CAM-системы для станков с ЧПУ

Набор операций зависит от оборудования. Для фрезерных станков система программирует плоскую обработку 2D и 2,5D — контуры, карманы, сверление, объемную обработку поверхностей 3D и обработку на пяти осях. Пятиосевая обработка бывает позиционной, когда стол поворачивается и фиксируется, и непрерывной, когда оси движутся одновременно с инструментом. Для токарных и токарно-фрезерных станков рассчитываются точение, растачивание, нарезание резьбы и операции приводным инструментом.

Часть систем работает с электроэрозионными станками и оборудованием для лазерной, плазменной, гидроабразивной и газовой резки. Отдельный класс — программы раскроя: они размещают детали на листе так, чтобы отходов было меньше, и готовят карты раскроя, а некоторые — и программы для станка.

Ниже — системы каталога, для которых разработчик называет такие виды обработки на своем сайте.

• Фрезерование 3D и пятиосевая обработка: СПРУТКАМ, Гемма-3D, T-FLEX ЧПУ 3D, ADEM, SolidCAM, ESPRIT, Fusion 360
• Токарная обработка: СПРУТКАМ, Гемма-3D, T-FLEX ЧПУ 2D, ADEM, SolidCAM, ESPRIT, Fusion 360
• Электроэрозионная обработка: СПРУТКАМ, Гемма-3D, T-FLEX ЧПУ 2D, ADEM, ESPRIT
• Лазерная, плазменная, гидроабразивная и газовая резка: СПРУТКАМ, Гемма-3D, T-FLEX ЧПУ 2D, ADEM, ProNest
• Раскрой листа: СПРУТКАМ, ProNest, T-FLEX Раскрой

Постпроцессор переводит рассчитанную траекторию в код конкретного станка. Один и тот же маршрут инструмента записывается по-разному для разных систем управления: у каждой свои формат кадров, циклы сверления, смена инструмента и подача охлаждения, а у каждого станка — своя кинематика. Ошибка в постпроцессоре становится ошибкой в программе, поэтому его проверяют так же тщательно, как саму обработку.

Разработчики поставляют библиотеки готовых постпроцессоров и средства для их доработки. Перед покупкой выясните, есть ли решение под вашу стойку и модель станка, кто и в какие сроки адаптирует его под ваш парк оборудования и можно ли вносить правки самостоятельно.

• ADEM — около трехсот готовых решений и самостоятельное создание постпроцессора
• Гемма-3D — библиотека из более чем ста постпроцессоров в исходных текстах, среди них FANUC, HEIDENHAIN и Sinumerik
• Fusion 360 — онлайн-библиотека постпроцессоров, которые можно редактировать
• T-FLEX ЧПУ 2D и T-FLEX ЧПУ 3D — редактор табличных постпроцессоров
• СПРУТКАМ — перепостпроцессирование программы с одной стойки ЧПУ на другую, например с Fanuc на Heidenhain
• ESPRIT — заводские постпроцессоры, которые, по заявлению разработчика, дают код без ручной правки

Системы этого класса делятся на несколько групп. Граница условная: многие продукты закрывают сразу две задачи, поэтому смотрите, какая из них для вас главная.

• Самостоятельные CAM-системы для фрезерной, токарной и электроэрозионной обработки со своим интерфейсом: СПРУТКАМ, Гемма-3D, ESPRIT
• CAM внутри CAD-системы — работает в окне САПР и использует ее модель: SolidCAM (SolidWorks, Solid Edge, Inventor), T-FLEX ЧПУ 2D, T-FLEX ЧПУ 3D (T-FLEX CAD)
• Комплексные CAD/CAM-системы — проектирование и подготовка управляющих программ в одном продукте: ADEM, Fusion 360
• Раскрой листа и подготовка резки: ProNest, T-FLEX Раскрой
• Проверка и редактирование управляющих программ: CheckNC

Соседние задачи решают другие классы программ — для них есть отдельные разделы каталога.

• Проектирование деталей и сборок: программы САПР (3D CAD), инженерное программное обеспечение CAD
• Учет и выдача инструмента и оснастки: учет и выдача инструментов
• Управление жизненным циклом изделия: PLM-системы
• Управление производством и выполнением заказов: системы управления производством, MES

Начните с парка станков и деталей, а не с названия программы. Список операций, число осей, типы стоек ЧПУ и привычный CAD определяют, какие системы вообще подходят. Дальше сравнивайте продукты по одному и тому же списку вопросов.

