WorkNC řešení pro nové trendy tvarové složitosti

Složité tvarové obrábění ve strojírenství a především pak ve výrobě forem a tvarových nástrojů patří k ne zcela snadným, ale zato velice technicky zajímavým, atraktivním a také dobře ceněným odvětvím. Nové trendy tvarové složitosti diktované snahou designérů „zalíbit se a šokovat“ především v automobilním průmyslu, kladou neustále se zvyšující nároky na vlastní zajištění takové výroby. Dobrou zprávou je, že nerostou jen nároky, ale na cestě k unikátnímu výsledku máme k dispozici i celou řadu stále se zkvalitňujících podpůrných technologií. Úvahy pro zajištění takové kvalitní, rychlé, progresivní a efektivní výroby se obvykle zužují jen do diskuse nad schopnostmi prvků spojení strojnástroj- materiál, ale fakt, že duší tohoto pevného spojení a jistotou optimálního využití je právě systém CAM, často neprávem opomíjen. Vždyť pokud bude sice velmi výkonný stroj ve spojení s progresivním nástrojem obrábět materiál zajišťující pevnost a kvalitu výrobku často tzv. frézovat vzduch, výroba bude výrazně delší, málo efektivní a bude se tím více prodražovat. Proto stojí za to se v rámci zajištění výroby velmi pečlivě zabývat výběrem kvalitního systému pro CAM pracoviště. Spolehlivost a bezpečnost zároveň při maximální produktivitě jak přípravy výroby, tak i vlastního obrábění a zajištění výsledné kvality tvaru i povrchu, to jsou nejčastěji skloňované požadavky hlavních manažerů firem. Bohužel, finanční krize prokázala, že jen takto zajištění mohou obstát i v problematických dobách. CAM software WorkNC je právě takovým systémem, vyvíjený firmou SESCOI pro širokou škálu výroby, tedy: 2D, 2,5D, 3D, 3+2osé obrábění a 5osé obrábění. WorkNC je využíván celosvětově mnoha tisíci uživateli především v nástrojárnách, a to v tak náročných zemích jako jsou např. Japonsko, SRN, USA. Vývoj tohoto systému je od počátku, tedy od roku 1988, proslulý svým neustálým zaměřením na maximální míru automatizace, spolehlivosti, bezpečnosti a jednoduchosti ovládání. V roce 2002 byl představen také integrovaný WorkNC-CAD, čímž se WorkNC stal kompletním produktem CAD/CAM a zařadil se tak na tomto poli na špičku celosvětového trhu. Uživatele WorkNC najdeme jak v průmyslu automobilním, leteckém, strojírenském, tak i v oblasti výroby nástrojů a forem, ale i ve zdravotnictví, optice a dokonce i klenotnictví. WorkNC je komplementární softwarový CAM produkt, který vyniká nad ostatními výrobními CAM systémy tím, že stanovuje velmi spolehlivě, výkonně, ale zároveň jednoduše dráhy nástroje, což vše vede k nesrovnatelné produktivitě a bezpečnosti. Automatické funkce WorkNC tak dovolují i zcela novým CAM technologům automaticky získat dráhy nástroje v podstatě v několika minutách. Zkušenější uživatelé jiných CAM softwarů zase rychle ocení prospěšnost a jedinečné výhody, které WorkNC přináší. Výrobní firmy pracují se systémem nejen v rámci konstrukční či technologické kanceláře, ale i přímo na dílně. Samozřejmou technologickou podporou jsou i knihovny nástrojů a držáků (včetně modelů pro simulaci). Technologové také využívají jednoduchý a rychlý generátor nastavení textové a HTML dokumentace včetně automatického snímání náhledů drah. Příprava obrábění může být uskutečněna na 2D nebo 3D modelu vytvořeném přímo ve WorkNC nebo přeneseném z jiného systému. Dostupné jsou interface pro přímé načítání prakticky všech nejpoužívanějších konstrukčních CAD formátů. Pro zkrácení předvýrobní etapy se řada firem rozhodla využívat přímá konstrukční data pro výrobu (bez nutnosti tvorby 2D výkresů). Tento požadavek WorkNC řeší tak, že automaticky rozpoznává otvory v 3D geometrii a v rámci nadefinovaných cyklů pro vrtání, frézování děr, vystružování a závitování nabízí přímo automatické vytvoření technologie vrtání. Pro rychlou výrobu rámů a desek jsou ve WorkNC speciálně vytvořené 2D a 2,5D strategie. Strategie obrábění křivek mají významný přínos ve výrobě jako vysoce efektivní s možností využití průměrové korekce nástroje pro přesné obrábění s dodržením předepsané tolerance. 3D A 3+2OSE HRUBOVACI STRATEGIE Hrubovací a dohrubovací dráhy nástroje jsou základním kamenem WorkNC. Fáze hrubování u výkonného CAM systému dovoluje uživateli významně zkrátit čas obrábění. Při hrubování ve WorkNC se vygenerují dráhy nástroje s redukovaným časem „frézování vzduchu“. WorkNC také automaticky určuje oblasti, kde musí být odstraněn materiál při použití dynamického modelu polotovaru. Ten činí obrábění dokonce mnohem spolehlivější, protože bere v úvahu nástroj i držák nástroje, aby dynamicky aktualizoval hrubovací dráhu nástroje a vyloučil tak kolizi pro jakoukoli délku nástroje. Efektivita dohrubovacích strategií se neustále vylepšuje a WorkNC má schopnost obrábět oblasti s podkosem použitím strategií 3+2 osy. 3D model polotovaru je systematicky aktualizován a tím je využíván pro následné dráhy nástroje s menším a menším nástrojem. WorkNC obsahuje širokou řadu hrubovacích drah nástroje, které zajišťují jemný pohyb a řezné podmínky, jež jsou také automaticky optimalizovány podle pravidel. Ty jsou přizpůsobitelné na základě zkušeností a zvyklostí každé firmy. Tím vším WorkNC přináší vysoký výkon obrábění, zajišťuje dlouhou životnost nástrojů a stroje a v neposlední řadě odpadá nutnost následného broušení či ručního opracování díky kvalitnímu povrchu po frézování. 