Інформація про новину
  • Переглядів: 91
  • Дата: 3-05-2021, 00:07
3-05-2021, 00:07

2.21. CAD/CAM/CAE-системи. Адитивні технології

Категорія: Обробка та програмування на верстатах з ЧПК





Попередня сторінка:  2.20. Точність обробки на верстатах з ЧП...
Наступна сторінка:   2.22. Призначення та програмування швид...

Як уже зазначалося, в сучасному машинобудуванні зростає кількість деталей складної тривимірної форми — пуансони, матриці, моделі точного литва, вимірювальні шаблони і контршаблони, лопатки турбін, лопасті, кулачки верста-тів-автоматів тощо. Водночас ускладнюється конструкція верстатів для їх виготовлення. Нині впроваджені у виробництво фрезерні верстати три-, чотири- і п’ятикоординатної обробки. Ручне програмування в таких випадках неймовірно трудомістке, а інколи навіть неможливе, якщо йдеться про тривимірні поверхні, описані складними математичними відношеннями.

Розвиток комп’ютерних та інформаційних технологій зумовив появу CAD/CAM/CAE-систем, які сьогодні є найбільш продуктивним інструментом для вирішення зазначених завдань. Розглянемо їх.

CAD-система (англ. Computer-Aided Design — комп’ютерна підтримка проектування) — програмне забезпечення, яке значною мірою автоматизує працю конструктора. Проектування конструкцій, їх елементів і оформлення технічної документації виконується на екрані комп’ютера за допомогою спеціальних прийомів і стандартизованих елементів, що значно скорочує термін конструкторської розробки.

CAM-система (англ. Computer-Manufacturing — комп’ютерна підтримка виготовлення) автоматизує розрахунки траєкторії руху інструмента під час обробки на верстатах з ЧПК і забезпечує видачу керуючої програми з комп’ютера у пристрій ЧПК.

CAE-система (англ. Computer-Aided Engineering — комп’ютерна підтримка інженерних розрахунків, що супроводжують роботу двох попередніх систем).

CAD/CAM-система — об’єднання можливостей перших двох систем за наведеною нижче схемою.

1. У CAD-системі («Автокад», «Компас» та ін.) розробляється креслення деталі у двовимірній системі або ΰ об’ємна ЗО-модель. Для технологічної роботи САМ-системи об’ємна або ЗО-модель, імпортована з CAD-системи, однозначно визначає геометрію і розміри оброблюваної поверхні за трьома координатами.

Для роботи з двовимірним кресленням САМ-системі потрібна інформація про третю координату на кожній оброблюваній поверхні, або «глибину геометрії». Якщо поверхня плоска, досить вказати значення Ζ або кількість проходів із заданою глибиною різання (оброблюваний контур міститься в площині ΧΥ). Під час обробки деталі складної конфігурації створюють каркасну модель (рис. 2.37, а), яка складається з оброблюваних поверхонь та граней, а також обмежувальних поверхонь, необхідних для запобігання зіткненням інструмента з деталлю.

Поверхнева модель відрізняється від каркасної тільки непрозорістю граней (рис. 2.37, б), що робить зображення зручнішим для читання, особливо якщо деталь складна і оброблюваних поверхонь багато. Такимчином,черезроз-глянуті поверхні можна уявити всі — як прості, так і складні — поверхні. Сьогодні поверхневі моделі є до-

сить поширеною формою зображення деталі в САМ-системі для розробки керуючої програми оброблювання складних поверхонь.

Для створення ЗБ-моделі в CAD-програмах застосовують твердотільне моделювання, згідно з яким елементи конструкції зображують у вигляді окремих простих твердих тіл, в яких можна робити різні вирізки, видавлювання, витягування, нарощування. Деталь — це сума створених елементів. На відміну від поверхневої моделі твердотільна має об’ємну густину. Основною перевагою твердотільної моделі є можливість її параметризації, тобто можна міняти розміри окремих або всіх елементів моделі, заданих в параметрах, змінюючи таким чином розміри і конфігурацію деталі. Створення розглянутих тривимірних моделей можливе також безпосередньо в САМ-системі.

