ESPRIT for MAPPS by Mori Seiki

Современная номенклатура корпусных деталей и деталей типа тел вращения характеризуется сложностью формы и постоянным ее обновлением. В этой связи и развитие обрабатывающего оборудования идет по пути увеличения функциональных воз- можностей, точности и легкости в управлении. Пятикоординатные многоцелевые станки на сегодняшний день в наибольшей мере соответствуют требованиям производства, поскольку сочетают все преимущества высокоскоростного резания с высокой точностью и возможностями комплексной обработки.Из двух разновидностей многоцелевых станков с пятикоординатным управлением обрабатывающие центры занимают лидирующее положение по степени распространения по отношению к группе токарно-фрезерных центров. Не в последнюю очередь это связано с возможностью производить полную обработку заготовки с одного установа, что сокращает количество необходимых специализированных зажимных устройств, т. е. повышает точность исполнения детали, сокращает время обработки, а значит и снижает себестоимость. Эффективная реализация указанных преимуществ определяется степенью сложности про-граммного обеспечения системы ЧПУ. Корпорация Mori Seiki совместила с программным обеспечением для автоматизированного программирования (САМ) версии “ ESPRIT” под оригинальной операционной системой 3 Seiki MAPPS (рис. 3). Остановимся на основных преимуществах нового программного обеспечения « ESPRIT для MAPPS».

1. Построцессор

При установке программного обеспечения CAM заказчик в первую очередь всегда учи-тывает наличие постпроцессора. В настоящее время производители САМ уже разрабатывают постпроцессоры, как для токарных станков с ЧПУ, так и для обрабатывающих центров; однако, нередки случаи, когда изначально в многоцелевых станках функция постпроцессо-ра поддерживается только частично. Поэтому, каждый раз при написании постпроцессора, компания Mori Seiki строго следует конструкции станка и его спецификации. Последняя версия программного обеспечениея “ ESPRIT для MAPPS” уже включает в себя как постпро-цессор, что сокращает время запуска станка при его установке, так и 3 D-модель станка для четкого соответствия симуляции процессу обработки.

2. Функция моделирования

Моделирование процесса обработки в CAM-системе осуществляется пошагово пос-редством специальной функции CL Data, которая рассчитывает траекторию перемеще-ния режущего инструмента и сохраняет все данные о его положении. В случае внесения каких-либо изменений в управляющую программу независимое от CAM программное обеспечение «CL для MAPPS» выполняет ее проверку и при необходимости отладку. Посредством набора графических функций в операционной системе MAPPS осуществля-ется визуализация объектов моделирования. Для предотвращения в рабочем пространс-тве станка каких-либо столкновений перемещающихся элементов в программном.обеспечении предусмотрена 3D функция контроля столкновений. Посредством этой функции при моделировании процесса об-работки регистрируются все положения моделей инструментов, заготовок и зажимных приспособлений. Полученные данные передаются в САМ-систему, где осуществляется проверка возможных интерференций (пересечений). Если при моделировании обнаружено столкновение, на экране будут по-казаны признаки появления интерференции и перемещения в станке будут немедленно остановлены. Данная функция работает не только во время тестирования программы, но и во время наладки станка. Функция моделирования CL Data позволяет выполнять 3D моделирование параллельно с перемещениями в станке, даже во время выполнения программы. Также можно проверять траекторию резания в отдельной программе и контролировать интерференции, что существенно сокращает время настройки станка. Многоцелевые станки серии NT и серии NMV оснащены самой последней версией операционной системы “MAPPS IV” с различными функциями для поддержки пятикоординатной комплексной обработки. Механизм передачи данных из CAM-системы в управляющую программу в новой системе MAPPS полностью скоординирован, поэтому обработка данных происходит незамедлительно.

3. Специализированная функция ESPRIT для Mori SeikI

Особую трудность при моделировании процесса обработки составляет введениеданных в актуальную позицию. Для облег-чения этой процедуры в последней версии программного обеспечения ESPRIT предусмотрена специальная функция — “База знаний”, посредством которой для каждого вида обработки регистрируются и сохраняются данные о характерных условиях резания, инструменте, процессе взаимодействия с деталью и т.п. Это позволяет выбрать заранее наиболее подходящие условия работы станка и тем самым сократить время на его настройку, программирование и запуск. Сравнительная характеристика длительности процесса создания управляющей программы с функцией “База знаний” и без нее для трех видов обработки (сверление, точе-ние и фрезерование) демонстрирует общую экономию времени, которая для процесса точения может составлять 80 % (рис. 5).

4. Система поддержки ESPRIT

Система поддержки играет крайне важную роль в работе CAM. Копания Mori Seiki для своих заказчиков, использующих программное обеспечение “ESPRIT для MAPPS”, предоставляет бесплатную двухлетнюю гарантированную поддержку на своем сайте “ESPRIT support” (рис. 6). На интернетстраничке можно найти рубрику запросов (Q&A) и наиболее часто задаваемых вопросов, а также последние новости и обновления.

5. Плавающая лицензия

Сокращение времени на создание управляющей программы станка играет важную роль для любого пользователя дорогостоящего оборудования. Учитывая это, компания Mori Seiki предла-гает своим заказчикам право использовать так называемую «плавающую лицензию», позволя-ющую работать с программным обеспечением “ESPRIT для MAPPS” на обычном компьютере. Посредством LAN-соединения любые данные при наличии «плавающей лицензии» могут быть перенесены и в течение 7 дней доработаны на компьютере. Все это делает процесс моделиро-вания более удобным и независимым от условий работы станка.

Реализация функции CAM на многоцелевых станках

Рассмотрим в качестве примера некоторые особенности использования отдельныхфункций программного обеспечения ESPRIT для MAPPS при моделировании комплекс-ной обработки резанием на многоцелевом станке серии NT.1. Резание вращающимся инструментом.Одна из отличительных особенностей многоцелевых станков — это осуществление процесса обработки вращающимся инструментом. Традиционно при токарной обработке заготовка закрепляется в патроне шпинделя станка, на который подается крутящий момент, а инструмент (токарный резец) перемещается в заданном направлении относительно оси заготовки, снимая равную по сечению среза стружку. Современные представления о процессе взаимодействия инструмента с деталью существенно расширились благодаря появлению многофункцио-нального пятикоординатного оборудования. Так, все чаще на практике с успехом используется техника, при которой крутящий момент подается и на инструмент, и деталь. Главными преимуществами такого резания является более равномерное распределение тепла по рабочим поверхностям инструмента, что позволяет повышать скорость обработки без угрозы повышенного износа инструмента, и возможность точного создания сложнопрофильных поверхностей (рис. 7).
Токарная обработка с использованием оси B. Функция “Токарная обработка с исполь-зованием оси B” (рис. 8) является одной из главных особенностей многоцелевых станков, позволяющая использовать один инструмент для обработки как внешних, так и внутренних форм и для торцевания поверхности, что координальным образом влияет на снижение общего времени цикла обработки. Большие преимущества данная функция дает при обработке труднообраба-тываемых и сверхтвердых материалов, поскольку возникающие силы трения в меньшей степени влияют на граничные поверхности инструмента и детали. При кажущейся на первый взгляд простоте реализация вышеописанных функций требует сложных расчетов. Инструментарий программного обеспечения CAM (ESPRIT) позволяет создать управляющую программу с использованием этих функций за очень короткий срок и с максимальной степенью достоверности реальным процессам.