Статьи о станках


Технология машиностроения

Mastercam X

В этой главе вы познакомитесь с одной из самых популярных и распространенных CAD/САМ систем в мире - Mastercam, а точнее с самой последней ее версией X. Программное обеспечение Mastercam производства известной американской компании CNC Software предназначено для программирования фрезерной, токарной, электроэрозионной обработки, деревообработки и гравировки. Помимо возможности генерации УП для станков с ЧПУ Mastercam X обладает мощными и гибкими средствами моделирования - вы сможете спроектировать ваше будущее изделие, каким бы сложным оно не было.
Mastercam X имеет модульную структуру, позволяющую оптимально подобрать функции системы в зависимости от производственных нужд и финансовых возможностей предприятия. Конечно же, в рамках одной главы невозможно рассказать обо всех возможностях системы, поэтому данное описание Mastercam пригодится тем, кто хочет быстро понять и освоить только главные "заповеди" системы (получить быстрый результат), а так же тем, кто впервые приступает к работе с CAD/CAM.
Таблица 20. Краткая характеристика модулей Mastercam X
Название модуля (программного продукта) Назначение и краткая характеристика
Mill Level 3 Для 3-х координатной фрезерной обработки сложных (многоповерхностных) деталей. Обеспечивает возможности проектирования модуля Design.
Mill Level 2 Для 2-х, 3-х координатной фрезерной обработки деталей и ограниченной многоповерхностной обработки. Обеспечивает возможности проектирования модуля Design.
Mill Level 1 Для 2-х, 3-х координатной фрезерной обработки деталей, включая обработку 3D контуров, карманов и сверления отверстий. Обеспечивает возможности проектирования модуля Design.
Mill Entry Создание каркасной геометрии и базовые возможности 2-х, 2.5-й осевой обработки, включая фрезерование карманов, контуров и сверление отверстий.
Lathe Токарно-фрезерная обработка. Обеспечивает возможности проектирования модуля Design.
Lathe Entry Создание каркасной геометрии и базовые возможности токарной обработки.
Design Создание 2D и 3D геометрии (каркасное и поверхностное моделирование). Твердотельное моделирование - опция.
Design LT Создание 2D и 3D каркасной геометрии, включает набор конверторов для различных CAD систем.
Router Pro Для 3-х координатной деревообработки сложных (многоповерхностных) деталей. Обеспечивает возможности проектирования модуля Design.
Router Plus Для 2-х, 3-х координатной деревообработки деталей и ограниченной многоповерхностной обработки. Обеспечивает возможности проектирования модуля Design.
Router Для 2-х, 3-х координатной деревообработки деталей, включая обработку 3D контуров, карманов, создание перемычек, геометрии дверей и раскрой. Обеспечивает возможности проектирования модуля Design.
Router Entry Создание каркасной геометрии и базовые возможности 2-х, 2.5-й осевой деревообработки, включая обработку карманов, контуров и сверление отверстий.
Таблица 21. Опции для Mastercam X.
Название опции (программного продукта) Назначение и краткая характеристика
Solids Создание и модификация твердотельных 3D моделей.
Multi-Axis Одновременная 4-х, 5-ти координатная обработка для Mastercam level 3 или Router Pro. Обеспечивает верификацию многоосевой обработки.
True Solids 5-Axis Verify Обеспечивает верификацию многоосевой обработки.
Curve5ax/DriU5ax Добавляет возможности многоосевой обработки по кривым и 5-ти координатного позиционирования для сверления отверстий.
Mastercam Art Создание и обработка (гравировка) художественных скульптурных поверхностей.
Engrave Гравировка.
Rast2Vec Конвертация растровой графики в векторную графику.
True Shape Nesting Возможности раскроя и оптимизация использования материала.
Системные требования
Для эффективного функционирования Mastercam X необходим компьютер, удовлетворяющий следующим системным требованиям:
• 1.5 GHz Intel процессор
• Windows® ХР или Windows 2000; .NET 1.1 framework и DirectX ® version 9.Ос.
• 512 Mb RAM, 1 GB свободного места на диске
• 64 MB OpenGL-видеокарта (минимум)
• 1024 х 768 разрешение (минимум)
Запуск программы
Для того чтобы запустить программ)' (после ее инсталляции на ПК) щелкните по ярлыку Mastercam X на рабочем столе или воспользуйтесь соответствующим пунктом меню Windows. Первое, что вы увидите после успешного запуска - красивое голубое окно Mastercam Design. Система готова к работе с файлами, созданию геометрии и приему (конвертации) моделей из других CAD-OB.
Интерфейс Mastercam X
В отличие от предыдущей 9 версии, новый Mastercam X имеет приятный и удобный Windows- интерфейс. В верхней части главного окна находится панель с текстовым (выпадающим) меню. Чуть ниже расположены панели инструментов, которые можно перемещать в любое место экрана и настраивать по своему вкусу. Самая правая панель "высвечивает" недавно выполненные команды пользователя. Три небольших окошечка под текстовым
меню отображают текущее положение курсора. Рядом с ними находится панель функций для управления автокурсором и панель выбора элементов
Самый заметный элемент - 'Менеджер операций", занимающий значительную левую часть главного окна Mastercam X. Именно в "Менеджере операций" отображаются все технологические операции обработки и структура открытой твердотельной модели.
В самом низу главного окна системы вы можете увидеть область подсказок, панель текущего состояния и атрибутов. Все остальное пространство занимает графическая область, в которой, собственно, и происходит основная работа с геометрическими элементами.
Обратите внимание на надпись в правом нижнем углу графической области. Там должно быть написано "Metric". В противном случае вы будете работать с дюймовой системой координат. Для настройки системных параметров, в том числе и этого, придется воспользоваться пунктом "Configuration" из выпадающего меню "Settings".