2. Об’ємна ЗО-модель деталі або одна зі спеціально створених об’ємних моделей імпортуються в CAM-систему. Існує значна кількість CAM-систем, які відрізняються інтерфейсами, можливостями й іншими характеристиками, але, незважаючи на це, алгоритм роботи в них, практично, однаковий. Розглянемо його.

2.1. Технолог-програміст відповідно до технологічного процесу на операцію в САМ-системі вибирає описання верстата, яке містить: тип верстата, наприклад горизонтально-фрезерний, кількість програмованих осей, наприклад три, пристрій ЧПК, наприклад «FANUK», інформація з якого потрібна для забезпечення постпроцесором редакції керуючої програми обробки в кодах цього пристрою. Вибір верстата змінює інтерфейс у САМ-програмі так, що залишаються доступними тільки ті функції та обмеження, які підтримуються цим верстатом, пристроєм ЧПК і постпроцесором.

2.2. Технолог визначає оброблювані поверхні, їх конфігурації та послідовність обробки. Вибирає початок системи координат, методику (стратегію) обробки кожної поверхні. CAM-система містить набір рекомендованих методик обробки і траєкторій інструмента залежно від конфігурації оброблюваної поверхні, шару металу, який підлягає зніманню, застосовуваних режимів обробки, зокрема високошвидкіс-ної, що дозволяє вибрати кілька способів обробки для однієї і тієї самої поверхні. Основні з них такі:

2.2.1. Плоска обробка. Застосовується при 2,5-координатній обробці, яка включає:

— фрезерування площини або торцювання;

— обхід контуру — інструмент рухається по контуру серіями горизонтальних ходів (для вертикального верстата), які різняться між собою тільки рівнем горизонтальної площини (координати Z);

— обробку карманів, на пі ввід критої або відкритої вибірки;

— обробку отворів різного призначення. Бібліотека CAM-системи містить такі самі цикли обробки отворів, що й система ЧПК верстата. Якщо в системі ЧПК верстата такого циклу немає, САМ-система описує операцію обробки покроково, від чого розмір програми значно збільшується. Програміст може розроблювати та заносити в бібліотеку CAM-системи свої робочі цикли або підпрограми.

2.2.2. Об’ємна обробка. Включає велику кількість підходів, які можна розділити на чорнові й чистові. Методики чорнової обробки націлені на швидке знімання пошарово великого об’єму металу та підготовку деталі до наступної чистової обробки. У процесі чистової обробки тривимірної поверхні, наприклад фрезеруванням, інструмент (як правило, сферична фреза) рухається одночасно мінімум по трьох координатах. Розрахувати його траєкторії вручну майже неможливо. В сучасних CAM-системах створено для цього спеціальні методики.

Типовими прикладами об’ємної обробки є:

— обробка закритих та напіввідкритих карманів залежно від їх розміру і конфігурації відомими схемами — зигзаг, фрезерування в одну сторону, стрічкове фрезерування, спіраль. САМ-система сама вибирає оптимальну схему, яка забезпечує максимальну продуктивність обробки з мінімальною кількістю холостих ходів. Спочатку відбувається пошарове знімання основного припуску, а потім виконується заключний чисто-вий обхід контуру на глибині, заданій кресленням;

— чорнова вертикальна вибірка, що складається з рухів, подібних до свердління. Продуктивність такої обробки надзвичайно висока, але вимагає застосування спеціальних плунжерних фрез, які мають підвід ЗОР через осьовий отвір. Використовується для обробки глибоких карманів у серійному виробництві;

— фрезерування залишків (дообробка), спрямоване на видалення металу, який залишився від попередньої оброб-

ки. Залишки утворюються, коли для підвищення продуктивності спочатку фрезерують вибірку інструментом великого діаметра, а потім виконують фрезерування у важко-доступних місцях інструментом меншого діаметра, який вибирають, наприклад, залежно від допустимого радіуса переходу в місцях стиків двох поверхонь (див. рис. 2.12). CAM-система аналізує об’єм знятого і залишеного металу й автоматично генерує траєкторію для вибірки металу, який не був видалений попередньою фрезою;

— контурна обробка, що застосовується для чорнового та чистового оброблювання деталей з попередньо сформованими поверхнями литвом, штамповкою й іншими методами. Ця методика передбачає видалення припуску рухом інструмента траєкторіями, еквідистантними оброблюваній поверхні з конструкторськими розмірами, з поступовим наближенням до них.

