Постпроцессор для станка Chiron FZ08 Precision+

Специалисты ГК «ПЛМ Урал» разработали решение для станка Chiron FZ08 Precision+ включающее в себя постпроцессор, кинематическую модель станка и набор макросов. 

 

Немецкий станок Chiron FZ, используемый на производстве компании Zeiser (www.zeiser.com, Германия) , является уникальным в своем роде оборудованием – это станок с изменяемой кинематикой. С первого взгляда Chiron FZ похож на обыкновенный токарно-фрезерный центр, однако возможности станка намного шире. Особым в своем роде это оборудование делает противошпиндель, который имеет три управляемые оси: линейная ось продольного перемещения противошпинделя, поворотная ось вращения и поворотная ось для наклона противошпинделя.

Различные комбинации трех контролируемых осей противошпинделя с осями других рабочих органов позволяют менять активную кинематику станка прямо во время обработки.

 

Традиционно, для токарно-фрезерного оборудования принято направление осей системы координат так, чтобы ось Z была направлена вдоль оси вращения основного шпинделя, а ось X - перпендикулярно оси вращения шпинделя. Для фрезерного же оборудования принято направлять ось Z вдоль оси инструментальной головы (фрезерный шпиндель), а ось X, как правило, соответствует наибольшему ходу стола.

Для станка Chiron возможны следующие комбинации управляемых осей:

Кинематика BC - комбинация оси B наклона инструментальной головы, оси BT наклона противошпинделя, оси Z (ось инструментальной головы), осей X и Y - является известной кинематикой пятиосевого фрезерного центра с наклонно-поворотным столом. Интересно, что кинематики BA и BC различаются направлением линейных осей Z, X, Y.

  1. Кинематика BA - комбинация оси А (вращение основного шпинделя), оси B (вращение инструментального головы), оси Z (направлена вдоль оси основного шпинделя), осей X и Y - является привычной и известной кинематикой токарно-фрезерного центра. Исключением являются фрезерные операции, для которых направление оси Z соответствует оси инструментальной головы, а не оси основного шпинделя.

  2. Кинематика BCV обеспечивается комбинацией оси B наклона инструментальной головы, оси С вращения противошпинделя, оси Z (оси инструментальной головы), осей X и Y, а также ось V линейного перемещения противошпинделя.  Кинематика BCV схожа с кинематикой фрезерных центров типа голова-стол (как например, станки серии duoBlock от компании DMG), но с дополнительной позиционной осью V, коллинеарной оси X, и дополнительной осью BT наклона противошпинделя. Таким образом, в данной кинематики появляются 2 избыточные оси, которые используются только для позиционирования.

Таким образом, один станок обеспечивает 3 независимые кинематики, что делает задачу разработки постпроцессора и модели симуляции станка нетревиальной.

Лишь две CAM-системы из всей линейки продуктов Autodesk Digital Manufacturing Group способны справится с задачей программирования станка Chiron FZ – FeatureCAM и PartMaker. 

Компания Zeiser была заинтересована во внедрении системы FeatureCAM, поскольку данная система более гибкая и имеет достаточный функционал для пятиосевой обработки (до 95% всех операций, выполняемых на данном станке – позиционная и непрерывная фрезерная обработка).

Для полноценной реализации проекта потребовалось решить ряд нестандартных задач. Например, задача переключения между направлениями осей (для токарных и фрезерных операций направления меняются). Для станка Chiron FZ допускается два режима перехвата заготовки противошпинделем:

  1. перехват при вертикальном положении оси противошпинделя (BT=0) с последующим поворотом заготовки по оси C.
  2. перехват при горизонтальном положении противошпинделя (BT=90).

Оба типа перехвата используются одинаково часто. Перехват при BT=90 позволяет выполнять токарные операции и операции фрезерования оборачиванием. Перехват при BT=0 используется для длинных заготовок.

Также интересной задачей является использование кинематики BCV с позиционированием противошпинделя по оси BT.

Все задачи удалось успешно решить благодаря развитому и гибкому модулю станочной симуляции FeatureCAM. Симулятор FeatureCAM опирается на программирования VBScript, что позволяет расширять возможности для визуализации. Некоторые задачи, в частности, позиционирование по оси BT (наклон противошпинделя) и позиционирование противошпинделя по оси V были решены за счет создания так называемого пользовательского элемента - скрипта, который запрашивает у пользователя необходимые параметры и передает при необходимости их симулятору и постпроцессору.

Компания Zeiser уже протестировала решение на базе FeatureCAM для станка Chiron FZ и запустила в производство первое изделие.

Категория: 
Cистемы для программирования станков с чпу