Edgecam
CAD CAM voor
Marco Kirkels
Afstudeerverslag Autodesk Certified Engineer Mechanical designer
Titel: CAD voor CAM Auteur: bc. M. Kirkels Begeleider: ir. R. Boeklagen Bedrijf: ROC Eindhoven School voor Werktuigbouwkunde & Metaal Datum: September 2009
CAD voor CAM
1
Voorwoord Als 16 jarige werknemer ben ik in 1987 gestart met de “Philips Bedrijfsschool”. Na zelf veel verspanende ervaring te hebben opgedaan ben ik via een tekenaarsfunctie als leermeester aan de slag gegaan op de eerdergenoemde Bedrijfsschool. In de tussentijd heb ik in de avonduren mijn MTS-diploma en mijn Pedadagogisch Didactische Verklaring behaald. Gedurende mijn laatste jaar dat ik bij Philips gewerkt heb, heb ik ook mijn lerarenbevoegdheid behaald op de Hogeschool. Toen volgde de definitieve stap: het onderwijs in. Mijn interesse voor CAD-tekenen en de implementatie van een nieuw CADCAM-systeem binnen onze school, hebben mij ertoe gebracht om deze afstudeerscriptie te schrijven. Want waarom zou ik al dat werk, wat ik in de implementatie van het nieuwe CADCAMsysteem en het schrijven van een daarbij behorende handleiding, niet op papier zetten. Dan vang ik twee vliegen in één klap. “Tijd is geld” is een veelgehoorde uitdrukking. Doordacht en efficiënt fabriceren zorgt ervoor dat er goedkoper en sneller een product op de markt wordt gebracht. Met name in het technologische hart van ons land, Eindhoven en omgeving, is dit van belang. Ruim 50 % van de Nederlandse patenten wordt in de regio Eindhoven toegekend. In zo’n High Tech omgeving moet ook op een High Tech manier ontworpen en gefabriceerd worden. Als men in het CAD-systeem op een anticiperende manier tekent dan zal het CAM-systeem in samenwerking met de CNC-machine sneller kunnen produceren. Vandaar ook de titel: “CAD voor CAM” oftewel hoe teken ik op een manier die toegespitst is op CAM. Want CAD staat letterlijk en figuurlijk voor CAM. Ook het werken als docent op het ROC Eindhoven heeft mij geïnspireerd om vooral ook didactisch met “CAD voor CAM” bezig te zijn. Op welke manier pikken cursisten de leerstof het gemakkelijkste op. Hoe kan ik bv. een complex onderwerp zoals constrainen op een gemakkelijke manier wegleren. Vandaar dat ik de Constrain-theorie heb bedacht. Mijn vrouw wil ik bedanken omdat zij de creatieve kant op zich heeft genomen. Als laatste wil ik iedereen bedanken die mij de ruimte heeft gegeven om te kunnen studeren. Zowel in tijd als geld.
Marco Kirkels, zomer 2010
CAD voor CAM
2
Inhoudsopgave VOORWOORD..................................................................................................................................................... 2 INHOUDSOPGAVE............................................................................................................................................. 3 1. SAMENVATTING............................................................................................................................................ 4 2. INTRODUCTIE ................................................................................................................................................ 5 2.1 ROC EINDHOVEN .......................................................................................................................................... 5 2.2 MIJN FUNCTIE BINNEN DE SCHOOL ................................................................................................................ 5 2.3 IMPLEMENTATIE CADCAM-SYSTEEM .......................................................................................................... 5 2.4 PROBLEEMSTELLING ..................................................................................................................................... 7 2.5 DE AANPAK ................................................................................................................................................... 7 3. AANBEVELINGEN VOOR HET SCHETSEN ............................................................................................. 8 3.1 ORIËNTEREN VOOR HET BEWERKEN .............................................................................................................. 8 3.2 GEFIXEERD NULPUNT EN RICHTINGSORIËNTATIE .......................................................................................... 8 3.3 ALTERNATIEVEN VOOR DE RICHTINGSORIËNTATIE ...................................................................................... 10 3.4 EXTRUSIE NAAR Z-...................................................................................................................................... 11 3.5 ALTERNATIEVEN VOOR DRAAISOLIDS ......................................................................................................... 11 3.6 VOOR ELKE FEATURE EEN APARTE SKETCH ................................................................................................. 