Рисунки к станкам с чпу Рис. 13.1. Главное окно Mastercam X.
Пользователю предоставляется возможность создавать собственные или модифицировать существующие кнопочные панели инструментов и наполнять их функциями по собственному усмотрению. Так же в Mastercam X можно изменить содержимое любого выпадающего меню. Самый простой способ настроить Mastercam "под себя" - обратиться к пунктам "Customize", "Key mapping", "Toolbar states" меню "Settings".
Таблица 22. Основные функции в текстовом (выпадающем) меню.
Пункт текстового (выпадающего) меню Основные функции и операции
File Работа с файлами: открытие, сохранение, импорт/экспорт.
Edit Редактирование: копирование, вырезка и вставка геометрических элементов. Операции усечения, продления, соединения элементов. Модификация сплайнов, управление нормалью поверхности.
View Управление видом: вращение, перемещение и приближение графических элементов.
Analyze Анализ свойств элемента, позиции, расстояния. Тестирование 3D модели.
Create Операции по созданию плоских геометрических элементов и поверхностей.
Solids Операции по созданию и модификации твердотельных моделей.
Xform Операции трансформации элементов: перемещение, поворот, масштабирование, смещение, проецирование, отзеркаливание
Machine Type Выбор типа станка, настройка параметров станка и системы ЧПУ.
Toolpaths Библиотека стратегий обработки.
Screen Управление экраном: выбор и настройка цветов, экранная статистика, атрибуты.
Settings Настройка интерфейса, конфигурации системы, запуск пользовательских приложений.
Help Справка о Mastercam, функция апгрейда системы, системная информация.
Таблица 23. Функции панели текущего состояния и атрибутов.
Функция Назначение
2D/3D Переключение режима проектирования
Gview Управление графическим планом
Planes Управление конструкционным и инструментальным планами.
Z Установка или определение глубины Z конструкционного плана.
10 (номер цвета) Изменение текущего цвета (левой кнопкой мыши), изменение цвета элемента (правой кнопкой мыши)
Level Работа со слоями
Attributes Изменение атрибутов элемента: толщина и тип линии и др.
wsc Рабочая система координат
Group Группирование элементов
I Настройка панели
? Справка о функциях панели
Построение модели детали
Давайте нарисуем в Mastercam простенькую деталь (см. рис. 13.2), а затем попытаемся составить УП для ее обработки. Запомните назначение двух "быстрых" клавиш, которые обязательно вам пригодятся в ежедневной работе с системой:
• F9 - отображение осей координатной системы.
• F3 - регенерация экрана для удаления "графического мусора"
Сначала нарисуем наружный контур детали - прямоугольник 50 X 25 мм. Затем "вытянем" параллелепипед (50 X 25 X 20 мм), используя твердотельные возможности системы. И в конце вырежем внутреннюю полость детали, чтобы толщина стенки составляла 2.5 мм.

