Seriál „Příklady z programování v CAD/CAM pro soustružnicko-frézovací stroje“ v rámci akademie CNC obrábění nabízí v deseti lekcích teorii i praxi práce s CAD/CAM pro soustružnicko-frézovací stroje. V rámci akademie CNC obrábění je po registraci (www.t-support.cz/registrace, do poznámky: akademie CNC obrábění) pro vás „studenty“ k dispozici zápůjčka CAD/CAM GibbsCAM zdarma, přístup k instalačním souborům, manuálům a tutorialům i přístup k video kurzům. Lekce jsou rozděleny tematicky na CAM soustružení; CAM osa C, naháněné nástroje; CAM osa Y, naháněné nástroje; CAM protivřeteno, možnosti a podpora; CAM šikmé vrtání s úhlovými držáky. V této čtvrté lekci se s kolegou Jiřím Härtlem zaměřujeme na přípravu NC programů z „těles“ pomocí CAD/CAM softwaru na externím počítači a také na formát NC výstupu s podporou soustružnických a vrtacích cyklů.
PŘÍPRAVA NC PROGRAMŮ Z „TĚLES“ A NC VÝSTUP S PODPOROU SOUSTRUŽNICKÝCH CYKLŮ
V dnešní lekci se vracíme k soustružení, tentokráte přímo z „těles“, a rádi bychom ozřejmili i možnosti generování NC programů pro CNC soustružnické stroje pomocí CAD/CAM softwaru (CAM = PPV – počítačem podporovaná výroba) na externím počítači. Vlastní NC výstup nemá vliv na přehrání do CNC soustružnického stroje, ale je zásadní pro následné seřízení výroby. Ještě doplním, že NC program není jen „mnoho G-kódů pohromadě“, ale může být, měl by být, v zápisu seřizovači přívětivý, ve formátu soustružnických a vrtacích cyklů (Fanuc G7x, G8x), jako bychom ho psali na panelu CNC řídicího systému.
Projdeme s vámi slovem a videokurzem CAD prvky v GibbsCAMu, rozhraní pro práci s tělesy, principy přímého obrábění těles, ale především všechny kroky od importu tělesa (modelu), jeho ustavení do souřadnicového systému CNC soustružnického stroje přes volbu technologie obrábění (nástroje a tg. procesy), simulaci obrábění až po postprocessing a generování seřizovacích listů.
POUŽITÍ CAD PRVKŮ V GIBBSCAMU
GibbsCAM vedle prvků Drátová geometrie pracuje také s 3D prvky typu:
Objemové těleso
Objemové těleso má uvnitř objem a vně povrch. S tímto typem modelu pracujeme nejčastěji, protože má nejlepší vlastnosti pro práci v CAM.
Plošné těleso
Plošné těleso tvoří v prostoru skořepinu, která má dvě strany povrchu s nulovou tloušťkou, vnější modrou a vnitřní červenou.
STL těleso
STL popisuje pouze geometrii povrchu trojrozměrného objektu bez reprezentace barev, textur nebo jiných obvyklých atributů CAD modelu. Neobsahuje žádné informace o mírách a používá libovolné jednotky. Povrch STL modelů je složen z trojúhelníkových ploch.
STL (zkratka ze „stereolitografie“) je nativní formát souboru stereo-litografického programu pro CAD vytvořeného firmou 3D Systems. Zkratka STL má několik dodatečně vytvořených vysvětlení, jako například „Standard Triangle Language“ a „Standard Tessellation Language“. Formát STL je podporován mnoha dalšími programy; rapid prototyping, 3D tisk a CAD/CAM STL soubor popisuje syrový, nestrukturovaný triangulovaný povrch pomocí jednotkových normálových vektorů a vrcholů (uspořádaných podle pravidla pravé ruky) trojúhelníků ve trojrozměrné kartézské soustavě souřadnic (Wikipedie).
V GibbsCAMu je možné tento typ souboru obrábět nebo použít jako polotovar včetně podpory „pouze materiál“ při generování drah nástroje.