11 3.7 BEMATEN IN DE SCHETS .............................................................................................................................. 12 3.8 IDEALE MAATVOERING OP SKETCH EN EXTRUSIE......................................................................................... 12 3.9 PARAMETERTABEL ...................................................................................................................................... 13 3.10 HET TEKENEN VAN GATEN......................................................................................................................... 14 4. CONSTRAINEN ............................................................................................................................................. 15 4.1 WAAROM CONSTRAINEN? ........................................................................................................................... 15 4.2 CONSTRAIN THEORIE ................................................................................................................................... 15 5. DE SOLID........................................................................................................................................................ 17 5.1 AFSCHUININGEN EN AFRONDINGEN OP DE SOLID ......................................................................................... 17 5.2 HOEKRADII BIJ FREZEN ................................................................................................................................ 17 5.3 AFRONDEN EN AFSCHUINEN BIJ FREZEN ...................................................................................................... 18 5.4 AFRONDEN BIJ DRAAIEN .............................................................................................................................. 18 6. 3D MUIS .......................................................................................................................................................... 20 7. CAD EN CAM LESMATERIAAL................................................................................................................ 21 VERKLARENDE WOORDENLIJST .............................................................................................................. 22 BRONNEN........................................................................................................................................................... 23
Bijlagen: interviews
CAD voor CAM
3
1. Samenvatting In dit verslag staat het ontwerpen van solids voor de werktuigbouwkunde centraal. Hierbij gaat het er met name om, hoe ontworpen wordt. En op welke wijze dit ontwerp ten dienste staat van het CAM-systeem en het productieproces. En vooral, hoe kun je ervoor zorgen dat je met zo min mogelijk handelingen het maximale bereikt. Hiervoor heb ik mensen uit het bedrijfsleven geïnterviewd en ben mijn eigen opstart ervaringen verder gaan uitdiepen. Hierbij ben ik tot de volgende aanbevelingen gekomen. • Neem de oorsprong hetzelfde als het werkstuknulpunt zowel bij draaien als frezen. Dit om er voor te zorgen dat de solid goed georiënteerd wordt in het CAM-pakket. Zodoende hoef je de solid niet of amper uit te lijnen voor het bewerken. • Extrudeer altijd naar Z negatief (naar beneden). Dan hoeft men het bovenvlak niet opnieuw vast te leggen in het CAM-pakket. • Leg de maten midden in de tolerantie vast. Ideaal tekenen noemen we dit. Dan hoeft degene die de machine bedient, dit niet te veranderen, en minder testproducten te maken. Machinetijd is immers duurder dan ontwerptijd. • Maak voor elke te extruderen feature een aparte schets aan, in verband met wijzigingen en vooral ook voor de duidelijkheid. • Teken gaten met behulp van de hole functie. En niet door middel van een te extruderen cirkel. Dan heeft het gat ook de eigenschappen van een gat, inclusief bijvoorbeeld draadinformatie. Hierdoor is de associativiteit groter en hoeft minder informatie bijgevoegd te worden. • Het constrainen van de schets is enorm belangrijk. Hiermee leg je de vormvastheid van een product vast. • Kijk goed waar tijdswinst kunt boeken: door in het ontwerp af te schuinen en/of af te ronden. Dan hoeft dit niet meer met de hand te worden afgebraamd. En het gaat kerfwerking tegen. • Teken hoekradii groot genoeg, zodat er een voldoende grote frees doorheen kan. Want hoe groter de frees, des te sneller is het werkstuk gereed. Ik ben tot de conclusie gekomen dat het zich zeker loont om “CAD voor CAM” toe te passen. Hoe je moet ontwerpen om goed en gemakkelijk te kunnen fabriceren. Het is ook duidelijk dat de productietijd verkort wordt. Echter hoeveel tijd hiermee exact bespaart wordt, heb ik niet onderzocht. Maar het is mij wel helder dat er meer duidelijkheid en structuur in de manier van tekenen en tekenstrategieën komt. Zodat het uiteindelijke product goedkoper gefabriceerd kan worden.