Все основные возможности Mastercam X по построению геометриче ских элементов вы найдете в меню "Create" (см. табл. 24 )
Таблица 24. Описание главных функций выпадающего меню "Create".
Функция Назначение
Point Построение точки
Line Построение линии
Arc Построение дуги
Fillet Создание скругления
Chamfer Создание фаски
Spline Построение сплайна
Curve Создание кривых на 3D модели
Surface Построение поверхности
Drafting Простановка размеров
Create Rectangle Создание прямоугольника
Create Rectangular Shapes Создание прямоугольных форм
Create Polygon Создание многоугольника
Create Ellipse Создание эллипса
Create Spiral Создание спирали
Create Helix Создание винтовой линии
Primitives Создание примитивов: цилиндра, шара и т.д.
Create Letters Создание геометрии буквы, текста
Create Bounding Box Создание ограничивающей геометрии
При создании геометрии или траекторий необходимо учитывать, что Mastercam использует "View-Виды" для обзора геометрии в 3-х мерном пространстве и "Planes-Плоскости (Планы)" для ориентации геометрии (например, линий и дуг) в 3-х мерном пространстве. Используя панель инструментов "Graphics View" с зелеными кубиками, вы можете посмотреть на деталь с разных сторон (ТОР - сверху, FRONT - спереди, RIGHT SIDE VIEW - справа, ISOMETRIC VIEW - изометрия). Используя панель инструментов "Planes" с красным кубиком вы определяете плоскость проектирования, в которой будет создаваться геометрия. Таким образом, можно одновременно смотреть на модель с одной стороны, а рисовать ее с другой. Кнопка "Z" в нижней части экрана нужна для установки или определения глубины проектирования при работе в 3-х мерном пространстве относительно активной плоскости проектирования.
Убедитесь, что графический вид и плоскость проектирования совпадают (ТОР) - в нижнем левом углу графического окна должно стоять: Gview:TOP WCS:TOP T/Cplane:TOP. Выберите в текстовом (выпадающем) меню "Create" пункт "Create Rectangle". На экране появиться меню текущей функции. Введите "50" в окошко высоты и "25" в окошко длины, нажмите центрирующую кнопку "Anchor to center". В графической области появится прямоугольник, центр которого будет следовать за курсором. Подведите курсор к точке начала координат (если не видно оси нажмите F9) и нажмите левую кнопку мыши, прямоугольник зафиксируется.
В Mastercam X существует понятие "Live Entity", которое в дословном переводе означает "живые элементы". Суть "Live Entity" заключается в том, что сразу после создания геометрического элемента его можно отредактировать. Для этого нужно воспользоваться кнопками на все той же панели текущего элемента. Например, если нажать на кнопку "+1", то можно изменить положение центра прямоугольника.
Редактировать элементы можно, пока не нажата кнопка с "галочкой"
ОК.
Ничего не редактируйте, нажмите ОК - основа наружного конура детали готова (рис. 13.3).
Для удобного просмотра созданной геометрии можно воспользоваться контекстным меню, которое появляется при нажатии на правую кнопку мыши в области графики. Вы можете приближать или удалять, вращать и центрировать графическую область.
Таблица 25. Контекстное меню для управления графической областью
Функция Назначение
Zoom Window Приближение
Un-Zoom Отдаление
Dynamic Rotation Динамическое вращение
Fit Центрирование в размер окна
Repaint Регенерация (F3)
Top View Вид сверху
Front View Вид спереди
Right Side View Вид справа
Isometric View Изометрия
AutoCursor Настройка автокурсора для привязки к элементам и узловым точкам
Clean Colors Восстановление цвета элементов


