EdgeCAM. základy programování CNC obrábìcích strojù a sbírka øešených pøíkladù. Støední prùmyslová škola a Støední odborné uèilištì

Støední prùmyslová škola a Støední odborné uèilištì Trutnov, Školní 101 tel. 499 813 071, fax 499 814 729, E-mail [email protected], http : //www.spssoutu.cz

EdgeCAM základy programování CNC obrábìcích strojù a sbírka øešených pøíkladù

Ing. Ladislav Øezníèek - Ing. Milan Fink øíjen 2005

Vypracovala Střední průmyslová škola a Střední odborné učiliště, Trutnov, Školní 101, jako projekt v rámci Státní informační politiky ve vzdělávání (SIPVZ). Realizace projektu byla podpořena příspěvkem Královéhradeckého kraje.

Několik slov na úvod

V současné době se většina firem i soukromníků snaží uplatnit ve výrobním procesu počítačem řízené obráběcí stroje. Vede je k tomu konkurenční prostředí, kde slova „produktivita, efektivnost, vysoká přesnost“ již nejsou pouhým abstraktním pojmem, ale mnohdy rozhodujícím faktorem další existence firmy. Nestačí však pouze nasazení počítačem řízených obráběcích strojů (CNC obráběcích strojů). Neméně důležitá je kvalifikovaná obsluha a osoba technologa-programátora schopného připravit kvalitní programy pro řídící systémy těchto strojů. Rychlost zaškolení a zapracování CNC programátora závisí mimo jiné i na zvoleném CAD/CAM software. Ten by měl být přehledný, snadno ovladatelný, málo složitý na naučení a intuitivní při běžném používání. Takovým je zcela určitě EdgeCAM (výrobce: Pathtrace Engineering Systems, Velká Británie) – software umožňující inteligentní tvorbu strategie obrábění 3D Solid modelů a generování CNC kódu ze zadaných CAD objemových modelů. Pro osvojení základních uživatelských znalostí a efektivní výuku byla zpracována v rámci projektu „Implementace komplexního systému EdgeCAM do výuky předmětu Programování CNC strojů“ , v roce 2005, kolektivem učitelů odborných strojírenských předmětů SPŠ a SOU Trutnov předkládaná skripta „EdgeCAM – základy programování CNC obráběcích strojů a sbírka řešených příkladů“. Tento studijní materiál si klade za cíl poskytnout praktickou pomoc při prvních krocích v prostředí EdgeCAM – pro oblast frézování, vrtání a soustružení. Základní programátorské postupy jsou ilustrovány na řešených příkladech. Bylo by však mylné domnívat se, že pouhým přečtením toho studijního materiálu se z laika stává odborník. Jen cílevědomé a se zájmem prováděné řešení postupně technologicky komplikovanějších obráběcích strategií vás posouvá na pomyslných stupních do pozice skutečného odborníka. Mnoho úspěchů při pronikání do zajímavého světa CNC obráběcích strojů přeje kolektiv autorů.

Ing. Ladislav Řezníček, Ing. Milan Fink Trutnov, říjen 2005

Obsah 1. Popis uživatelského prostředí EdgeCAM v režimu design 1-1.

Frézování

2

1-2.

Soustružení

7

2. Import geometrických dat do prostředí EdgeCAM 2-1.

Frézování

2-2.

Soustružení

9 17

3. Základní obráběcí opearce v EdgeCAM 3-1.

Frézování, vrtání

24

3-2.

Soustružení

33

4. Řešené příklady – frézování, soustružení 4-1.

Příklad 1 – frézování kapsy s ostrůvky

40

4-2.

Příklad 2 – frézování vodící desky

47

4-3.

Příklad 3 – frézování dutiny zápustky

51

4-4.

Příklad 4 – frézování desky s žebry

55

4-5.

Příklad 5 – frézování textu umístěného na oblouku

62

4-6.

Příklad 6 – frézování textu vystouplého nad povrchem

67

4-7.

Příklad 7 – soustružení profilové tyče

70

4-8.

Příklad 8 – soustružení příruby z výkovku

78

4-9.

Příklad 9 – soustružení pouzdra z plného materiálu

82

4-10. Příklad 10 – soustružení, víceprofesní obrábění hřídele s polygonním čepem

90

5. Náměty pro cvičení 5-1.

výkres č.

EdgeCAM – 0F1

96

5-2.

výkres č.

EdgeCAM – 0F2

97

5-3.

výkres č.

EdgeCAM – 0F3

98

5-4.

výkres č.

EdgeCAM – 0S1

99

5-5.

výkres č.

EdgeCAM – 0S2

100

5-6.

výkres č.