CAD voor CAM
4
2. Introductie 2.1 ROC Eindhoven ROC Eindhoven is een onderwijsinstelling voor middelbaar beroepsonderwijs. De School voor Werktuigbouwkunde & Metaal is één van de 23 scholen van het ROC Eindhoven. De school verzorgt BOL en BBL opleidingen in de techniek voor niveau 1 tot en met 4 in Eindhoven en omgeving. Naast reguliere opleidingen worden er maatwerkopleidingen en cursussen aangeboden (cursus en contract). In zijn totaliteit heeft ROC Eindhoven ongeveer 17.000 deelnemers en 1500 personeelsleden. Volgens de kengetallen is ROC Eindhoven, kwalitatief gezien, het op één na beste ROC van Nederland.
2.2 Mijn functie binnen de school Sinds 2003 geef ik les als docent aan het ROC Eindhoven binnen de School voor Werktuigbouwkunde & Metaal. Mijn hoofdvakken zijn CNC en verspaningstechniek. Hierin geef ik zowel practicum- als theorielessen. In 2008 ben ik begonnen met de implementatie van het nieuwe CADCAM systeem, en ben de hiervoor benodigde leerstof en werkwijzes gaan ontwikkelen.
2.3 Implementatie CADCAM-systeem Voorheen werd er bij ons op school gewerkt met draadmodellen, vervaardigd in AutoCAD en als CAM-pakket werd er D-log gebruikt. Ook wel Quadro NC genoemd. De keuze om over te stappen van een 2D naar 3D pakket was op onze school al vlug gemaakt. Daarna is door de docenten van onze school gekozen voor het 3D CAM-pakket Edgecam
CAD voor CAM
5
van Planit. In Nederland verkocht door WIA. Dit pakket heb ik op onze school geïmplementeerd. Aan het 3D pakket Edgecam heb ik vervolgens Inventor gekoppeld als CAD-pakket. Inventor werd op onze school al op grote schaal gebruikt.
CAD voor CAM
6
2.4 Probleemstelling Toen ik begon met de implementatie van Edgecam, kwam ik iedere keer problemen tegen met het inlezen van de solid. Verkeerd georiënteerde solids, features die niet associatief waren en passingen die op de draaibank niet op de juiste diameter gedraaid werden. Waar ligt dit nu aan ? Aan de constructeur, aan het CAM-pakket of gewoon beginnerproblemen? Laten we eens eerst bij de basis beginnen, de solid. Hier kwam ik de probleemstelling tegen: Hoe teken je op de meest juiste manier een solid, zodat hij goed ingelezen wordt in het CAMpakket en juist wordt geproduceerd op de CNC-machine. Toen onze school nog met AutoCAD werkte, hadden de docenten bepaalde richtlijnen indien er een ontwerp voor CAM gemaakt moest worden. Deze richtlijnen stonden echter niet gedocumenteerd. Nu we zijn overgestapt naar Autodesk Inventor en wil ik dit wel graag documenteren. Vandaar mijn afstudeeronderwerp “CAD voor CAM”.
2.5 De aanpak Een lastige klus, want wie bepaalt er nu wat de meest juiste methode is? Hoe gaat men in het bedrijfsleven om met de combinatie CADCAM? Om hier achter te komen heb ik een aantal interviews gehouden. Aan de hand van de interviews en de eigen opstartervaringen heb ik een lijst gemaakt met aanbevelingen. Ik besef me dat dit allemaal redelijk abstracte materie is. Maar ik hoop dat mensen die met CADCAM aan de slag gaan, er iets aan hebben om met een goede en structurele methode aan de slag gaan.
Solids ontwerpen in Inventor (Educatieve Licentie)
CAD voor CAM
7
3. Aanbevelingen voor het schetsen 3.1 Oriënteren voor het bewerken De oriëntatie van een solid nadat deze geopend is in een CAM-pakket geeft vaak problemen. Het nulpunt moet op de juiste plek komen te liggen. Dit noemen we het oriënteren voor het bewerken. Voor een draaiwerkstuk ligt dit nulpunt nagenoeg altijd op het voorvlak van het werkstuk. Bij een freeswerkstuk ligt dit in de meeste gevallen linksonder. Enkele uitzonderingen hierop zijn het nulpunt linksboven of in het midden van het werkstuk. Onderstaand vind je de aanbevelingen over de oriëntatie van het nulpunt en coördinaten.