ROZHRANÍ PRO PRÁCI S TĚLESY
Plovoucí lišta nástrojů obsahuje sedm položek. Na liště příkazů jsou tlačítka Tvoření ploch, Modelování těles a Odkladiště těles. Lišty Tvoření ploch a Modelování těles se používají pro vytváření a zejména úpravy těles k potřebám generování drah nástrojů. Odkladiště těles se používá pro organizaci práce s tělesy. Jinými slovy, co nepotřebuji v pracovním prostoru, pošlu do Odkladiště těles.
Každé těleso (plocha nebo objemové těleso) obsahuje zapsanou historii způsobu svého vytvoření a podrobnosti o jeho fyzických a zobrazovacích vlastnostech. Výpis Historie se otevírá z kontextového menu tělesa. Přístup k dialogu Vlastnosti se opět otevírá z kontextového menu tělesa. Dialog Vlastnosti obsahuje položky, které se vztahují k vybranému tělesu. Můžeme změnit jméno tělesa nebo plochy a zadat komentář. Tělesa a plochy mohou být označeny jako Součást, Upínka (červeně) nebo Polotovar (tmavě modře). Navíc jsou k dispozici volby Upínka – Jen zobrazit a Polotovar – Jen zobrazit. Tělesa a plochy jsou po vytvoření nebo po importu ve výchozím nastavení označeny jako Součást.
IMPORT
Do GibbsCAMu lze importovat převážnou většinu CAD dat přes obecně rozšířené formáty typu DXF, DWG, IGES, Parasolid, STEP, ACIS-SAT až po přímé CAD formáty aplikací, jako jsou Solidworks, SolidEdge, Inventor, Catia (op.), Creo (op.), NX (op). Importovat CAD data do GibbsCAMu můžeme dvěma způsoby:
- přímo přes tlačítko Otevřít, kdy si rovnou otevřeme projekt s importovanou součástí;
- přes tlačítko Import, kdy si do již vytvořeného projektu přidáváme další CAD objekty, např. sklíčidla, kleštiny – typu upínky, polotovary.
OBRÁBĚNÍ TĚLES
Pro označování prvků na tělesech používáme nástroje Výběru Ploch a Hran. Vedle těchto nástrojů používáme Profiler, který zobrazuje aktivní obrys kontury na tělese. Je to jedinečný nástroj, který pracuje v několika režimech s ohledem na tvar a typ součásti (Řez – Rovinou, Rotačním tělesem, Siluetou a Válcem). Profiler můžeme použít na nastavení obráběcích značek pro operaci, anebo při označení výběru skupiny ploch. Počáteční a koncové prvky můžeme prodloužit, stejně jako u geometrie. Automaticky se aktivuje, když dvakrát klikneme na operaci, která používá profiler.
Při práci s tělesy existuje několik způsobů, jak definovat na součásti funkce obrábění.
- označení celého tělesa,
- označení ploch na tělese,
- vytažení geometrie z tělesa,
- Profiler,
- označení ploch na tělese pomocí Profileru.
Pro soustružení těles využíváme dva způsoby definice funkce obrábění na součásti, a to Vytažení geometrie z tělesa a práci s Profilerem.
PRAKTICKÁ UKÁZKA SOUSTRUŽENÍ SOUČÁSTI Z „TĚLESA“
Součást, kterou budeme programovat, si otevřeme napřímo přes tlačítko Otevřít. V dokumentu nastavení si zvolíme typ stroje Horizontální soustruh s osou C a klikneme na tlačítko Otevřít. Zvolíme typ importovaného souboru a otevřeme.
Po importu musíme ustavit součást do pracovní pozice na stroji. Zvolíme XY rovinu čela CS2 a označíme válcovou plochu na modelu pomocí výběru ploch. Přes kontextové menu zavoláme funkci Vyrovnat plochu se souřadnicovým systémem. Následně přizpůsobíme polotovar součásti a případně v ose Z posuneme nulový bod obrobku. Díky označené válcové ploše nám GibbsCAM automaticky posunul součást do její osy, což je v našem případě osa součásti, která leží v ose Z. Import
Přes tlačítko Import si přidáme do projektu model sklíčidla včetně čelistí. Klikneme na Import, zvolíme si typ .x_t – Parasolid. Uděláme si pořádek v Odkladišti těles, vytvoříme si dvě záložky, Součást a Sklíčidlo, abychom měli typově podle vlastností rozdělené modely. Tělesa sklíčidla a čelistí nastavíme na Upínka jen zobrazit.