Сучасні CAM-системи орієнтують різальний інструмент не тільки відносно оброблювальної поверхні, а й відносно інших геометричних елементів. Це використовується, щоб обійти елементи, яких інструмент не повинен торкатися, убезпечуючи таким чином інструмент і деталь (заготовку, пристрій, верстат) від можливого зіткнення. Деякі системи враховують геометрію заготовки на початку проектування обробки. Це значить, що система розраховуватиме траєкторії робочих рухів з урахуванням реального припуску. Якщо система не враховує геометрію заготовки на цьому етапі, заготовка не бере участі в процесі розподілу припуску і формуванні траєкторій обробки, а використовується тільки на етапі верифікації. Такий варіант менш ефективний, адже під час розрахунків система виходитиме із заготовки правильної форми (паралелепіпед, циліндр). Якщо заготовка неправильної форми або попередньо сформована, то система виконуватиме зайві траєкторії, на яких метал, практично, не зніматиметься.

3. Призначаються інструмент і режими обробки. Для цього використовується бібліотека САМ-системи інструментів і матеріалів. CAM-системи постачаються на виробництво зі сформованими бібліотеками інструментів за видами обробки (фрезерна, свердлильна, токарна), які містять стандартний інструмент загального призначення. За потреби технолог-програміст або наладчик може доповнити бібліотеку своїми спеціальними інструментами або створити

власну одну чи кілька бібліотек інструментів, «прив’язаних» до конкретних верстатів. Можна задавати додаткові параметри, наприклад стійкість інструмента в годинах. Після відпрацювання заданого терміну в керуючій програмі виводиться команда на заміну інструмента або надходить сигнал про це оператору в іншій формі.

У CAM-системі існує бібліотека матеріалів, з якої програміст-технолог обирає потрібний матеріал. На базі цих даних (інструмент і матеріал) САМ-система пропонує швидкість різання (число обертів шпінделя за хвилину), робочу подачу на зуб та хвилинну. Технолог-програміст може підтвердити ці дані або внести свої, подати команду на подачу ЗОР. У ході експлуатації програміст поступово технологічно адаптує CAM-систему до умов конкретного виробництва, спираючись на власний досвід.

Система містить бібліотеку шаблонів траєкторій, які визначають методику обробки, параметри, геометрію. Набір шаблонів залежить від виду обробки.

Для фрезерних верстатів: 2,5 D-траєкторії; поверхневі траєкторії; багатоосьові; ВІНО 2D і ЗО-траєкторії; допоміжні.

Для токарних верстатів: типові токарні операції; токарні цикли; операції з програмуванням осі С; допоміжні; токарно-фрезерувальні операції.

4. Призначаються траєкторії та послідовність їх обробки. Це завершальна фаза підготовки, після чого операція вважається сформованою, вона об’єднує всю інформацію, потрібну для виконання конкретної обробки. САМ-система генерує нову технологічну операцію, що з’явиться у вкладці «Toolpath Manager» нижче від заголовка активної групи операцій. Система виконує розрахунок траєкторій руху обраних інструментів в операції з великою швидкістю — одна з основних переваг САМ-системи.

5. В CAM-системі виконуються попередня, в міру розробки керуючої програми, перевірка траєкторій руху окремих інструментів (бекплот, див. параграф 2.18) і остаточна перевірка програми — верифікація — після її остаточної розробки. Верифікатор показує модель деталі в об’ємному зображенні, може обертати її з усіх сторін, збільшувати або зменшувати, залежно від потреби, та переміщати по екрану. Якщо на поверхні є зарізи або сліди зіткнення, система їх фарбує в інший колір. Є можливість виконати вимірювання та редагування траєкторій, за потреби — експорту-

вати отримані дані в CAD-систему для доопрацювання конструкції, усунення помилок.