3.2 Gefixeerd nulpunt en richtingsoriëntatie Bij de start van een tekening, kies dan altijd voor een gefixeerd nulpunt. In Inventor aan te maken bij Application Options, Sketch, Autoproject part origin aanvinken. Neem als werkstuknulpunt altijd het Part origin punt en fixeer het te schetsen werkstuk hieraan vast. Dit Part origin punt staat gelijk aan het wiskundige middelpunt van de kwadranten. Hieruit vloeien dan de coördinaten voort, zoals een werkstuk wordt geprogrammeerd. Bij het tekenen voor draaibewerkingen is dit de voorzijde van het werkstuk. Kies bij een draaiwerkstuk ervoor om naar links te tekenen. Dit is de negatieve X-richting. Daarna hoef je het werkstuk alleen 90 graden te draaien in Edgecam. Je hoeft dan maar één van de drie richtingen van de solid te oriënteren voor het draaien. Bij het tekenen voor frezen en gatbewerken wordt meestal, afhankelijk van de wens van de klant, het nulpunt links onder of soms in het midden en linksboven gelegd.
CAD voor CAM
8
Fig. 1 Draaiwerkstuk nulpunt aan de voorzijde van het product.
Fig. 2 Freeswerkstuk nulpunt linksonder in de hoek. Door meteen het werkstuknulpunt op de goede plaats te leggen hoef je in Edgecam de solid niet te oriënteren voor het frezen. Bij het draaien moet de solid wel georiënteerd worden echter alleen naar het ZX vlak. Wat minder handelingen kost.
CAD voor CAM
9
3.3 Alternatieven voor de richtingsoriëntatie Men kan ervoor kiezen om de draaiwerkstukken al in Inventor in het XZ vlak te tekenen, maar dit werkt voor leerlingen meestal verwarrend. En er moet niet vergeten worden, om deze instelling weer terug te zetten voor het tekenen van een freeswerkstuk! Mijn aanbeveling is om het sketchen in het XY vlak te doen. Gemiddeld genomen worden er bij een verspanend bedrijf meer frees- dan draaiwerkstukken gemaakt. Vandaar het advies om zowel in Inventor als in Edgecam het XY vlak als voorkeur op te geven. Dit kost het minst aantal handelingen en voorkomt vergissingen.
Fig. 3 Keuze voor schetsen op het XY vlak of het ZX vlak. Een andere mogelijkheid is om in de tekening te kiezen voor XY of XZ. Dit is een alternatief omdat de keuze nu aan de tekening vast hangt en niet aan Inventor als default. Je legt dan een schetsvlak op het XZ plane. Er staan dan wel standaard twee schetsvlakken in de modelverkenner terwijl je er maar een nodig hebt. Dit werkt nogal verwarrend.
CAD voor CAM
10
Fig. 4 Schetsvlak op XZ plane
3.4 Extrusie naar ZKies bij een te frezen werkstuk ervoor om naar beneden te extruderen anders ligt het nulpunt wel op de juiste as maar niet op de juiste hoogte. Het bovenvlak is dan meteen jouw CPL (Construction Plane) in Edgecam. Als het werkstuk op de juiste manier getekend is voorkomt dit het oriënteren binnen Edgecam.
3.5 Alternatieven voor draaisolids Als je alleen maar een cilinder hoeft te draaien met misschien een enkele feature dan zou je ervoor kunnen kiezen om een cirkel te tekenen en deze te extruderen. Dan werk je wel in het XZ vlak. Dit zijn ook de twee hoofdrichtingen die een CNC-draaibank gebruikt. Maar als je deze methodes door elkaar gebruikt word het nogal onoverzichtelijk en werkt fouten in de hand. Het tekenen van een draaiproduct met behulp van cirkels in een sketch, die men iedere keer extrudeert is niet aan te bevelen. Dit kost veel meer handelingen dan de revolvefuntie te gebruiken. En als er daarna een wijziging komt op de solid, dan is dit veel moeilijker aan te passen.
3.6 Voor elke feature een aparte sketch Kies ervoor om per te extruderen feature een schets aan te maken. Dus weinig gebruik maken van de share sketch functie. Hierdoor wordt het geheel duidelijker, overzichtelijker en is makkelijker aanpasbaar. Want als later blijkt dat er een fout in de tekening zit of een wijziging moet worden doorgevoerd. Dan moet alles aangepast worden. Share sketch is echter goed te CAD voor CAM
11
gebruiken, zeker voor een geoefend tekenaar maar houdt rekening met de gevolgen bij aanpassingen. Dit geldt ook voor gezamelijke extrusies van bijvoorbeeld uitsparingen. Stel er moet één uitsparing dieper komen te liggen dan kost dit behoorlijk wat handelingen om dit aan te passen. In het Edgecam kun je dan heel gemakkelijk met reload solid de wijziging doorvoeren in het te maken werkstuk.