3D A 3+2OSE DOKONČOVACI STRATEGIE Velké množství dokončovacích strategií poskytuje kompletní řešení všech výrobních požadavků na dokončování. Pro velmi jednoduchou implementaci systému lze ve WorkNC generovat dokončovací dráhy nástroje na základě výchozích parametrů. Obsahuje totiž takové parametry (tangentní propojení, přesnost mezi body, tolerance…), kterými uživatel podle svých potřeb jemně nastaví kvalitu dokončovací dráhy nástroje. Pro řešení obrábění zbytkového materiálu jsou automaticky detekovány oblasti, kde zbývá materiál a tedy vymezení nadbytečného pohybu nástroje, což se projeví v úspoře času obrábění. Všechny dokončovací dráhy nástroje jsou optimalizovány tak, aby zajistily nejvyšší úroveň provedení za vysoké rychlosti obrábění (vložení vyhlazovacích rádiusů do rohů, vnoření nástroje po rampě nebo po šroubovici do materiálu, změny Z-úrovní, obrábění výstupků …). WorkNC, jako komplexní CAD/ CAM řešení, má dostupných více než 20 dokončovacích drah nástroje, což dovoluje vybrat vždy nejlepší a nejvhodnější strategii pro obrobení požadovaného dílu bez ohledu na to, jak komplexní je jeho geometrie. Obrábění podkosů nebo podél strmé stěny malým průměrem nástroje je pak velice snadné pomocí funkcí víceosého polohování stroje. Pokyny k vyklonění/ natočení stroje jsou automaticky zapsány do výstupního NC souboru. 5OSE OBRABĚNI I pro 5osé obrábění je možné u většiny dílů generovat dráhu nástroje zcela automaticky. Modul pro plynulé 5osé obrábění pak uživateli dovoluje generovat 5osou dráhu nástroje v přímé návaznosti na 3D geometrii dílu. Obrábí se pak rychle i nejkomplexnější díly s vysokou mírou spolehlivosti tak, že se redukuje počet různých ustavení při kompletním obrábění dílu. 5osé stroje sice zajistí snadnější výrobu složitých tvarů, ale náklady na jejich pořízení, stejně tak jako cena údržby a seřizovaní, nutí jejich majitele požadovat co nejbezpečnější obrábění. I zde má WorkNC patřičné řešení - virtuální 5osý simulátor, kde se bez následků jen na obrazovce odhalí to, co by ve skutečnosti napáchalo dalekosáhlé škody. Celý modul „Inteligentního 5osého obrábění“ je založen na výpočtu, ale i na nalezení případné kolize a především vyvarování se jí. V tom případě kontrolní přepočet všechny kolizní body z obrábění vyloučí úplně a zanechá tak pouze 100% bezpečnou dráhu. WorkNC AUTO 5 je další inovací na poli víceosého obrábění. Uživatelé totiž mohou generovat dráhu nástroje založenou na již existující 3osé dráze, pokud se bere v úvahu i speciální kinematika vybraného 5osého stroje. Po přepočtu jsou vygenerovány 5osé dráhy jen v místech, kde výpočet nalezl kolize pro 3osé obrábění. To, že WorkNC pokrývá i oblast automatické tvorby elektrod a tvorby NC programů pro elektroerozivní obrábění, je už naprostou samozřejmostí. Většina CAM systémů omezí uživatele pracovat na daném dílu, s WorkNC lze pracovat současně na více projektech. Další možností je odložení výpočtů do fronty (Batch manager) s možností využít dlouhé výpočty v době nepřítomnosti programátora ve firmě a tím zproduktivnit přípravu NC dat. WorkNC VIEWER Jak sám název napovídá, Viewer pomáhá zobrazit informace WorkNC projektu například na obrazovce v dílně. Aniž by byla jakkoli blokována CAM standardní licence, může si obsluha stroje zkontrolovat ještě před obráběním jednotlivé dráhy včetně nástroje a držáku, zbytkového materiálu, průběh celého obrábění i zajištěnost obrobení tvaru a výsledné kvality. Aby ani malým firmám nebyl odepřen komfort v zajištění kvalitní, rychlé a efektivní výroby, nabízí firma SESCOI WorkNC 3X, tedy malý WorkNC-CAM software pro 3D obrábění, který umožňuje menším firmám obrábět a pracovat s 3D modely a přináší velice kvalitní přípravu NC dat na úrovni velkého WorkNC. V celém textu se neustále opakují slova rychlost, bezpečnost, efektivita, jednoduchost a zajištění plného sortimentu požadavků od převzetí zadání dílu až po jeho finální expedici. V SESCOI na všech těchto pilířích založili vývoj systému, a proto WorkNC-CAM se nedílnou součástí WorkNC-CAD svou komplexností dává k disposici všechny potřebné nástroje k přípravě výroby i vlastní výrobě v podstatě jakéhokoli produktu. Hana Kuchařová