EdgeCAM – 0S3

101

EdgeCAM - základy programování CNC obráběcích strojů a sbírka řešených příkladů

Popis uživatelského prostředí EdgeCAM – v režimu design FRÉZOVÁNÍ Software EdgeCAM - má základní dva pracovní režimy - DESIGN (kreslení obráběné geometrie, Ctrl+D) a VÝROBA (řešení technologických operací Soustružení-FrézováníDrátořez, Ctrl+M). Po spuštění je programu nastaven v režimu design a pracovní okno je obvykle v této úpravě (lze provádět rozmanité uživatelské úpravy, pro začínající programátory nedoporučujeme rozsáhlejší úpravy provádět): 2

1 3

4

5

6 7

8 9

1 2 3 4 5 6 7 8 9

základní panel panel pro zobrazení panel design (kreslení) panel pro úpravy nakreslených objektů panel pro manipulaci a zadávání souřadnic okna pro vrstvy, obráběcí útvary, informace, vlastnosti, souřadnice, . . . pracovní plocha se symbolem počátku souřadnic XYZ nastavení pohledu stavový řádek (sledujte informace při zadávání jednotlivých příkazů)

SPŠ a SOU Trutnov, Školní 101

2/103


Konfiguraci můžeme upravit výběrem položky Systémové (viz rozvinutá nabídka na obrázku), zejména Materiál – obrobitelnost (12), Systémová nastavení (11) a Barvy nastavit (10). Podle druhu použité technologie je nutné nastavit Konfigurační profily (13) Frézování, Soustružení, Drátořez apod. Volbu režimu DESIGN – VÝROBA lze ovládat myší tlačítky (14) nebo klávesami Ctrl+D resp. Ctrl+M. 14

10

13

12

15

11

Nástroj na hledáčku (15) v nabídce Syst. nastavení/Volby neaktivujte – zhoršuje přehlednost.


3/103


V nabídce Systémové nastavení/Materiál-obrobitelnost je nutné vybrat materiál obráběného dílce, je možné připravenou databázi vybírat podle filtru a případně doplnit o nové materiály (pouze u verze s HW klíčem, u studentské verze není tato možnost podporována). Poklepem pravým tlačítkem myši v prostoru titulku okna (16) lze otevřít stromově uspořádanou nabídku. Tímto způsobem jsou na obrázku v pracovní ploše umístěny panel základní, design (je vysunutý do kreslící plochy-plovoucí panel), zobrazení, úpravy a manipulace-zadávání. Rovněž je možné otevřít podle potřeby vhodná okna. 16

Panel design umožňuje kreslit úsečky (17) (lomené, horizontální, vertikální, konstrukce úsečky), oblouky (18) (střed+poloměr, 3 body, konstrukce oblouku) obdélníky (19) (pravoúhelníky, mnohoúhelníky, obálky soustružení, ekvidistanty, profily-kontury) body a zadat polotovar-upínku. 17


18

19

4/103


Nástroj Konstrukce úsečky umožňuje detailní zadání parametrů kreslené úsečky – viz obrázek. Podobné nastavení naleznete u nástroje Konstrukce oblouků.

Panel úpravy obsahuje nástroje pro: - translaci-posun, rotaci, změnu měřítka, zrcadlení, projekci se zdvihem, záměnu souřadnic (20) - zaoblení rohu (21) - sražení hrany (22) - trimování (ořezání) – varianta oba, první, přeruš a dotáhni (23) - upravit vybrané prvky – varianta všechny, individuálně, podle jiného (24)

20

21

22

23

24

Panel manipulace-zadávání obsahuje nástroje pro: - zadávání souřadnic (25) - přesun počátku do referenčního bodu (26) - pracuje pouze se souřadnicemi v rovině (27) - vymezí typy prvků pro manipulaci (28) - řetězení prvků do profilu (29) - způsob výběru prvků (30) - určení bodu jako průsečíku dvou prvků (31) - jeden krok zpět (32) Kreslené prvky z hlediska barvy a typu čáry ovládají tlačítka (33 a 34), mazání se provede nástrojem pro odstranění prvků (35).


5/103


33

34

35

37

25

26

29

30

27

31

28

32

38 36

Při podržení kurzoru na vybraném prvku se objeví informační rámeček (36), jsou-li prvky umístěny nad sebou objeví se např. 1/2, tabulátorem lze přepínat na objekt označený 2/2. Při použití nástroje Ověřit prvky (37) je informace trvale umístěna do okna Info-zpráva, zprávy lze vymazat. Souřadný systém je situován do PCL – pracovní konstrukční roviny. Pokud klepneme pravým tlačítkem myši v kreslící ploše objeví se kontextové menu (38). Pojem „chytat myškou“ znamená, že při najetí kurzoru k prvku dojde k prosvícení – označení prvku automaticky.


6/103


Popis uživatelského prostředí EdgeCAM – v režimu design SOUSTRUŽENÍ Konfiguraci můžeme zvolit výběrem záložky Systémové a nabídky ZX soustružnické prostředí (1). Zadávání rozměrů v ose X ( má vliv na průměr ) ovlivňujeme volbou nabídky Průměrový / Poloměrový režim (2). Pro technologii soustružení je nutné nastavení profilu Soustr. Profil (3). Nastavení barev je stejné jako u frézování.

