Программа сверления в CAM складывается из четырех решений. Какие позиции попали в операцию, каким циклом они обработаны, в каком порядке станок идет по точкам и какой инструмент работает первым. Ниже каждое решение разобрано на примере Fusion, а в конце собран перечень проверок готовой программы. Основы G-кода, токарные циклы и выбор системы под бюджет в статью не входят.

Что CAM берет на себя при программировании сверления

Система разбирает модель на цилиндры, группирует отверстия по диаметру и предлагает для каждой группы действие. Это центровка, сверление, зенкование, растачивание, нарезание резьбы или развертывание. Действие переопределяется для отдельной позиции, поэтому ступенчатое отверстие превращается в цепочку операций без ручной расстановки координат.

Узкое место находится в библиотеке инструмента. Если на чертеже размер 0,187 дюйма, а в библиотеке лежит сверло 0,1875 дюйма, Fusion не выбирает инструмент автоматически. Библиотеку ведут в тех единицах и с теми округлениями, в которых проставлены размеры.

Специальные сверлильные станки

Весь раздел →

Для центровки есть отдельная настройка. Включенный параметр «Fewest Spot Drills» оставляет один центровочный инструмент на все размеры. Станок реже меняет оснастку, а программист не набирает центровки под каждый размер.

Цикл сверления по отношению глубины к диаметру

Fusion разделяет циклы по глубине. Позиции глубиной менее трех диаметров обрабатывают с быстрым выходом. Глубже трех-четырех диаметров нужен цикл с частичным отводом для дробления стружки. Полный отвод включают, когда из зоны резания надо вывести стружку или подать СОЖ.

Тип цикла в CAMКадр ISO-стойкиЧто делает инструментГде применяют
Сверление, быстрый выходG81Подача до Z, затем быстрый подъемЦентровка и мелкие позиции
Сверление с выдержкойG82Выдержка на дне по слову PЗенкование и чистое дно
Дробление стружкиG73Подача шагами Q, малый отвод по настройке стойкиГлубокие позиции с короткой стружкой
Глубокое сверлениеG83Подача шагами Q, отвод на плоскость RДлинная стружка и подвод СОЖ

Пример расчета. Сверло 8 мм и глубина 40 мм дают пять диаметров. Граница обработки без дробления для такого инструмента проходит на глубине 24 мм, поэтому здесь нужен G73 или G83. Между ними выбирают по виду стружки.

Шаг Q задают положительным. По документации LinuxCNC нулевой или отрицательный Q вызывает ошибку, как и отсутствие плоскости отвода. Малый отвод в G73 в LinuxCNC равен 0,254 мм, на других стойках величину определяет параметр станка. Единицы слова P при выдержке G82 тоже сверяют по руководству конкретной стойки.

Специальные сверлильные станки

Весь раздел →

Подобрать оборудование под вашу задачу

Нажимая кнопку, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности.

Порядок точек и холостое движение инструмента

Время программы складывается из резания и перемещений между позициями. Длина перемещений между позициями зависит от порядка обхода. Параметр Order определяет порядок, Order by Depth сортирует позиции от высокого уровня Z к низкому или наоборот, а Reverse Order разворачивает построенную последовательность.

Разницу показывает расчет. Сетка 6 на 4 точки с шагом 25 мм. Если идти строка за строкой и каждый раз возвращаться к началу следующей строки, суммарный ход составит около 882 мм. Змейка, где четные строки проходят в обратную сторону, дает 575 мм. Холостой ход короче на 307 мм, примерно на 35%, и так на каждой детали партии.

Расчет кратчайшей цепочки не учитывает прихваты и тиски. Если инструмент проходит над прижимом, высоту безопасного перемещения ставят вручную на вкладке связей, а перед запуском смотрят симуляцию.

Стратегия обработки: центровка, сверление, развертка

Дешевле проходить все позиции одним инструментом, затем менять его. Для 24 позиций и трех инструментов вариант «каждая точка всеми инструментами» дает 72 смены, а вариант «каждый инструмент по всем позициям» дает 3.

Специальные сверлильные станки

Весь раздел →

Если размер требует развертки, сверление играет роль чернового прохода, а развертка дает чистовой. Сверло берут тоньше номинала с запасом под развертку, и технолог ставит две отдельные операции с разными инструментами.

Для сквозных позиций включают Break Through. Подача и скорость снижаются перед выходом инструмента из дна, и заусенец на обратной стороне получается меньше. Режим Split Hole Signature делит сквозную позицию на два сегмента, чтобы обработать вторую половину с противоположной стороны.

Оси станка и наклонные плоскости

Подача сверла идет по оси Z, вращение создает шпиндель. Инструмент работает вдоль своей оси, поэтому на трехосевом станке оси всех отверстий параллельны Z. Наклонную грань обрабатывают после поворота заготовки или головки на фиксированный угол: ось сверла снова совпадает с осью Z. Такой режим называют индексной пятиосевой обработкой. Fusion ищет позиции в любой плоскости модели или только в плоскости активной установки, и этот выбор определяет число установок.

Проверка программы после постпроцессора

CAM показывает траекторию, но на станок уходит текст постпроцессора. Кадры зависят от стойки и постпроцессора, ниже даны G-коды ISO-стоек. Поэтому сверку ведут по тексту кадров.

  • Тип цикла в кадре соответствует выбранному в операции: G73 вместо G83 меняет характер отвода.
  • Возврат G98 уводит инструмент по Z на высоту, на которой он был перед серией циклов, G99 на плоскость R. Промежуточные отводы в цикле G83 перед последней подачей идут на плоскость R даже при активном G98.
  • Повтор по слову L допускает значения от единицы. Ноль не принимается.
  • Единицы слова P при выдержке проверяют по руководству конкретной стойки.

Перед первым пуском программу прогоняют над заготовкой с поднятым Z. Расстояние между плоскостью R и поверхностью остается небольшим: цикл проходит его на рабочей подаче, и каждый лишний миллиметр множится на число позиций.

Когда ручная программа быстрее CAM

Один ряд позиций в одной плоскости одним сверлом пишется вручную за несколько строк: кадр цикла и список координат. Модель, привязка и настройка постпроцессора занимают больше времени, чем сама программа. CAM окупается при большом числе позиций, разных диаметрах и нескольких гранях детали. На сверлильно-фрезерных станках сверление и фрезерование контура идут с одной установки, поэтому геометрия детали и область обработки задаются в CAM один раз.

Сверлильно-фрезерные станки

Весь раздел →

Возможность исполнять такие программы зависит от станка. Сверлильные станки с ЧПУ и портальные сверлильные с ЧПУ принимают их. Многошпиндельные станки сверлят всю схему одним ходом, схема определена расположением шпинделей, а программа нужна им для позиционирования стола. Для очень глубоких позиций применяют станки для глубокого сверления. Станок без ЧПУ G-коды циклов не исполняет: глубину и подачу задают упоры и механическая автоподача.