Технология изготовления панно в сквозной резьбе по металлу на станке с ЧПУ

Технология изготовления панно

Все больше становится нормой в использование в промышленном производстве устройств со встроенным программным управлением. Такими станками сейчас оснащаются почти все предприятия и производства. Эти устройства работают под управлением программных систем, обеспечивающие экономию времени, большую точность обрабатывания деталей. Обработка металла на станках с ЧПУ является работой ПК и заданной оператором программой, которой описаны все этапы технического процесса по обрабатыванию нужного материала [1].

Создание модели для сквозной резьбы по металлу вуправляющей программе ArtCAMPro

После того как рисунок будущей резьбы построен в CorelDRAW X7, либо в Компас-3D. Его необходимо экспортировать в формат AutoCADDXF. Далее в программе ArtCAMPro 9 создайть новую модель с необходимыми параметрами: высота; ширина; разрешение (Рисунок 4).

Рисунок 4 – Настройка параметров модели в ArtCAMPro 9

Импортируйте в ArtCAM ранее сохраненный векторный рисунок. «Файл» – «Импорт» – «Импорт векторов» (Рисунок 5).

Рисунок 16 – Импорт модели в ArtCAMPro 9

Далее проведем диагностику векторов на ошибки (проверка пересечений, совпадения точек векторов, наличие петель). Для этого выделяем все вектора, относящиеся к фонам накинув лассо левой кнопкой мыши, далее в верхнем текстовом меню выбираем вкладку «Вектор» – «Диагностика векторов».

Далее нажимаем кнопку «Обнаружить», снимаем галочку «Сохранить исходные», далее «Исправить ошибки». Ошибки, которые не удалось исправить автоматически, исправляем вручную [18].

Краткое описание рабочего процесса работы на ЧПУ станке:

1) на пульте управления выбирается необходимая программа;

2) специальный механизм ввода станка «прочитав» ее, преобразовывает запрограммированные в ней процессы в определенные сигналы;

3) затем предусмотренная промежуточная память программы запоминает их, хранит какое-то заданное время, которое необходимо для выполнения всего процесса обработки;

4) по заданным конкретной программой сигналам, специальный узел, контролирующий и сопоставляющий программой все перемещения, передает исполнительному механизму задание для реализации этих сигналов.

Станок при этом может выполнять как основные, так и дополнительные функции. Причем управление приводом подачи является основой работы всего оборудования, а модифицирование вращательной скорости и видоизменение инструмента относится к дополнительным его функциям [1].

Автоматическая работа подобных машин достигается благодаря встроенному ЧПУ, которое обеспечивает:

- высокое качество;

- необходимую шероховатость;

- заданную точность нужных форм, размеров.

Кроме того, автоматизация всего рабочего цикла этого оборудования может любой универсальный производственный механизм сделать автоматическим или полуавтоматическим. А это позволит обеспечить многостаночное обслуживание, существенно повышая при этом производительность труда. [1].

Главной особенностью обрабатывания изделий механизмами под числовым управлением заключается в том, что нет необходимости использовать различные дополняющие приспособления для перемещения деталей со станка на станок. Все нужные технологические операции по металлу такой станок, при управлении заданной программой, может выполнять самостоятельно. Главное – составить эту нужную программу, согласно чертежам и предполагаемым технологическим действиям, или внести чертежи, схемы нужных изделий в основную заданную ранее программу, при которой будет происходить обработка машиной нужных изделий. При выполняемой обработке металлов на станках с ЧПУ, нужно добиваться максимальной жесткости всех участков работы. К примеру, заточку деталей необходимо начинать со стороны большого диаметра (то есть более жесткой фиксацией), а заканчивать можно участком меньшей жесткости. При этом контролю точности придается, как показателю качества выполняемых операций, особое внимание, используя для этого контрольно-измерительные приборы, которые тщательно изучают каждую изготовленную деталь [13].