1

4

2

3

Pro volbu materiálu slouží odkaz Materiál – obrobitelnost (4), který po zobrazení panelu k přímému zadání (5) a volbě Vyhledat (6) nabízí řadu technických materiálů s popisem v anglickém jazyce – viz následující strana. 5

6

Zřejmě nejpoužívanější je záložka 4.Steels - oceli (7), která po zvětšení dovoluje zařazení obráběné oceli s ohledem na pevnost nebo tvrdost (8).


7/103


Pro snazší určení tvrdosti oceli z pevnosti a naopak je přiložena následující převodní tabulka.

8

7


Pevnost MPa

HB

1220 1200 1180 1170 1150 1130 1120 1100 1080 1060 1050 1030 1010 990 970 960 940 920 900 890 870 850 840 820 800 780 770 750 730 720 700 680 670 650 630 620 600 580 560 550 530 510 500 480 470 450 430 420 400 390 370 350 330 320 300 280

355 350 345 340 335 330 325 320 315 310 305 300 295 290 285 280 275 270 265 260 255 250 245 240 235 230 225 220 215 210 205 200 195 190 185 180 175 170 165 160 155 150 145 140 135 130 125 120 115 110 105 100 95 90 85 80

TVRDOST HRB HRC 99 98,2 97,4 96,6 95,8 95 94 93 91,8 90,8 89,6 88,2 86,8 85,4 83,9 82,2 80,4 78,4 76,4 74,4 72 69,4 66,4 63,4 60 56,4 52 47,4 42,4 36,4

39,8 39,1 38,3 37,6 36,8 36,0 35,3 34,5 33,8 33,0 32,6 32,1 31,1 30,2 29,3 28,3 27,4 26,5 25,5 24,6 23,7 22,7 21,8 20,9 19,9 19,0 -

HV 375 370 370 364 357 351 345 338 332 325 319 313 306 304 300 293 286 279 273 266 259 252 245 240 235 230 225 220 215 210 205 200 195 190 185 180 175 170 165 160 155 150 145 140 135 130 125 120 115 110 105 100 95 90 85 80

8/103


Import geometrických dat do prostředí EdgeCAM - frézování EdgeCAM umožňuje složitější geometrické tvary importovat z uživatelsky (pro tuto činnost) přívětivějšího prostředí například AutoCADu (2000 – 2005). V implicitně nastavené hladině 0 je na připojeném obrázku nakreslen v AutoCADu 2005 složitější obrys příruby odlitku včetně středů otvorů. Vnější (1) a vnitřní (2) obrys byl spojen do uzavřené křivky (není nezbytné), pro EdgeCAM je vhodné vytvořit po načtení importované geometrie profily.

1

2

Z menu Soubor zvolte Otevřít . . . , zvolte typ souboru dwg a z příslušného zdroje otevřete soubor AutoCADu (viz náhledové okénko (3) panelu Otevřít). Potvrdíte OK (4). V případě, že se objeví informace o chybě (nové DWG soubory nejsou podporovány) nastavte v menu Systémové/ Systémová nastavení dle obrázku (5).


9/103


4

3


10/103


5

8

10

9

7 6


11/103


Pomocí nástrojů pro posun (6) a zadání souřadnic (7) přesuneme importovaný objekt do vhodné polohy - ve vazbě na počátek souřadnicového systému PCL (10) (pracovní konstrukční rovina). V další etapě vytvoříme profily vnější a vnitřní. Pro snazší orientaci je vhodné tyto prvky pojmenovat např. pr1 – pr2. Nabídka rovněž umožňuje zrušit tvořící prvky (zdrojové, v tomto případě importované z AutoCADu 2005), pak se nepřekrývají jednotlivé úsečky, kruhové oblouky s nově vytvořenými profily. Importované tvary převedené do profilů nyní vysuneme do prostoru (v ose Z). Použijeme tlačítko (11) a vyplníme údaje v dialogovém oknu Projekce se zdvihem (12). Výsledek je patrný z dalšího obrázku. Zobrazení je nastaveno v dynamickém pohledu, měřítko 2,49:1.