• Операции: какие виды обработки нужны сейчас и понадобятся через год — 2,5D, 3D, пять осей, токарная, токарно-фрезерная, электроэрозия, резка
• Станки и стойки: есть ли готовые постпроцессоры под ваш парк, сколько стоит и как долго делается адаптация
• CAD и форматы: открывает ли система модели из вашего CAD — КОМПАС-3D, SolidWorks, T-FLEX CAD, STEP; работает ли она внутри CAD
• Симуляция: контроль столкновений, остаточный материал, модель станка с кинематикой
• Инструмент и режимы: библиотека инструмента, держателей и режимов резания, импорт ваших данных
• Скорость программирования: шаблоны операций, автоматическое распознавание элементов, обновление программы при изменении модели
• Поддержка: обучение и консультации на русском языке, сроки ответа, наличие партнера в вашем регионе
• Происхождение: российская разработка и запись в реестре российского ПО, если это требуется для закупки

Систему стоит проверять на своей детали. Возьмите типовую деталь из вашего материала и с вашей оснасткой, запрограммируйте ее в пробной версии, сравните время расчета и обработки и проверьте программу на станке со своим постпроцессором.

Российские разработчики закрывают основные задачи: фрезерование от 2,5D до пяти осей, токарную и токарно-фрезерную обработку, электроэрозию, резку и раскрой листа. На своих сайтах они сообщают о включении систем в реестр российского ПО; номер записи стоит сверить в реестре Минцифры, если от этого зависит закупка.

• Российские CAM-системы каталога: СПРУТКАМ, Гемма-3D, ADEM, T-FLEX ЧПУ 2D, T-FLEX ЧПУ 3D
• Российские программы раскроя и проверки управляющих программ: T-FLEX Раскрой, CheckNC

В каталоге такие системы отмечены функцией «Российская разработка» — включите ее в фильтре над списком, чтобы увидеть только их. Страна разработчика указана в карточке каждого продукта.

С марта 2022 года ряд зарубежных разработчиков САПР приостановил новые продажи в России. Если вы работаете в зарубежной CAM-системе или CAD, уточните, у кого получаете лицензии, обновления и поддержку.

• Приостановили новые продажи в России в марте 2022 года, по сообщениям самих компаний: Autodesk, Dassault Systèmes, Siemens

Переход проходит этапами. Модели и чертежи переносятся в нейтральных форматах, а проекты обработки в новой системе приходится создавать заново: файлы операций привязаны к конкретной CAM-системе. Постпроцессоры тоже настраиваются под новую систему. Разумно начать с пилота на двух-трех типовых деталях и параллельно проверить результат на станке.

Ошибка в программе стоит дорого: столкновение инструмента с зажимами или шпинделем, брак, поломка оборудования. Поэтому программу проверяют до запуска. Первый уровень — симуляция в CAM: система показывает траектории, снятие материала и столкновения инструмента с деталью и оснасткой. Второй — симуляция станка с его кинематикой, где видны выходы за пределы осей и столкновения узлов.

Проверить нужно и итоговый код, который получился после постпроцессора: симуляция в CAM работает с траекторией и не показывает ошибок, которые мог внести постпроцессор. Для этого есть программы просмотра и верификации текста программы. Перед первым запуском на станке обычно делают пробный прогон без заготовки или на пониженной подаче.

• Симуляция обработки в самой CAM-системе: СПРУТКАМ, Гемма-3D, T-FLEX ЧПУ 2D, T-FLEX ЧПУ 3D, ADEM, SolidCAM, ESPRIT, Fusion 360
• ProNest — анимация последовательности резки на раскрое
• CheckNC — визуализация траектории по тексту программы, расчет машинного времени, редактирование текста программы

Единых цен у класса нет: стоимость зависит от набора модулей, числа рабочих мест и вида лицензии, поэтому разработчики и поставщики считают ее под конкретную конфигурацию. У ряда разработчиков на сайте есть раздел с ценами, у остальных расчет делают по запросу.

Системы часто продают модулями: базовый модуль и отдельные модули обработки, например фрезерный, токарный или электроэрозионный. Платить можно за нужное сейчас и докупать остальное позже. Лицензии бывают локальными, на одно рабочее место, и сетевыми, на группу пользователей; продают их бессрочно с платным сопровождением или по подписке на год.

• Состав модулей и число рабочих мест в предложении
• Тип лицензии: локальная или сетевая, бессрочная или подписка
• Стоимость сопровождения и обновлений в следующие годы
• Стоимость постпроцессоров под ваши станки и стойки
• Обучение и внедрение: входят ли они в цену, на каком языке проходят
• Условия для учебных заведений, если нужны академические лицензии

Бесплатные версии для промышленного использования встречаются редко. Бесплатно обычно дают пробный период, учебные лицензии и ограниченные версии для личного некоммерческого использования. Этого хватает, чтобы оценить интерфейс и проверить программу на своей детали, но не для постоянной работы производства.

• СПРУТКАМ — бесплатная пробная версия на 30 дней
• Гемма-3D, CheckNC — бесплатная опытная эксплуатация на 60 дней
• SolidCAM — пробная версия по регистрации на сайте
• ADEM — пробная версия по заявке на сайте
• T-FLEX Раскрой — пробная версия
• Fusion 360 — по условиям разработчика бесплатен для студентов и преподавателей и для личного некоммерческого использования с ограничениями; доступность в России уточняйте

В карточках продуктов функцией «Бесплатная пробная или учебная версия» отмечены системы, у которых такой доступ подтвержден на сайте разработчика.