Выберите Isometric View, затем Fit: нарисованный прямоугольник развернется в изометрию и максимально приблизится. Эти действия необходимы для удобного создания твердотельной модели и последующей работы с ней. Выберите в текстовом меню Solids пункт Solid Extrude (Выдавить). Mastercam предложит выбрать геометрию при помощи появившегося окна Chaining (рис 13.4). Подведите курсор к дальней линии прямоугольника и нажмите левую кнопку мыши. На контуре должна появиться стрелочка. Нажмите кнопку ОК в окне Chaining - Mastercam высветит новое окно для установки параметров твердотельной операции (рис. 13.5), стрелочка на контуре теперь покажет направление "выдавливания" модели. В поле Extend by specified distance наберите "20" (высота детали), нажмите ОК. На экране возникнет первая твердотельная модель (рис. 13.6). Для закраски модели воспользуйтесь кнопочкой на панели инструментов, на которой изображен закрашенный синий шар (Shaded) или просто нажмите ALT+S. Нажмите Fit для центрирования модели в размер главного окна.
Все операции и параметры твердотельной модели Mastercam сохраняет в "Менеджере операций", который состоит из 3 закладок. Закладка Toolpaths (Траектории, стратегии) содержит дерево технологических операций, закладка Solids - дерево твердотельных операций, закладка "Art" - дерево Арт-модели. Выберите закладку Solids и посмотрите на появившуюся ветку. Щелкните на "+", ветка раскроется, и вы увидите ее составляющие: папку Parameters (Параметры) и папку Geometry (Геометрия). Выберите Parameters, возникнет уже известное вам окно Extrude Chain, которое отвечает за параметры 3D модели. Таким образом, в любой момент можно изменить (перестроить) модель, изменив параметры или выбрав другую исходную геометрическую цепочку. Ничего не меняйте, нажмите ОК.



Ffc Edit View Апл*/2в Create Sobfe yfom Machine Type Tocfcaths Screen Art Setting? Help
"¦¦ и j* Ф - , - о • &
jap G> p t< я& %
® ё У О •
Toofcatre Sofcb ;дн |
ВевепАЙ Select t ?
Hi solid ~
- Q Exbude
G«mhy
Щ Sloe Op
QrtmTOP wc&top i/cottnerap
For halp, ргеи Alc+H
3D Gvw. Planes 2-{B
S.709M
Metric
Рис 13.7. Второй прямоугольник






Обратите внимание, что в закладке Toolpaths "Менеджера Операций" появилась папка Surface Rough Pocket, содержащая все данные о только что созданной операции. В любой момент времени вы можете изменить любой из параметров (глубину или шаг обработки, исходную геометрию, припуск и т.д.) и пересчитать траекторию. Для этого нужно нажать кнопку Regenerate all selected operations (Регенерировать все выбранные операции) или кнопку Regenerate all dirty operations (Регенерировать все "грязные" операции) в верхней части закладки Toolpaths. Если внутри операции напротив пункта Toolpath появился красный крест, это значит, что параметры изменились и эту операцию необходимо регенерировать. Выбор одной операции осуществляется просто - достаточно одного щелчка левой кнопкой мыши по папке с названием операции. Для выбора нескольких операций воспользуйтесь сочетанием: CTRL + левая кнопка мыши.
Бэкплот и верификация
Для того чтобы посмотреть на движение инструмента по рассчитанной траектории выберите операцию и нажмите кнопку Backplot selected operations в верхней части закладки Toolpaths "Менеджера операций". Появившееся окно Backplot предназначено для настройки процесса и определения цветов. Если раскрыть это окно полностью, то можно узнать о машинном времени обработки (Details), текущих координатах инструмента и виде перемещения (Info). Непосредственно над главным окном системы находится панель Backplot VCR для запуска бэкплота. Кнопочки этой панели напоминают клавиши обычного видеомагнитофона и имеют схожие функции. Нажав Play (Запуск), вы увидите, как инструмент обрабатывает внутреннюю полость модели, а нажав Stop остановите его. Для тщательного (покадрового) изучения созданной траектории воспользуйтесь кнопками Step back (Шаг назад) и Step forward (Шаг вперед). В процессе бэкплота можно повернуть и приблизить (отдалить) модель, сохранить условную геометрию инструмента и траектории на определенном уровне (слое). Закройте окно Backplot.