11

12

EdgeCAM rovněž podporuje vkládání 3D modelů obráběných dílců. V prostředí Autodesk Inventoru vytvořte soubor *.ipt (v uvedeném příkladu Qdeska4.ipt). V Edge CAM zvolte postupně Soubor/Vložit-připojit/Model-Solid. Objeví se dialogové okno Připojit objemový model (13 ). Zvolte Vyhledat (14 ), vyberte typ souboru Objemové-Solid modely. Tlačítkem (15 ) je možné vložený objemový model vystínovat nebo zobrazit v drátovém provedení. V okně Vrstvy je zaznamenána nová vrstva Qdeska4-001. Dvojklikem levým tlačítkem myši na položku Ano můžeme objekty v příslušné vrstvě zneviditelnit – objeví se Ne (a obdobně nazpět). Pro další práci s 3D importovaným modelem otevřete nástrojový panel Modely (16). Stačí klepnout pravým tlačítkem myši na libovolnou ikonu v otevřených nástrojových panelech a otevře se kontextové menu Panely ikon-Okna pro…-Konfigurační profily-Přizpůsobení. Rozvineme nabídku Panely ikon a vybereme položku Modely-Solidy.


12/103


13 14

15 16

Po vložení 3D solid modelu jsou aktivní téměř všechny nástroje panelu Model. Pro rychlé zmapování tvarových útvarů importovaného modelu určených k obrábění slouží nástroj Určení typických útvarů (17). Jeho podoba - okna je zachycena na dalším obrázku.


13/103


Panel Modely umožňuje také řešit výběr tvarových útvarů pro obrábění individuálním výběrem (v některých případech výhodnější, výběr můžeme ovlivnit sami). Postupně máme k dispozici nástroje: 18 – Určit útvar DÍRA (podnabídka - profil z hran, profil z obvodu, frézovací útvar z boční stěny nebo ze spodní stěny, vrtat-závitovat, stěna povrch) 19 – Určit útvar STĚNA – POVRCH 20 – Určit útvar DÍRA 21 – Soustružnický útvar (profil) … v režimu frézování neaktivní 22 – Polohovat pro soustružení … v režimu frézování neaktivní 23 – Translace-posuv, Otočení, Měřítko 24 – Konstrukční rovina CPL (možnost přemístění roviny, ve které lze pouze kreslit) 25 – Geometrie z vybraných okrajů (hran) modelu 26 – Profily z obvodových částí modelu 27 – Body ve styčných vrcholech modelu 28 – Aktualizace modelu (asociativita s modelem v CAD systému, akceptování změn) 29 – Start modulu Manažer strategie (poznámky související s technologií obrábění)

18

20 19

17 21

23

22

24 25

27 26

29

30

28

Pomocí nástroje (25) byly vytvořeny v příslušné rovině CPL průměty modelu (2 úsečky a oblouk), pro uzavření budoucího profilu bylo vhodně doplněno. Náhledové informační okno (30) ukazuje např. hodnotu 1/6 (6 objektů umístěných pod sebou), které lze identifikovat postupným použitím klávesy Tab resp. Shift-Tab (zpětné přepínání).


14/103


Jinou možností je import objektů ve formátu IGS (resp. IGES). Tento způsob používá průmyslově využívaný formát pro výměnu dat mezi CAD/CAM prostředím. V některých případech je v EdgeCAMu snazší práce s objekty převedenými na plochy (například některé frézovací cykly pro obrábění dutin nebo výstupků). Na obrázku je model desky s nálitky různého průměru a výšky zpracovaný v Autodesk Inventoru 9. Příkaz Uložit jako umožňuje nastavit typ souboru na *.igs (31), Možnosti . . . nastavte podle dialogového okna (32). Pozor na Typ povrchu – 144 oříznuté, pokud nastavíte 143 – vázané neproběhne korektní načtení do EdgeCAMu. Tímto způsobem se uloží dva soubory: *.igs a *.xlo .

32

31

Načtením do prostředí EdgeCAMu získáte model složený z jednotlivých oříznutých ploch tzv. trimovaných (32).

32


15/103


V režimu VÝROBA byl zvolen nástroj (válcová čelní frézD průměr 15 mm) a frézovací cyklus Hrubování. Na obrázku je trajektorie nástroje (koncentrická), polotovar je jemně stínován.

Simulátor zobrazí realistický pohled na obrobenou plochu s nálitky.


16/103


Import geometrických dat do prostředí EdgeCAM - soustružení EdgeCAM umožňuje geometrické tvary importovat z prostředí AutoCAD – 2D a následně upravit do podoby rotační součásti v nárysu (doplněnou o zrcadlový obraz pod osou) nebo vytvořit rotovanou skořepinu, která navozuje 3D představivost. Na připojeném obrázku je nakreslen ve 2D tvar součásti nad osou v souřadném systému XY.

Tento tvar lze vložit do prostředí EdgeCAM. V náhledovém okně (1) je patrný jeho tvar.

1


17/103


Protože v prostředí AutoCAD jsme pracovali v souřadném systému XY, prostředí EdgeCAM a jeho souřadný systém pro soustružení ZX zobrazil námi importovaný tvar součásti jako čáru (2). Proto je nutné provést rotaci (3) k natočení do požadované podoby.

3 2

Pro dosažení požadované orientace je třeba i několika rotací, které završíme posunutím čela obrobku (4) do počátku souřadného systému (5).

