Společnost Autodesk spolupracovala nedávno s výrobcem nástrojů Seco Tools na stroji Hurco na výrobě typické součástky pro letecký průmysl. PowerMill byl vybrán jako zástupce nejvyšší třídy CAM systémů, které vynikají vysokým výkonem v případě programování tvarově složitých nebo objemných 3D modelů, tedy v oblasti, kde softwary střední třídy nedostačují. V tomto článku se zaměříme na použité strategie obrábění. HSM hrubov ání Vortex Dílce v letectví bývají svou geometrií ideálními představiteli pro použití HSM strategií. U nich se snažíme využít celé výšky břitu nástroje v záběru s krokem do boku 12–20 % průměru nástroje. Dosáhneme tak enormní časové úspory při hrubování (u těchto dílů i 90 %) a navíc získáme i dva velké benefity: šetříme samotný stroj eliminací prudkých změn pohybů a výrazně prodlužujeme životnost nástroje. Díky konstantnímu zatížení frézy a trochoidnímu (kapkovitému) tvaru dráhy dochází k efektivnímu předávání tepla do třísky a jejímu pravidelnému chtěnému lámání. Technologie Vortex navíc detekuje místa nástroje mimo záběr a zrychluje na nich posuv. Zbytkové hrubov ání se zbytkovými modely PowerMill již mnoho let obsahuje vynikající funkci pro zbytkové obrábění, které se využívá zejména u víceosého frézování. Jedná se o 3D modely zbytkového materiálu, fakticky v pozadí vypočítané modely, které odpovídají 3D simulaci obrábění. Simulaci ale není nutné provádět, sestavení modelu zbytkového materiálu je tak nepoměrně rychlejší. Jelikož se jedná o fyzický síťový model, lze jej použít pro výpočet následujících drah z jiné strany, tedy pod jiným nulovým bodem. Celý proces hrubování a dohrubování je tak rychlý a flexibilní. Práce s objemnými daty Už při programování drah hrubování a dohrubování se projevuje jedna velká pozitivní vlastnost PowerMillu – rychlost výpočtů. Nejenže systém pracuje s více jádry procesoru a výpočty rozděluje, ale také nepracuje s klasickými plochami. Během importu se model převádí do sítě trianglů, což se občas může zdát nevýhodou, nicméně pro práci se složitými nebo velkými modely a pro bezpečnost z hlediska kolizí se jedná o velmi dobrou funkci. PowerMill vždy počítá se vším, co je na obrazovce, a není tedy možné, aby uživatel zapomněl zahrnout do obrábění plochu, což by v důsledku jiných CAM systémů znamenalo, že by na stroji s těmito plochami nástroj kolidoval. Díky triangulaci také odpadá nutnost výpočtu souvislostí mezi klasickými plochami, které v CAM systémech nižší třídy výrazně zpomalují výpočty drah. Pro dílenské programování není tento převod modelů tím nejlepším systémem, ale pro segment, pro který je PowerMill určený, je to naopak velmi žádaná vlastnost. Vrt ání děr Není nutné zdůrazňovat, že CAM systém umí vytvořit dráhy vrtání. Je dobré ale zmínit, že PowerMill zapisuje výstup vrtání v NC kódu v cyklech a podporuje i vrtací frézování (frézování díry po šroubovici), opět včetně výstupu v cyklu. Možnosti vrtání zahrnují možnosti vytváření vrtacích metod, tedy sérií operací vedoucích k požadovanému dokončení díry. Programování je možné automatizovat na základě průměru díry na modelu, takže v případě určitého rozsahu průměrů se použije jiná vrtací sada než v případě jiného rozsahu. Na vyvrtané otvory můžeme automaticky aplikovat záplaty, které použijeme pro další dokončovací strategie. Dokončení ve třech osách Typická nezaměnitelná součást pro letecký průmysl často obsahuje hlubší kapsy a tenké stěny, které v některých částech bývají pod úkosem, a zde se nevyhneme použití pětiosých strategií. Části, které lze obrobit ve třech osách, takto určitě provedeme, jelikož při pohybu více os ztrácíme přesnost, rychlost a tuhost stroje. Všechny kapsy a rovné plochy tedy obrobíme 3D nebo 2.5D strategiemi s možností využití korekcí nástroje. Mnoho technologů řeší nutnosti úprav modelů (zalepení děr a částí modelu) v případě, že dílce obsahují hluboké díry nebo kapsy, které nemůžeme řešit globálním dokončením modelů. Pokud by nám totiž do těchto částí spadl nástroj o téměř stejném průměru, jako má kapsa, zcela jistě bychom ho zde tzv. upekli. Proto v PowerMillu máme u strategií volbu vyhnutí se oblastem, které jsou menší než x-násobek průměru frézy. Opět jsme ušetřili dost času, než kdybychom museli na modelu vymýšlet tvarové záplaty. I kdybychom ale od systému dostali vypočítaný segment na nežádoucím místě, můžeme nechtěnou dráhu odmazat s automatickým vyřešením bezpečných odjezdů a přejezdů. PowerMill patří mezi systémy s největšími možnostmi úpravy již spočítané dráhy. Pětiosé frézov ání pro dokončení tvar ů Ve víceosém obrábění také používáme pravidla, že kde můžeme použít pouhé polohování, učiníme tak. Jsou pro to stejné důvody, jaké jsem popsal výše. PowerMill dokáže v rámci dráhy kombinovat všechny pohyby, tedy tříosé, pětiosé fixní (polohování) a pětiosé souvislé. Poslední jmenovaný se tak použije skutečně pouze v nezbytných případech. U těchto dílců se velmi osvědčují strategie pro frézování bokem nástroje, kdy bok přimkneme k ploše a postupně odebíráme materiál. Efektivní je také použití kuželové frézy s přimknutým zkosením břitu k ploše, kdy tělo nástroje zůstává od plochy bezpečně odkloněno. Dráhu v pěti osách dále můžeme vést z bodu, přímky nebo libovolné křivky. Je možné využít i automatického odklonu, kdy systém dodržuje požadovanou bezpečnou vzdálenost kolem celé nástrojové sestavy. Pavel Šimonek www.cadcam-systems.cz
