы – всего 6 осей в управлении. Избыточные оси (6ая и более) приводят к неоднозначности решения перемещения рабочего органа. Для более ясного понимания проблематики на рисунке ниже приведен пример, когда одно и то же положение (центр отверстия на торце) достигается разными положениями органов станка.

Для наглядности рассмотрим конкретный пример: 4-осевой горизонтально-расточной станок TOS WHN13 c дополнительной 2-осевой угловой головой HUI50. Угловая фрезерная голова HUI50 является позиционной, то есть поворотные оси головы не изменяют своего положения при обработке.

Как видно на рисунке, положение поворотного стола влияет на фактическое положение угловой головы (при этом относительное положение инструмента и заготовки не изменяется, что важно). Таким образом, задача CAM-системы вычислить угловые положения каждой оси угловой головы, учитывая поворот стола по оси B.

Если отбросить ось B, то останется всего 5 осей, с которыми CAM-система справится без помощи программиста. То есть программисту нужно подсказать CAM-системе положение по оси B, причем CAM-система должна учесть заданный поворот математически при расчете поворота угловой головы, а также при симуляции, ориентировав стол.

Инженеры «ПЛМ Урал» расширили функционал FeatureCAM, написав плагин для управления поворотом стола. При этом плагин задает как физический поворот, который учитывает кинематическая модель станка при симуляции, так и решает математическую задачу. Плагин создает дополнительную локальную систему координат, относительно которой рассчитывается поворот угловой головы.

Расширение функционала FeatureCAM базируется на создании плагинов на языке VBScript, что выделяет систему среди конкурентов. Скриптовый язык VBScript прост в обращении, не требует установки дополнительного программного обеспечения, а сама среда для отладки плагинов уже внедрена в программный комплекс FeatureCAM. Для пользователей, знакомых с программированием на платформе .NET также открыты все возможности для реализации своих задач в FeatureCAM.