5 4


18/103


Pokud došlo k nedokonalému importu obrysu součásti z prostředí AutoCAD, lze jej v EdgeCAM dokončit pomocí nástrojů z panelu Design. Získaný profil lze pomocí příkazu Zrcadlit profil soustružení (5) orotovat kolem osy Z s možností zobrazit část pod osou jinou barvou a typem čáry.

6

5

Pro získání prstence soustružení stačí pouze část profilu nad osou a použít panel Prstenec soustružení (6). Lze zadat velikost koncového úhlu – v našem případě byl zvolen 180O.


19/103


Na získaném profilu soustružení lze odměřovat rozměry pomocí ikony Vzdálenost (7), kdy se zadávají krajní body (8). Požadované hodnoty jsou k dispozici v Info-zprávě (9).

8

7

9

EdgeCAM umožňuje geometrické tvary součástí importovat i z prostředí 3D např. Inventor. Orientace součásti do prostředí soustružení se vyvolává nabídkou Modely / Polohovat pro soustružení (10) a je nutné pro určení osy označit rotační plochu ( válec ) a rovinu kolmou na osu Z ( např. čelo ) – viz následující strana.

10


20/103


čelo k označení

požadovaná poloha

označený válec

Dojde k orientaci součásti podle osy Z, ale počátek souřadného systému (10) může být skryt uvnitř modelu. Proto je dobré použít průhledné zobrazení modelu - Model drátový / vyplněný (11) a pak pomocí posunutí Translace – posuv (12) provést umístění čela obrobku (13) do počátku souřadného systému.

11

13 12

10

konečný stav


21/103


V následném kroku je nutné identifikovat nebo zvolit profily k soustružení. Toto lze buď pomocí nabídky Určení typických útvarů (14) s volbou přesnosti, spodní hlavy (15) – soustružený profil bude zobrazen na součásti pod osou - a barvy (16).

14

15

16

V tomto případě budou veškeré profily vhodné k obrábění soustružením identifikovány a pojmenovány. Objeví se pod sebou v prohlížecím okně Útvary (17) - viz následující strana . Jejich označením a po stisku pravého tlačítka myši volbou Upravit je lze vzájemně barevně odlišit změnou původní jednotné barvy (18). Pokud nalezený profil nechceme soustružit, lze jej označit a pokynem Zrušit odstranit.


22/103


17

18

Někdy je lepším způsobem označovat jednotlivé profily ručně a k tomu je vyhledavač útvarů Soustružnický útvar ( profil ) - (19). Tyto lze označovat a zároveň pojmenovávat vlastním způsobem (20). Dojde opět k vytvoření jejich seznamu v prohlížecím okně Útvary (21).

19 21


20

23/103


Základní obráběcí operace v EdgeCAM – frézování, vrtání Demonstraci jednotlivých obráběcích operací je možné provést pouze na vytvořené resp. importované geometrii obrobku. Před obráběním je vhodné rovněž definovat polotovar (1). V dialogovém oknu Polotovar/Upínka je vhodná volba Auto-polotovar, (polotovar se ne vždy korektně vloží, jsou-li na geometrii již definovány body), stínování provedeme tlačítkem (2). Na obrázku je navíc provedeno základní okótování desky, výška obrobku je 6mm.

2

3

1

Přepnutím do režimu VÝROBY (Ctrl+M) nebo tlačítko (3) vyplníme údaje dle dialogového okna Zavedení obráběcího postupu (4), pozor na volbu řídícího systému NC-stroj (mm nebo palce). 4


24/103


6

8

5

9

7

10

Dále je možné postupovat dvojím způsobem: zvolit nástroj (5), tím budou aktivovány položky nabídky Frézovací cykly (6) (rutiny pro obrábění) nebo je možné použít plovoucí nástrojový panel Operace (7) resp. nabídku stejného jména v hlavním menu (8). Druhá možnost specifikuje nástroj pro obrábění až v průběhu dialogu a poskytuje názornější představu definovaných hodnot – je proto pro začínající programátory vhodnější. Jednotlivé položky postupu obrábění budou zaznamenány v oknu Postup-Instrukce (9) ve stromové struktuře. OP Díry (10) – dialogové okno (11) má pět záložek, pro vrtací operaci je nutné vyplnit pouze Základní (12), Hrubování (13). Ostatní nabídky-záložky nejsou pro tuto operaci aktuální. 13

14


25/103


11

10

Pokračování otevřených záložek OP Díry. V oknu Hrubování, Ze zásobníku (15) je definován nástroj z databáze Edge CAMu (je možné upravovat stávající nebo tvořit nové nástroje).

