Для реалистичного моделирования обработки необходимы не только 3D-модель станка (см. [1], [2]), но и точные 3D-модели инструментов.
В системе SprutCAM 3D-модель инструмента можно получить:
— стандартными средствами системы, задавая параметры инструментов и оправок;
— импортом из CAD-систем;
— импортом из электронных каталогов производителей по стандарту ISO13399.
Но одной 3D-модели инструмента недостаточно.
Производители инструмента разрабатывают новые типы инструментов, позволяющие использовать более производительные операции, специальные стратегии и режимы резания, что требует наличия соответствующих опций в САМ-системах.
Приведем примеры подобных операций в системе SprutCAM:
Резьбофрезерование — является современной альтернативой нарезанию резьбы метчиком или плашкой. Позволяет изготовить резьбы разного диаметра с одинаковым шагом одним инструментом с минимальным количеством проходов. В зависимости от типа фрезы меняется стратегия обработки — непрерывная спираль или отдельные витки спирали. Важнейшими функциями такой операции являются возможность подхода и отхода на резьбу по дугам, нарезка многозаходных резьб, нарезание резьбы за несколько проходов.
Плунжерное фрезерование — удаление материала производится при осевом движении инструмента, что исключает его отжим и позволяет увеличить производительность. В операции важны параметры перекрытия проходов. Функция отвода инструмента от стенки при выводе позволяет уменьшить вибрацию и увеличить стойкость. Для закрытых карманов используются опускание по спирали, по кривой или через засверленное отверстие.
Часто инструмент требует специальных стратегий:
Врезание по дуге — усовершенствование траектории при первом врезании в материал не допустит врезку в заготовку сразу на всю ширину фрезы. Постепенное врезание по дуге, с постоянной нагрузкой, существенно увеличит стойкость инструмента.
Высокоскоростная фрезерная обработка (ВСО) предъявляет особые требования к формированию траектории: движения инструмента должны быть плавными, без резкой смены направления и скорости подачи. Линейные перемещения меняют на петли и дуги, используют трохоидальную траекторию. Вертикальное движение фрезы заменяется на спуск по спирали или по кривой.
Контроль державки — определение участков траектории, где держатель инструмента пересекается с моделью детали, и корректировка этих участков в соответствии с выбранной стратегией и типом станка. Для 3‑осевого оборудования пересекающиеся с моделью участки исключаются из траектории, для 5‑осевого — инструмент наклоняется во фронтальном или боковом направлении во избежание столкновений.
Для увеличения стойкости инструмента необходима оптимизация режимов резания:
Адаптивная подача — функция, которая позволяет изменять подачу динамически в соответствии с реальной нагрузкой на инструмент. Если нагрузка превышает допустимую (например, в углах), то подача снижается.
Такой симбиоз САМ-систем и новейших инструментальных технологий позволяет технологу получать высокопроизводительную обработку на оборудовании с ЧПУ, снижая себестоимость и повышая качество обработки.

Александр Валерьевич Частухин
Геннадий Владимирович Серегин
ООО «Центр СПРУТ-Т», Москва

Литература
1.Сергеев Н. В. SprutCAM: Виртуальный станок на компьютере — надежная и эффективная работа станка с ЧПУ в производстве. «РИТМ». 2012. № 4 (72). С. 38–39.
2.Частухин А. В. SprutCAM: Современному станку — современное программное обеспечение. «РИТМ». 2013. № 7 (85). С. 24.