3.7 Bematen in de schets Bemaat de schets nauwkeurig en volgens tekennormen Indien een 2D-tekening gemaakt dient te worden, dan staan de maten op de juiste plek, indien je retrieve dimensions gebruikt. Bemaat bij ronde te revolven werkstukken op de hartlijn, dan komt er een diametermaat in plaats van een radiusmaat te staan, in zowel schets als de 2D tekening.
3.8 Ideale maatvoering op sketch en extrusie Teken de maten ideaal d.w.z. midden in het tolerantieveld. De solid is associatief dus de getekende maat is de te bewerken maat. Zodra een constructeur een maat nominaal tekent dan moet die op de bewerkingsmachine aangepast worden en met behulp van testproducten worden gedraaid. Dit kost dure machinetijd. Terwijl dit voor de constucteur maar enkele muisklikken zijn. Vooral voor passingen is dit van belang omdat hier het tolerantieveld vaak Asymmetrisch is.
Fig. 5a De ideale maat midden in het tolerantieveld
Ook bij een extrusie dien je dit te doen om bijvoorbeeld de werkstukdikte aan te geven. Bij een extrusie kun je echter geen aanpassingen maken om ideaal te kunnen tekenen. Deze functie staat dan niet ter beschikking. Maar dit is op te lossen via de parametertabel.
CAD voor CAM
12
Fig. 5b Het ideaal tekenen van maten.
3.9 Parametertabel Als je vlug wilt controleren of de maten ideaal getekend zijn dan kun je dit controleren in de parameter tabel. Dan heb je in een keer alle getekende maten in beeld. In de parametertabel zijn de maten ook nog aanpasbaar naar ideaal.
Fig. 6 controle en aanpassing van maatvoering in parametertabel.
CAD voor CAM
13
3.10 Het tekenen van gaten Teken een gat altijd met de hole functie i.p.v. een cirkel te extruderen. Aan de holefunctie zitten veel meer associaties vast dan aan een normale extrusie. De tapdiepte wordt dan b.v. automatisch overgenomen. Indien je wenst dat een groep features tegelijkertijd wordt bewerkt zoals b.v. een gatenpatroon. Maak dan gebruik van de functie circular of rectangular pattern. Zorg er in dit geval voor dat de features tegelijkertijd (in één extrusie) geëxtrudeerd zijn. Houdt er echter rekening mee dat als er één gat dieper moet worden van een patroon, dat alle gaten dan dieper moeten worden.
Fig. 9 Hole functie gebruiken
CAD voor CAM
14
4. Constrainen 4.1 Waarom constrainen? Om ervoor te zorgen dat een werkstuk de juiste vorm heeft zoals deze omschreven is in de normen, dient een werkstuk volledig geconstrained te zijn. De meest bekende voorwaardes zijn de haaksheid en evenwijdigheid. In een solid kun je wel maten en aangeven maar geen vorm- en plaatstoleranties. De vorm is wel vast te leggen met de constrains maar hier kan je geen tolerantie op plaatsen.
4.2 Constrain theorie In de praktijk is gebleken dat veel leerlingen het constrainen van een werkstuk erg moeilijk vinden. Om dit te vergemakkelijken heb ik een “constrain stappenplan” bedacht, genaamd de constraintheorie. In de praktijk is gebleken dat leerlingen meer structuur geboden krijgen in het constrainen en het hierdoor eerder onder de knie hebben. De constraintheorie is niet wetenschappelijk bewezen. Hij is proefondervindelijk vastgesteld. Maar er is gebleken dat het een goed hulpmiddel is voor startende “constrainers”.