15

Po ukončení dialogu OP Díry a provedené simulaci je k dispozici obrazovka (16). V oknu Postup-Instrukce je rozvinutý sled jednotlivých úkonů (v angličtině Coolant - chlazení, Spindle - vřeteno), v pracovním oknu je zobrazen nástroj (držák je skrytý – viz tlačítko 17) včetně trajektorie rychloposuvu (18) a pracovního posuvu (19). K OP Díry je přidán příkaz Do výměny (20), který přesune nástroj do výchozí pozice. Konečné ověření – verifikaci provedeme použitím tlačítka (21). Po zvětšení na celou obrazovku je přehledný výsledek na obrázku (22). Vhodné je aktivovat Stop při každé kolizi (23), rychlost simulace rychle nastavíte běžcem (24).


26/103


16

17 20

21 18 19

23 24

22


27/103


OP Zarovnání meandrem (25) – umožňuje frézovat rovinnou plochu. Dialogové okno má tři záložky: Základní, Údaje pro nástroj, Výšky-hloubky. Při umístění kurzoru do pole pro zápis hodnoty se objeví velmi ilustrativní okno vysvětlující příslušný pojem – například posuv (26), přejíždění (27). Simulace zarovnání je provedena na pracovní ploše okna rozděleného na tři části: pohled Nárys, ISO, Půdorys. K rozdělení slouží tlačítka (28). Zrušení pohledu se provede tlačítkem (29). Celou operaci je možné ověřit v reálném pohledu po stisknutí tlačítka (30). 30

25

28

29

Nastavení jednotlivých hodnot je patrné z dílčích oken operace Zarovnání meandrem. 26 27


28/103


OP Hrubování (31) – je použitelné pro frézování obvodů nálitků, ale i ke kapsování (vynechají se označené ostrůvky). Na pracovní ploše byl vytvořen hranol 80x30x6 (32), ve stejné CPL rovině ekvidistanta (33) se zaoblenými rohy ve vzdálenosti 8mm (stejný průměr má nástroj). Polotovar (34) má přídavky 2mm na bocích a horní ploše, na spodní ploše 8mm. Vrstva s trajektorií hrubovací operace není pro přehlednost zobrazena (35).

35

34

32

33

31

Nástroj (31) nejdříve požaduje: Označte geometrii k obrobení (klepněte na útvar 33, pak na 32 - to je ostrůvek), ukončete (pravé tl. myši), na výzvu Určete vymez. hranice pro obrobení uzavřete pravým tl. myši.


29/103


Realistické zobrazení operace hrubování je na dalším obrázku. Držák ani stopka nástroje nejsou zobrazeny – tlačítko (40). 42

39

36

37

38

40

41

Význam některých důležitých ovládacích tlačítek v režimu simulátoru: polotovar (36), upínky (37) nejsou použity, trajektorie nástroje (38) a řezná část nástroje (39), zobrazení držáku a stopky nástroje (40) a dialogové okno Ovládání (41) se záložkami Základní, Zobrazení, Tolerance přesnosti a Kolize. V nabídce Ověřit (42) je možné volbou Strojní čas zjistit tuto hodnotu, která se zapíše do okna Info-zpráva např. [a (fanuc3x.mcp ) 37 sec]. Čas obrábění se mění se v závislosti na hodnotě rychlostí posuvů, přísuvů a délce trajektorie nástroje. Poznámky k dalším nástrojům panelu Operace:

43

46

OP Profilování (43) slouží k dokončení tvarů (zhotovených např. v předešlé operaci hrubováním, kováním, odlitím). Výběr je dán uzavřenou 2D hranicí polotovaru (44) a tvarem kontury.


30/103


44

OP Rovinné části (45) – obrobí načisto plochu ohraničenou například ekvidistantou (46).

45


46

31/103


OP Drážky (47) – obrobí drážkovací frézou 2D drážku (šířka drážky = průměr nástroje) danou profilem nebo jednotlivými úsečkami a oblouky (48).

47

48

Další nástroje v panelu Operace jsou: OP Ohraňování (49) – zkosí hrany kuželovou frézou OP Dokončení zbytků (50) – odstraní zbývající materiál na skupině ploch (plochy musí být definovány) OP Tužkové frézování (51) – stopková fréza dokončí vnitřní ohyby a styčné rohy ploch (plochy musí být definovány) OP Točení stolu (52)

49


50

51

52

32/103


Základní obráběcí operace v EdgeCAM - soustružení Po označení profilu k obrábění můžeme přejít do režimu výroba - Přejít do výroby (1) a zvolit obráběcí stroj NC-stroj (2). Pro náš případ byl zvolen systém fanuc2x a název postupu (3).

1

3

2

Vzniklou záložku Postup (4) lze editovat a volit přesnost obrábění (5) a souřadnice pro výměnu nástrojů a referenci (6).