Vlastní přípravu technologie obrábění zahájíme volbou připravené skupiny nástrojů. Pro nástroj T7, vnitřní zapichovací nůž s uživatelským držákem, vytvoříme v odkladišti těles záložku a těleso vnitřního nože do ní přesuneme. Zvolíme si ZX rovinu soustružení CS1. Zapneme Profiler v režimu Řez rotačním tělesem a zavoláme proces 01-Zarovnat čelo – trigon W08R. Nastavíme obráběcí značky a vygenerujeme dráhu nástroje. V datech operace napíšeme Komentář – ZAROVNAT CELO. Zavoláme proces 02-Vnější průměr – trigon W08R a W04R, nastavíme obráběcí značky na vnější průměr a vygenerujeme dráhu. Okomentujeme operace. Zavoláme proces 03-Vnější zápich – zapichovací nůž S3. Protože jsme nástroj neměli v seznamu, tak nám jej proces automaticky vytvořil. Nastavíme obráběcí značky kolem vnějšího zápichu a vytvoříme operace s komentáři. Zavoláme si proces 04-vrtat do osy – vrt d16 a d10. Vytvoříme operace a okomentujeme. Zavoláme si proces 05-Vnitřní průměr – C04R a T02R.
Vzhledem k rozměrům nástrojů a otvoru máme v procesech vypnutou automatickou bezpečnostní vzdálenost. Nájezdy a odjezdy nastavíme parametricky. Vytvoříme operace a okomentujeme.
Zavoláme proces 06-Vnitřní zápich – zapichovací nůž S1 a stejně jako u vnitřního průměru v procesu vypneme automatickou bezpečnostní vzdálenost, nájezdy a odjezdy nastavíme parametricky. Vytvoříme operace a okomentujeme. A nakonec vytvoříme vnitřní závit.
Zavoláme proces 07-Vnitřní závit – závit nůž a stejně jako u vnitřního průměru vytvoříme operace a okomentujeme.
Naprogramované dráhy zkontrolujeme v Simulaci operace. Pomocí Reportéru vygenerujeme Seřizovací a Nástrojový list, případně i Operační návodku.
Zavoláme postprocesor, v našem případě pro CNC řídicí systém Fanuc. Nastavíme název souboru a místo pro uložení. V dialogu Postprocesoru nastavíme parametry, číslo programu, řádkování, poznámky, programovatelný Stop a generujeme NC program.
POKROČILÉ MOŽNOSTI VÝSTUPU DO NC KÓDU
Pomocná data
Pomocná data operací nám umožňují přidat na začátek i na konec operace svůj vlastní ISO kód, např. dopravník třísek, podavač… 
Vytyčovací značky
Pomocí vytyčovacích značek můžeme například měnit posuvy přímo v dráze nástroje. K dispozici je několik typů značek, nejčastěji však používáme Proměnlivý posuv. Soustružnické cykly G70, G71, G72, G73, G74, G75 Výstup hrubovacího procesu můžeme nastavit do soustružnických cyklů. Tak například v operaci Hrubování povrchu nastavíme Cyklus G71. Vypneme Použití automatické bezpečnostní vzdálenosti. Styl hrubování zvolíme na Plný, nastavíme polotovar a bezpečnostní nájezd a odjezd operace. Následně zapneme upřednostnění pevných cyklů, můžeme zvolit i dokončovací cyklus G70.
Soustružnický cyklus závitování G76
Pro závit můžeme generovat cyklus G76. Vypneme Použití automatické bezpečnostní vzdálenosti, nastavíme bezpečnostní nájezd a odjezd operace. Následně zapneme upřednostnění pevných cyklů.
Vrtání do osy – cyklus G8x
Také pro vrtání do osy můžeme používat vrtací cykly G83, případně G84 pro závitník. Vypneme Použití automatické bezpečnostní vzdálenosti, nastavíme bezpečnostní nájezd a odjezd operace. Následně zapneme upřednostnění pevných cyklů.
Jednotlivé kroky od importu až po „hezký“ NC program a seřizovací dokumentaci najdete ve videokurzu této lekce. K dispozici je pro vás zpracován i CAM projekt tohoto obrábění.
O autorovi: |