CAD voor CAM
15
Constrain Theorie CAD Kijk in je schets goed welke constrains Inventor automatisch aanmaakt. Maak hier gebruik van! Schets de tekening (sketch) ongeveer op 1:1. Zie hiervoor de coördinaten rechtsonder op je scherm
Stappenplan voor constrainen (vormvoorwaarden) van solids: Indien een van de stappen niet van toepassing is op jouw solid sla hem dan over. 1. Zorg ervoor dat je altijd start vanuit een gefixeerd nulpunt. Ook bij een contour in een freeswerkstuk. 2. Bemaat je werkstuk; eerst de verticale maten daarna de horizontale als laatst de hoeken. 3. Gebruik eerst de Equal constraint, het gelijk van lengte maken van lijnen en radii. 4. Pas de Vertical constraint toe. Hiermee leg je lijnen of middelpunten in elkaars verlengde. 5. Pas de Horizontal constraint toe. Hiermee leg je lijnen of middelpunten in elkaars verlengde. 6. Gebruik de Tangent constraint deze legt radii rakend aan een lijn of R. 7. Meestal is de Perpendicular constraint automatisch aangemaakt. Indien dit niet het geval is zet de lijnen met deze constrain haaks op elkaar. 8. Mochten lijnen niet aan elkaar vast zitten breng dan de uiteinden naar elkaar toe, met de functie Coincident. Controleer dit door de groene lijn, te proberen te verschuiven. 9. De overige constraint functies worden het minst gebruikt op Solids. De functie Symmetric is toepasbaar om iets symmetrisch te krijgen. Collinear kun je nog wel eens gebruiken om lijnen in elkaars verlengde te zetten. Met dit stappenplan moet je elke groene lijn in je Solid zwart geconstraint kunnen krijgen! Vaak is het raadzaam om de knop UPDATE (bliksemschicht) te gebruiken om het beeld sneller te verversen. Voor de slimmeriken: F8 toont de aanwezige constrains en F9 laat ze weer onzichtbaar worden.
CAD voor CAM
16
5. De SOLID 5.1 Afschuiningen en afrondingen op de solid Afschuiningen en afrondingen zijn, in zowel de schets als op de solid aan te brengen. Als je ervoor kiest om deze in de schets aan te brengen, dan dien je deze ook te constrainen. Dit brengt meer werk met zich mee. Als je ervoor kiest om dit in de solid te doen, hoeven ze niet geconstrained te worden. En ze zijn overzichtelijk terug te vinden, en aan te passen, via de modelverkenner.
5.2 Hoekradii bij frezen Rond de hoeken in uitsparingen zodanig af dat de frees in de werkstukronding past. Zorg er ook voor dat je de radius groot genoeg kiest voor een diameter die ook geschikt is om de kamer op een efficiënte manier te frezen. Voor een kamer van bijvoorbeeld 50x60 mm is een frees met een diameter van rond 12mm geschikt. Kies dan voor de Radius in de hoeken R6. Beter is het nog, om de radius in de hoeken van het werkstuk 10% groter te tekenen dan de te gebruiken frees. Dit voorkomt dat de voeding van de frees een fractie van een seconde stil staat om van richting te veranderen. Hierdoor verandert de druk op de frees en veranderd de vormnauwkeurigheid van de te frezen feature. Zodra de frees met een bocht (radius) van richting verandert, blijft de freesvoeding gelijk. En is de nauwkeurigheid van de vorm beter.
Fig. 7a De bovenste hoekradius is te scherp
CAD voor CAM
17
Fig. 7b Veel afgeronde Freesbanen.
5.3 Afronden en afschuinen bij frezen Alle scherpe kantjes aan een werkstuk dienen afgebraamd te worden als het werkstuk klaar is. Indien je in Inventor kiest voor een fillet van bv. 0.3 mm in de Z-richting op deze scherpe kantjes. Dan kan Edgecam al deze kantjes machinaal bewerken. Dit is een stuk goedkoper dan alle kantjes met de hand afschuinen. Scherpe kanten aan de bovenzijde van een contour hoeven niet getekend te worden die kun je in Edgecam laten herkennen als contourlijn die afgeschuind dient te worden. Indien het product op een vijf-assige machine bewerkt wordt dan kan er eventueel wel een schuin kantje rondom een contour getekend worden. Een vijf-assige Freesmachine kan deze afschuining er dan af frezen. Een machine kan een werkstuk sneller en nauwkeuriger afbramen dan mensenhanden.
5.4 Afronden bij draaien Maak in de scherpe binnenhoeken een radius die groter is dan de neusradius van de beitel. Hierdoor wordt je werkstuk sterker. (Het voorkomt kerfwerking.) Teken op de scherpe buitenhoeken een radius die ervoor zorgt dat de scherpe hoeken in één beweging worden meegenomen met het contourdraaien. Ook dit voorkomt veel handmatig afbramen.