5 4

6


33/103


Tvorbu výrobního postupu lze v prostředí EdgeCAM provádět buď pomocí funkce Operace (7) nebo funkce Soustružnické cykly, která vyžaduje přednostní volbu nástroje. 13 8 7

10

9 11

12

Všechny operace provedou obrábění včetně všech nástrojových a strojních funkcí. 8 – soustružení pravoúhlé provádí pravoúhlé soustružení v radiálním nebo axiálním směru ( obdoba obdélníkových cyklů v jiných SW soustružení ) 9 – soustružení na profil provádí hrubování a dokončení načisto profilu obrobku z určeného bodu startu nebo podle označeného polotovaru 10 – soustružení závitu provede vysoustružení závitu včetně všech nástrojových a strojních funkcí 11 – soustružení zápichu umožňuje hrubovat i dokončit načisto zápich – vybrání z určeného bodu nebo podle označeného polotovaru 12 - upichování provádí upíchnutí ( oddělení ) obrobku od polotovaru 13 – díry


34/103


provádí vrtání děr na obrobku pro pevné nebo poháněné nástroje včetně případného zahlubování, vyvrtání, vystružování a závitování. Volba nástroje je možná z databáze nástrojů přímo v systému EdgeCAM nebo lze vytvořit nástroj vlastní. Pro volbu slouží nabídka Nástroj (14) nebo ikona stejného významu (15). Poslední zvolený nástroj se ukáže na ploše (16) a zároveň v záložce Postup (17).

14

16

15 17

23

18 19 20

22

21


Po volbě příslušného typu nástroje je nabídnuta vstupní tabulka pro zadání jeho parametrů 18 – tvar destičky ( čtverec …) 19 – rozměr 20 – poloměr špičky 21 – poloha k obrobku kolmo na osu nebo osový 22 – tvar nože pro práci ke vřetenu pravý Nástroji lze přiřadit místo v zásobníku Pozice nástroje a přiřadit mu textovou poznámku pro lepší identifikaci

35/103


K vyhledání nástroje ze zásobníku slouží tlačítko – Vyhledat (23) Další upřesňující údaje nástrojů lze zadat v záložkách Nastavení-volby, SEŘIZOVACÍ pro stanovení seřizovacích konstant (24) – není povinný údaj a Zásobník. 24 Při volbě nástroje ze zásobníku je nabídnuta řada nástrojů s různými tvary břitových destiček, jejichž nabídka se snaží respektovat předem zvolený tvar destičky (18), délku hrany (19) a poloměr špičky (20) Údaje o nástroji obsahují: 25 – obchodní označení držáku 26 – obchodní označení břitové destičky 27 – možnost vnitřního chlazení a zářezu v ose (po odsunutí posuvníku doprava) 28 – nástroje s textem Back jsou pro práci vpravo 29 – grafické zobrazení nástroje 31

29 25

28

30

30a

26

27

Při volbě nástrojů pro soustružení je možné vybírat z nabídky typů nástrojů ve spodní části obrazovky (30): ubírací, zapichovací, upichovací a závitovací - vnější a vnitřní. Lišta ve zvětšení (30a) je pouze pro ilustraci umístěna do spodní části pracovní plochy okna.


36/103


Pro vlastní tvorbu nástroje nebo pro zadání nástroje jiného výrobce než Sandvik Coromant je nabídnut interaktivní postup z nabídky Vytvořit (31) – viz předchozí strana. Základní

Geometrie

Nabídka řezných destiček (49)

SEŘIZOVACÍ

Nabídka obsahuje: - volbu typu nástroje - volbu řezné destičky - volbu nástroje s ohledem na požadovanou práci


37/103


Pro nástroje lze zadávat nové řezné destičky (32) a jejich řezné podmínky (33), které uvádějí výrobci destiček s ohledem na typ, obráběný materiál a požadovanou trvanlivost ostří. Nabídka obráběného materiálu je totožná s nabídkou při tvorbě obráběné součásti.

32

33

Volba technologie pomocí soustružnických cyklů Sous. cykly je prováděna z nabídky (34) s nabídkou operací soustružení.

34 34


38/103


Prosté třískávání obdélníkový cyklus

Třískování na profil ubírací cyklus obdélníkový s respektováním tvaru

Podle profilu

Třískování profilem

( obrábění načisto – dokončování )

ubírací cyklus s pohybem nože ve tvaru profilu

Každý soustružnický cyklus nabízí ještě před vlastním označením profilu, počátku soustružení a směru pohybu nástroje tabulku pro upřesnění operace - např. příčné třískování (35).