Усю цю інформацію САМ-система акумулює своєю мовою в проміжному файлі, який називається CL-файлом (Cutter Location) або CLDATA-файлом. Це дає змогу технологу-про-грамісту вести розробку програми, не «прив’язуючись» до конкретного верстата чи пристрою ЧПК.

6. Остаточним продуктом САМ-системи є керуюча програма, сформована під вимоги конкретного верстата кодами його системи ЧПК за допомогою спеціального постпроцесора, який вибирається залежно від конкретного комплексу верстат — пристрій ЧПК. Постпроцесор — програма, яка перетворює проміжний CL-файл у файл керуючої програми для вибраного верстата мовою його пристрою ЧПК. Схематично це показано на рис. 2.38.

Отже, CAD/CAM-система забезпечила безперервну передачу інформації від креслення деталі до команд керуючої програми верстата з ЧПК на її обробку.

Можлива ситуація, коли геометрія деталі створена в CAD-системі, яка не працює із запропонованою САМ-системою. В такому разі використовують спеціальні транслятори — конвертери.

Найбільш відомими й потужними САМ-системами, в які можлива передача моделі з «Компасу» і «Автокаду», є «ESPRIT», «Sprut САМ», «Feature САМ», «Master САМ», додаток до CAD-системи «Компас» САМ-система «Компас». Відрізняються ці системи галуззю застосування і рівнем можливостей. Наприклад, CAM-системи для фрезерної обробки відмінні від систем для токарної обробки і різняться між собою, чому сприяє модульність їх побудови. Завдяки цьому можна вибрати систему лише для потрібної конкретної обробки. Так, для свердлильно-фрезерно-розточуваль-них ОЦ існує система для:

— 2,5-координатної обробки. На такому рівні система виконує розрахунки траєкторії руху інструмента для дво-координатного контурного фрезерування на різних рівнях по Z і обробку отворів;

— тривісної обробки з позиціонуванням четвертої осі. Ця система спроможна скласти програму об’ємного фрезерування складної поверхні;

— багатовісної обробки. Така система працює із сучасним обладнанням, спроможна створити керуючу програму для п’ятивісного фрезерування надскладних поверхонь.

Об’ємна п’ятикоординатна обробка має свої особливості і специфічні технології знімання припуску. На чорнових операціях для вибору основного об’єму металу застосовуються такі види обробки: радіальна, вертикальна вибірка металу, контурна, за потоковими лініями, проекційна та ін. [11].

У ході чистової обробки, щоб виконати вимоги креслення щодо точності й шорсткості поверхні, різальний інструмент здійснює рух мінімум по трьох координатах водночас, як правило, сферичним торцем кінцевої фрези або її циліндричною боковою поверхнею. Контакт у точці різання, відповідно, точковий або лінійний.

Існує два види п’ятикоординатної обробки: безперервна і з індиксацією. У першому випадку в кожному кадрі керуючої програми буде зазначено п’ять адрес переміщення, наприклад: X, Y, Z, А, В.

У другому випадку в кожному кадрі наявні лише три координати, решта — допоміжні й використовуються для повороту інструмента або деталі в положення для подальшої трикоординатної обробки.

Такі програми створюються виключно CAD/CAM-системами.

Подібно до двокоординатної обробки, під час чотири- або п’ятикоординатної можуть виникати незначні відхилення оброблюваної поверхні від заданих розмірів. Ввести корекцію тут значно складніше: треба визначити точку на поверхні деталі і знайти її в тексті програми, що важко через велику кількість кадрів, тому зазвичай вводять тільки загальну корекцію на радіус в « + » або « — ». Перед цим використовують верифікацію програми, порівнюючи об’ємну модель обробки з моделлю, створеною в CAD-системі.

