Optimization of Micro Milling Process Parameters with the Use of CAM-System VERICUT

Abstract

Описываются методы оптимизации управляющей программы при ее верифика-ции в среде CAM-системы VERICUT. Оптимизация управляющей программы происходит за счет разбиения траектории движения инструмента на участки, для каждого из которых определяются режимы резания. Рассмотрены способы оптимизации управляющих программ. Результаты апробации выбранного спо-соба оптимизации микрофрезерования на станке Primacon PFM 24 Ngd показа-ли, что машинное время сократилось на 10 %.Ключевые слова: VERICUT, верификация, управляющая программа, оптими-зация, микрообработка, инструмент, фрезерование. При обработке заготовок на станках с числовым программным управлением возникают различные задачи, связанные с проверкой и оптимизацией управляющих программ (УП). Это происходит вследствие того, что число кадров в программе достаточно велико (десятки-сотни тысяч) и человек физически не в состоянии отследить все ошибки, а тем более как-либо оп-тимизировать управляющую программу. Однако оптимизация программы необходима для снижения машинного времени и повышения производительности обработки. В условиях се-рийного производства от затрат машинного времени напрямую зависят экономические пока-затели предприятия [1].Одним из способов сокращения машинного времени является управление режимами ре-зания [2,3]. Модуль OptiPath системы VERICUT предназначен для оптимизации предвари-тельно сгенерированной УП, при этом используются электронно-кинематическая модель станка, данные о применяемом режущем инструменте и 3D-модели заготовки, которая долж-на быть получена в результате обработки. Оптимизируемая УП генерируется средствами постпроцессора либо составляется вручную с использованием пульта устройства числового программного управления станком. Модуль отслеживает объем материала, виртуально удаляе-мого с заготовки в соответствии с кадрами исходной УП. При изменении объема удаляемого материала величина подачи может автоматически изменяться согласно внутреннему алгорит-му работы системы. В случае увеличения объема снимаемого материала подача уменьшается, и наоборот. Благодаря этому сохраняется постоянной нагрузка на инструмент в процессе ре-зания материала. Несмотря на это, как показывает практика, технолог-программист задает минимальное значение подачи, чтобы избежать поломки инструмента. Однако более рацио-нальным решением будет применение разных значений рабочих подач для удаления различ-ных объемов материала при обработке заготовки.В общем случае модуль функционирует следующим образом. На основе данных об объеме снимаемого материала, полученных с помощью УП, модуль разбивает исходную траекторию режущего инструмента (см. рисунок, а) на отрезки (см. рисунок, б) и на каждом отрезке изме-няет значение подачи на оптимальное для текущих условий резания.При этом оптимизация управляющей программы в CAM-системе VERICUT проводится мо-дулем OptiPath в следующей последовательности. Сначала задаются исходные данные для расче-та, например, рекомендуемые режимы резания, которые можно взять из каталога режущего инст-