CAD voor CAM
18
Fig. 8 Afrondingen t.b.v. kerfwerking Indien de afrondingen en afschuiningen in de solid worden aangebracht in plaats van in de schets dan hoeven deze niet geconstrained te worden dit scheelt tekenwerk en het geheel wordt er een stuk duidelijker van.
CAD voor CAM
19
6. 3D muis Inventor, Edgecam en ook andere pakketten werken afwijkend ten opzichte van elkaar ten aanzien van het in- en uitzoomen van de solid. Ook draaibewegingen en verplaatsingen zijn niet bij alle pakketten hetzelfde. Door gebruik te maken van de 3D muis werkt elke beweging in zowel Inventor als Edgecam hetzelfde. De meest voorkomende 3D muis is die van 3Dconnection. Door het gebruik van de 3D muis werkt men niet alleen sneller maar ook gemakkelijker. De software is ook op een server te zetten zodat je op elk werkstation gewoon je eigen 3D muis kunt inpluggen. Dit werkt voor een school, zoals de onze, met 120 werkstations erg goed. Je moet er wel op letten dat als er een nieuwe versie van een softwarepakket uitkomt dat je dan de driversoftware van je 3D muis update. Anders werkt de muis niet meer.
Fig. 9 3D muis SpaceNavigator
CAD voor CAM
20
7. CAD en CAM lesmateriaal Voor Inventor is goed lesmateriaal te vinden in de vorm van de Inventor boeken van R. Boeklagen. Op onze school gebruiken wij deze boeken voor zowel de reguliere CADlessen als de CADCAM-lessen. De hoofdlijnen voor het tekenen van een solid staan hierin goed omschreven. In het CAD gedeelte ontbrak voor ons de informatie: hoe ontwerp je nou een solid, die goed communiceert en associatief is met het CAM-pakket. Deze informatie is nu beschreven in de vorm van dit verslag. Voor het CAM-gedeelte heb ik zelf een lesboek geschreven. Als leidraad heb ik in Inventor getekende solids op een 2D tekening gezet. Hierin zit een opbouw van moeilijkheidsgraad. De leerlingen dienen deze solids zelf te tekenen om het CAD-gedeelte onder de knie te krijgen. Daarna gaan de cursisten deze solids zelf bewerken in Edgecam.
Fig. 10 CADCAM cursusboek
CAD voor CAM
21
Verklarende woordenlijst Associatief Eigenschappen overnemend van een solid. Met name op featureniveau is dit van belang. CADCAM Het samenwerken tussen het ontwerpen en het maken van gereedschapbanen CAD (Computer Aided Design) Is het met de computer ontwerpen tekenen. In ons geval werktuigbouwkundige ontwerpen. Hiervoor gebruiken wij Autodesk Inventor, een 3D-tekenpakket. CAM (Computer Aided Manufacturing) Is het bewerken aan de hand van een tekening, door het aanbrengen van gereedschapbanen. Hiervoor gebruiken wij Edgecam. Het softwarepakket Edgecam genereert NC-regels die in een CNC-machine ingevoerd worden. CNC (Computerized Numerical Control) Een CNC-machine leest de NC-regels en voert deze uit in een bewerking zoals bv. draaien, frezen en gatbewerken.. CNC-machine Machine die met behulp van een programma bewerkingen uitvoert zoals draaien, frezen en gatbewerken. Feature Een feature is een te bewerken onderdeel van een solid. Zoals een gleuf of schroefdraad. Solid Een 3D model van een te fabriceren werkstuk.
CAD voor CAM
22
Bronnen Kaas, E.A. en. Stakenborg, M.J.L (1990) CAD/CAM/CAE in de werktuigbouw Kluwer Technische Boeken, Deventer. ISBN 90 201 1320 3 Kaas, E.A (1992) CAD in Nederland Stichting CAD/CAM/CAE Educatie, Eindhoven
Kroonenberg, v.d. Ontwerpen voor produceren Op weg naar Optimaal Ontwerpen
Boeklagen, ir. R. (2010) Inventor 2010 Computer Ondersteund Ontwerpen ISBN 978 90 72487 64 3
CAD voor CAM
23