Серед сучасних CAM-систем однією з універсальних і пристосованих до обробки на токарних, свердлильних, фрезерних верстатах і ОЦ на їх базі є система «Master САМ». Розробка керуючої програми для верстата з ЧПК у такій системі, наприклад для 2,5-координатної обробки на сверд-лильно-фрезерно-розточувальному ОЦ, відбувається в наведеній нижче послідовності.

1. Технолог-програміст активізує в програмі верстат для обробки і його пристрій ЧПК. Після цього, завдяки постпро-цесорній комунікації, текст розробленої програми для вказаного верстата буде сформований кодом пристрою ЧПК.

2. У програму переноситься ЗБ-модель, каркасна або поверхнева модель деталі, наприклад, з «Компасу» або «Ав-токаду». Можливе створення тривимірного ескізу деталі за операційним ескізом або двовимірним кресленням безпосередньо у цій програмі. Технолог-програміст визначає початок координат, оброблювані поверхні, їх конфігурації, висоту контурів, послідовність оброблювання.

3. Технолог призначає інструмент з бібліотеки програми, за потреби вносить свій оригінальний. Позначає через бібліотеку матеріал. Аналізує запропоновані програмою або призначає свої режими обробки: подача, швидкість різання, глибина різання на прохід, подача ЗОР. Визначає нульове положення площини XY по Z і точку, з якої почнеться обробка.

4. У визначеній в п. 2 послідовності програмуються траєкторії інструментів для обробки поверхонь, для чого їх активізують одна за одною у міру просування обробки. Якщо обробка високошвидкісна (ВШО), в «Master САМ» передбачено спеціальні функції для реалізації особливостей ВШО (автоматизована обробка по спіралі торця, петлеподібні переходи між Z-шарами тощо).

5. Після завершення програмування обробки кожної поверхні виконують її перевірку через візуалізацію траєкторії руху інструмента (бекплот).

Після закінчення повної розробки програми здійснюють ΰ верифікацію — на екрані віртуальний інструмент, рухаючись по запрограмованих траєкторіях, фарбує перепони, що виникають під час обробки віртуальної деталі, в червоний колір.

Основними причинами таких перепон (помилок), що можуть призвести до дефектів обробки або аварії, можуть бути:

— неправильний порядок проходів;

— некоректна точка врізання;

— зіткнення із заготовкою або нерухомим органом верстата;

— неправильний вибір інструмента;

— зміни в конструкції деталі;

— зміни в конструкції і розмірах заготовки;

— використання іншого обладнання або оснащення.

Завдання технолога-програміста разом із наладчиком — ввести необхідні зміни до програми або карти наладки на обробку деталі для усунення виявлених недоліків.

Далі керуючу програму пересилають у пристрій ЧПК. Технолог-програміст перевіряє її на відповідність коду пристрою ЧПК.

Для прикладу розглянемо програмування обробки в «Master САМ» елементарної поверхні — прямокутного паза з рис. 2.39, а (САМ-системи ефективно використовувати під час обробки складних деталей з багатьма поверхнями).

1. Призначаємо верстат обробки трикоординатний фрезерний з вертикальним шпінделем із пристроєм ЧПК «FANUK».

2. До САМ-системи переносимо або створюємо ескіз обробки (рис. 2.39, б) і задаємо глибину по Z 3 мм з глибиною різання 0,5 мм або замість глибини різання вказуємо кількість проходів — 6. Система сама розрахує глибину на прохід.

3. Призначаємо початок координат в точці «0». Інструмент — твердосплавна кінцева фреза діаметром 10 мм. Швидкість різання 180 м/хв (5500 об./хв).

4. Призначаємо методику (стратегію) обробки — обхід по контуру (точки 1—2—3—4).

5. Виконуємо верифікацію обробки. Відстежуємо рухи фрези в ході формування паза на екрані комп’ютера.