Для запуска верификатора нажмите кнопку Verify selected operations (Верификация выбранных операций) в верхней части закладки Toolpaths "Менеджера операций". Появившееся окно Verify (рис. 13.15) позволяет настроить процесс графической имитации обработки, определить тип и размер заготовки. Примем в качестве заготовки параллелепипед с внешними размерами нашей модели. Нажмите кнопку Configure (Конфигурация), чтобы вызвать окно опций верификации Verify Options. В разделе Stock (Заготовка) вы задаете тип и размер заготовки. Выберите BOX и нажмите кнопку Pick stock corners для выбора углов заготовки. В графическом окне укажите две крайние (противоположные) точки модели. Убедившись, что в разделе Miscellaneous options (Различные опции) напротив пункта Use True Solid (Твердотельная верификация) стоит галочка, нажмите ОК. В графической области вы увидите зеленую заготовку нашей детали, пока еще без внутренней выборки.
Основные кнопки управления верификацией расположены в самом верху окна Verify: Restart (Перезапуск), Machine (Обработка), Stop (Останов), Step (Шаг вперед), Fast forward (Быстро вперед). Чуть ниже находятся кнопки: Turbo (режим Турбо), Simulate tool (Симуляция инструмента). Simulate tool and holder (Симуляция инструмента и патрона). Ползунки Speed (Скорость) - Quality (Качество), Machine slowly (обработать медленно) - Machine quickly (обработать быстро) предназначены для выставления комфортного режима верификации.
т > » »
.....iff Л
Display contjat
Moves/ibep |l Mftv*s/!Btr**h p
Speed L.'..—.': Ой*
"У Update aftet each taotpath
Stop op&orw Stoponcofcjoo Stop on tool ctwmge Stop ИШ each opotatun
~ Veihoe*
а ш
* ..... J щ
Toofcath Surface Rouofi Pocfcd Tool It Tool label
1
Рисунки к станкам с чпу Рис. 13.15. Окно верификации.
Нажав кнопку Machine, вы увидите, как инструмент удаляет материал заготовки до полной выборки кармана. После этого вы можете вращать, приближать или отдалять заготовку, чтобы окончательно убедиться в правильности выбранной стратегии и в том, что деталь будет обработана должным образом. Если результат верификации вас устраивает, нажмите ОК и окно верификации закроется.

Рисунки к станкам с чпу Рис. 13.16. Результат верификации. 13.6. Вывод УП
Итак, все готово, траектории созданы и проверены, осталось самое главное - получить код управляющей программы для станка с ЧПУ. Для запуска постпроцессора нажмите кнопку Post selected operations в верхней части закладки Toolpaths "Менеджера операций". Ничего не меняйте в появившемся окне Post Processing (рис. 13.17), нажмите ОК и введите название будущей программы, например, FFF.NC Код управляющей программы для обработки нашей детали откроется в редакторе "Mastercam X Editor". Теперь, если нужно, вы сможете отредактировать УП и передать в стойку ЧПУ.




DNC Setup появится окно настроек "DNC Setup". В верхней части этого окна (Machines) вы увидите названия станков - Machine 1 и Machine 2. Здесь вы можете переименовать существующие станки (Rename), удалить (Delete) или добавить (Add New) новые станки. В нижней части окна (Configuration) представлена информация о текущей конфигурации: протоколе передачи данных, портах и типе станка. Выберите Machine 1 и нажмите Setup. Откроется новое окно (рис. 14.5) для настройки параметров приема/передачи данных выбранного станка (для Machine 1 в данном случае). Закладка Port настраивает порт компьютера для связи с системой ЧПУ станка. Если вы ошибетесь с настройкой параметров в этой закладке, то, скорее всего, передать программу обработки на станок не получиться. Закладки Receive (прием) и Transmit (передача) предназначены для настройки специальных возможностей системы, например, для работы в режиме прямого числового ввода DNC
Для передачи УП на станок выберите Send (послать) или нажмите на пиктограмму V= в нижней части экрана. Cimco Edit начнет передавать данные, на экране возникнет окно состояния процесса передачи. Для передачи
данных со станка на компьютер воспользуйтесь пунктом Receive (принять)
у*
или нажмите на пиктограмму < = . При помощи Cimco можно передавать не только программы обработки, но и параметры станка или данные об инструменте и корректорах.
Иногда возникает необходимость сравнить два варианта одной программы или просто два текстовых файла (например, файлы параметров или постпроцессоры). Если программы большие, то найти маленькое различие визуально очень трудно. Редактор Cimco Edit поможет и в этом - пункт File Compare главного меню предназначен для сравнения содержимого текстовых файлов. Для сравнения двух открытых файлов воспользуйтесь функцией Compare with Window. Пункты Next Difference (следующее отличие) и Previous Difference (предыдущее отличие) автоматически переходят к найденным отличиям в файлах и выделяют эти места цветом (рис. 14.6).

Ditene. Р« $№ОЫ>
ашш* " ~EiMt*s«rS
\19 ХПИс>««м
Рисунки к станкам с чпу Рис. 14.5. Окно настроек приема/передачи.

Обсудить вопрос в студенческом форуме

 

Сайт содержит информацию о учебном заведении и студенческой общине и не является официальным