Принцип работы лазерного ЧПУ станка

Станок лазерные резки по металлу, оборудованные ЧПУ, получают популярность на мировом рынке. Связано это со снижением цен на оборудование и появлением новых моделей. Чтобы понять, как работает это оборудование, следует изучить устройство лазерного станка с ЧПУ:

- числовое программное управление;

- головка излучателя;

- передвижной портал;

- рабочий стол;

- станина.

Это основные части лазерного оборудования. На передвижном портале закрепляется головка излучателя. Она передвигается с помощью электромотора, установленного на направляющих. Он управляется с помощью ЧПУ.

Конструкция лазерной головки состоит из механизма фокусировки, зеркал-отражателей, фокусировочных линз и головки излучателя [26].

Технологический процесс изготовления нашего изделия можно разделить на несколько операций:

-создание модели изделия в каком-либо графическом редакторе;

-импорт векторного файла в программу ArtCAMPro 9;

-подготовка ЧПУ оборудования к работе;

-экспорт модели ArtCAMPro в программу управления встроенную со станком;

-запуск работы ЧПУ станка.

Создание модели изделия в каком-либо графическом редакторе

После того как мы сформировали эскиз, можно приступать к построению чертежа. Чертеж нашего изделия был построен в программе КОМПАС-3D, в которой мы указали габаритные размеры. Изделие имеет практически квадратную форму 18x20 см, с шириной 5 мм. Отверстия на чертеже должны быть векторными, то есть замкнутыми для распознавания их ЧПУ станком.

Экспорт векторного файла в программу ArtCAMPro 9.

После того как мы создали чертеж в КОМПАС-3D, нам нужно экспортировать его в ArtCAMPro 9 и установить габариты рабочего поля для проекта (Рисунок 31).

Рисунок 31 – Определяем размеры рабочего поле для проекта

Заполняем параметры для лазерной резки нашей заготовки.

Определяем толщину материала и положение оси Z заготовки.

Рисунок 33 – Устанавливаем толщину материала заготовки

Создаем управляющую программу и экспортируем ее в программу управления станком оборудования.

Подготовка ЧПУ оборудования к работе

Для работы на ЧПУ станке, не обходимо убедиться в чистоте оптики, разложить материал на поверхности стола, включить оборудование. Также не обходимо выровнять поверхность стола. Пока устройство прогревается, запустить программу управления станком, идущую в комплекте. Предварительный выбор единицы измерения, точки входа, ширины реза, типа операции («вектор» для резки и «растр» для гравировки), мощности луча и скорости его перемещения.

Экспорт модели ArtCAMPro в программу управления встроенную со станком.

Для того чтобы станок прочитал векторный файл, нужно экспортировать его в программу управления станка.

Настройка параметров резки.

Снижение качества лазерной резки, возникает вследствие неправильного параметра скорости, его завышении или занижении, при неверно установленным фокусным расстоянием (параметры приведены в таблице ниже), а также неверно подобранная чистота и мощность лазерного излучения. Важным параметром для лазерной резки металла, является правильный подбор мощности и скорости, и временной задержке при первоначальном прожиге материала лазерным лучом. При резке толстого металла, место прожига выносится за пределы вектора резки детали, в программе для лазерного станка есть специальная функция с гибкими настройками. Основные стандартные параметры и газы используемые для резки черной и легированной стали, приведены в таблице ниже.

Исходя из нашей заготовки и материала нержавейки, необходимо настроить параметры резки (Таблица 1). В таблице 1 представлены параметры резки для нашей заготовки.

Таблица 1 – Параметры настройки резки для заготовки материала нержавейка

Необходимо проверить фокусировку и выставить высоту лазерной головки на нужном уровне. Запуск программы встроенной со станком [17].

Запуск работы ЧПУ станка.

Убедившись в корректной работе системы вентиляции и водоохлаждении можно нажимать кнопку запуска, после чего ждать окончания выполнения программного цикла.