6. Пересилаємо в пристрій ЧПК керуючу програму. На екрані пристрою пересвідчуємось у відповідності тексту програми (% ЗО, табл. 2.14) коду пристрою ЧПК «FANUK»:

Таблиця 2.14

% ЗО; Кадр

Програмовані дії

Установка інструмента

Встановлення початку координат

Вихід в точку початку обробки

Призначення режимів обробки, корекція довжини інструмента

Закінчення табл. 2.14

% ЗО; Кадр

Програмовані дії

Підхід по Z у початок обробки

Обхід контуру за підпрограмою шість разів

Відвід фрези по Z

Скасування всіх команд і корекцій

Кінець програми

Підпрограма

Набір глибини різання по Z

Робочий хід уздовж паза по Y

Перехід по X на 2 мм

Робочий хід по Y у зворотному напрямку

Перехід по X на першу траєкторію

Кінець підпрограми

Розглянемо інший приклад — нанесення на поверхню деталі тексту гравіруванням за програмою на фрезерному верстаті. Програмувати елементарні рухи, наносячи кожну букву, — це вкрай трудомісткий процес.

1. Використовуючи програму «Master САМ», вводимо дані про верстат і пристрій ЧПК, на якому виконуватиметься обробка.

2. На екрані комп’ютера зображуємо (або переносимо з CAD-програми) ескіз поверхні, на якій треба зробити напис (рис. 2.40).

3. Призначаємо початок координат у центрі кола, інструмент, режими обробки, глибину фрезерування, переміщення по Z.

4. Нехай треба гравірувати напис «ОК-97 N3». Набираємо на клавіатурі текст,

призначаємо висоту літер, радіус, на якому їх розташовують, інтервал між ними, глибину контуру фрезерування.

5. Дивлячись на екран, змінюємо «картинку» в бажаному напрямі.

6. Після вводу всіх даних програму передаємо відомими засобами в ПЧПК верстата. Переглядаємо текст на екрані пристрою ЧПК на відповідність коду. В табл. 2.15 наведено програму нанесення тексту, запропоновану «Master САМ»:

Таблиця 2.15

Закінчення табл. 2.15

Незважаючи на короткий текст напису, на відміну від попередньої, програма для гравірування вийшла досить великою, її складання вручну не виправдовує себе за жодних обставин. Існує спеціальний стандарт на шрифт зі спрощеним зображенням літер — спеціально для гравірування на верстатах з ЧПК. Це трохи скорочує наведену вище програму, але не суттєво. Тому літерні позначення й написи на верстатах з ЧПК, як і п’ятикоординатне програмування, до появи CAM-систем практично не виконувалися. Для гравірування текстів, складних тривимірних узорчатих поверхонь існує спеціальна програма «Art САМ».

Підсумовуючи викладене, можна скласти такий алгоритм підходу до розробки та впровадження керуючої програми обробки на верстатах з ЧПК:

Адитивні технології (AT). Адитивні технології (від англ. add — додати, Additive Manufacturing) забезпечують виготовлення деталі або її фізичного макета по ЗБ-моделі шляхом пошарового нарощування матеріалу в адитивній установці або на спеціальному ЗБ-принтері різними методами — напилюванням або наплавленням порошку, нанесенням рідких полімерів, композитних матеріалів тощо.

В основі адитивних технологій — використання CAD/ САМ/САЕ-систем.

Для виготовлення деталі адитивна технологія передбачає певну послідовність операцій.

1. Розробка в CAD-програмі об’ємної моделі деталі, виробу. Зчитування та передавання до САМ-програми.

2. Створення STL-файла (від англ. Stereolithography) — формат файла для зберігання тривимірних моделей.

3. За допомогою спеціальної програми, що може постачатися з адитивною установкою, поділ об’ємної моделі на шари, паралельні площині робочого стола, через заданий по глибині інтервал (до 0,02 мм), визначення геометрії перерізу деталі кожним шаром, передача даних у пристрій керування виконавчим органом нанесення та закріплення шару. По команді від програми стіл покривається надтонким шаром порошку (якщо будівельний матеріал порошок, а не розчин) — кілька десятків мікрон. Лазерний промінь по заданій траєкторії виконує спікання порошку, після чого робочий стіл опускається на висоту шару і процес повторюється шар за шаром до повного формування виробу. Так можна «виростити» деталі найскладнішої форми і навіть одну деталь всередині іншої. В ливарній промисловості AT на основі CAD/CAM/CAE-систем дозволяють проектувати й виготовлювати форми і стержні складних конфігурацій як одне ціле, що неможливо у класичній технології. Якщо форма містить консольні конструкції, в об’ємній моделі CAD-програми передбачають спеціальні підтримувальні елементи. Після виготовлення виріб дістають з установки і очищують від залишків порошку.

Властивості матеріалу виробу після спікання залежать від технологічних можливостей камери, за потреби — практично відповідають властивостям такого самого монолітного. Якщо в зону спікання позмінно подавати різний порошок, наприклад мідний і з нержавіючої сталі, можна отримати біметалічні вироби.

Точність «вирощеної» деталі залежить від технології нанесення шарів, може бути досить високою — до 10ч-15 мкм. Продуктивність вирощування залежить від потужності й розміру адитивної установки або ЗО-принтера, швидкості нанесення матеріалу, інших чинників. Більш точними, потужними і досконалими є спеціальні адитивні установки, кількість моделей яких, що відрізняються можливостями, технологією нарощування, призначенням, стрімко зростає. За розмірами камери найбільші з відомих сьогодні — до 400 мм х 600 мм х 400 мм.

Перевага ЗО-принтера полягає в тому, що завдяки своїй компактності він може розташовуватися безпосередньо біля робочого місця конструктора, виконувати перевірку проекту або його елементів відразу після проектування на фізичній моделі.

Такі можливості визначили два основні напрями використання адитивних технологій.

1. Виготовлення виробів складної конструкції з криволінійними зовнішніми та внутрішніми поверхнями, каналами, отворами в одиничному і дрібносерійному виробництві. Це — деталі літаків, космічних апаратів, підводних човнів, робочі органи турбін, інструменти, протези, імплантанти, ювелірні вироби. В машинобудуванні — це вставки термо-пласт-автоматів, шаблони, майстер-моделі для литва тощо. Така технологія різко скорочує підготовку їх виробництва, час і собівартість виготовлення.

2. Створення прототипів, зразків і моделей виробу за максимально короткий термін. Прототип — це прообраз виробу, потрібний для оптимізації його форми, перевірки функціонального призначення, можливості складання в механізм призначення і розбирання, виконання інших вимог. Виготовлення першого фізичного зразка або прототипу виробу є найбільш вузьким місцем в освоєнні випуску нової продукції. У класичній технології витрати на розробку необхідного оснащення, технології виготовлення часто співмірні з вартістю виготовлення самого виробу. Використання AT остаточно усуває ці проблеми, значно скорочує термін виготовлення і, відповідно, термін освоєння випуску продукції.

Адитивні технології різняться залежно від:

— застосування лазера;

— способу скріплення печатних шарів між собою (теплова дія, опромінення ультрафіолетом або видимим світлом, спеціальними з’єднувальними сумішами);

— способу утворення шару;

— способу подачі формоутворюючого матеріалу;

— виду формоутворюючих матеріалів — порошки металів із заданими властивостями після спікання, синтетичні смоли, пластмаса, цемент, гіпс, пісок тощо.

Нині використання адитивних технологій на базі CAD/ САМ/САЕ-систем є найбільш прогресивним напрямом розвитку металообробки, який інтенсивно розвивається, часом кардинально змінюючи наші уявлення про способи виготовлення та обробки. Згідно з даними проведених досліджень [18] рівень застосування AT-технологій у різних галузях такий:

21 % — виробництво товарів споживання та електроніки;

20 % — автомобілебудування;

15 % — медицина, стоматологія включно;

12 % — авіабудування і космічна галузь;

11 % — верстатобудування та інструментальне виробництво;

8 % — військова техніка;

З % — будівельна галузь.

 

 

Це матеріал з підручника "Основи обробки та програмування на верстатах з числовим програмним керуванням" Онофрейчук 2019

 



Попередня сторінка:  2.20. Точність обробки на верстатах з ЧП...
Наступна сторінка:   2.22. Призначення та програмування швид...



^