35


39/103


Příklad 1 – kapsa s ostrůvky Zadání: navrhněte technologický postup obrábění dutiny s obdélníkovými nálitky 40x25mm a lomenou drážkou podle nákresu (1). Zpracujte řídící program pro hrubování zahloubení a frézování drážky v software EdgeCAM 9.75 včetně verifikace v režimu simulace obrábění. Vygenerujte NC programu pro řídící systém Fanuc 3x.mcp. Materiál obrobku – konstrukční ocel 11370. 1

V režimu DESIGN nakreslíme půdorysný tvar podle zadání, v případě drážky kreslíme pouze osu (2). Kótování není nezbytné – použité je pro ilustraci příkladu. V oknu Vrstvy jsou uvedeny mimo Geometrie další položky – ty vznikly až při dalším řešení zadání (3). Rychlejší variantou zhotovení obráběné geometrie je import dat ve formátu *.dwg z AutoCADu. Stav po otevření takto nakresleného souboru je zachycen na obrázku (4). Z pracovní plochy je vymazán řez A-A, označení řezu v nárysu, kóty se nepřenáší. V oknu Vrstvy jsou ponechány pouze takové, které obsahují geometrické prvky – např. vrstva Obrys úsečka 48 (5). Osa drážky má změnu typu čáry – z čerchované na plnou (dvojklik lev. tl. myši na prvek).


40/103


3 2

4

5


41/103


Rovněž je upraveno zakončení osy drážky trimováním, boční obrysy nálitků jsou nakresleny nepřerušené drážkou. V další fázi je vhodné vytvořit profily z úseček a oblouků, které tvoří obrys kapsy a ostrůvků. Na obrázku je zvýrazněn profil 154 (6), další budou (7) a (8). Příkazem Projekce-zdvih na úroveň (9) byl obvod desky extrahován (posunut prostorově v záporném směru – proto znaménko minus – osy Z) o 6 mm (10).

11

9

6

10

7

8

V této etapě řešení je nutné umístit obrobek vzhledem k počátku souřadnicového systému XYZ (11). Po přepnutí do režimu VÝROBA (12) zvolíme v menu Operace nabídku Hrubování (13). Postupně označíme geometrii k obrobení – profily (6)-(7)-(8) a ukončíme příkaz pravým tl. myši. V dialogovém oknu Operace Hrubování (při dodatečných úpravách je nabídka jiná, tento dialog je pouze při první aktivaci OP Hrubování) postupně zadáme hodnoty patrné z připojených obrázků jednotlivých záložek (Základní – Údaje pro nástroj – Výšky – Hloubky) a výběru nástroje z databáze:


42/103


Po ukončení dialogu je vygenerována dráha nástroje (14) včetně nástroje.

12 13

14

V případě korekcí údajů v OP Hrubování – např. změna barvy trajektorie nástroje – dochází ke změně stromové struktury instrukcí. V další fázi vyřešíme frézování lomené drážky do hloubky 5 mm. V menu Operace zvolíme nabídku Drážky, označíme střednici (15), vyplníme dialogové okno (16). Po ukončení se objeví na pracovní ploše trajektorie nástroje – drážkovací frézy ∅4 mm.


43/103


16

18

15 17

V oknu Info-zpráva (17) je strojní čas 4 min a 51 sec – menu Ověřit nabídka Strojní čas. Na závěr provedeme verifikaci (názorné zobrazení obráběcích operací) v režimu simulace (18).


44/103


19

20

Na obrázku je zobrazen stav po dokončeném obrábění, poslední nástroj – drážkovací fréza (19) je umístěna v poloze pro výměnu nástroje. Ve spodní části pracovního okna je uveden Sled výstupu (20) – seznam postupně prováděných operací. Na závěr příkladu 1 – kapsa s ostrůvky byl vygenerován CNC kód (ISO kód). Tato operace předpokládá vlastnictví licenčního klíče, studentská verze tuto možnost nenabízí. Rovněž je 22 nutné zajistit převod instrukcí z EdgeCAM do CNC programu, kterému „rozumí“ konkrétní 21 řídící systém obráběcího stroje. Tuto činnost provede vhodný postprocesor např. fanuc3x.mcp pro frézování, *.tcp – soustružení, *.wcp – drátové řezání. Vlastní postprocesor můžeme (při dotatečné zkušenosti) vytvořit a vhodně konfigurovat (21). Před jeho prvním použitím je však nutné provést kompilaci (22). Genrování zahájíme tlačítkem (23).


45/103


23

24

Po vyplnění údajů v okně Vytvoření NC kódu (24) dojde k otevření Editoru, ve kterém je již otevřen nový CNC program. Program lze uložit ve formátu *.nc (25). V dalších řešených příkladech je postup obdobný a s ohledem na úsporu místa není dále uváděn.

25


46/103


Příklad 2 – vodící deska Zadání: podle připojeného nákresu (1) modelujte v AI9 Professional vodící desku. Zpracujte v software EdgeCAM 9.75 řídící program pro frézování povrchu (2) – zarovnání, dvě vybrání a dvě průchozí drážky, vrtání 4 průchozích děr ∅ 8mm (přídavek na horní ploše zvolte 2mm). Proveďte verifikaci v režimu simulace obrábění a vygenerování NC programu pro řídící systém Fanuc 3x.mcp. Materiál obrobku – slitina hliníku. Polotovar: 120x80x18mm.

1

2


47/103


V Autodesk Inventoru provedeme modelování 3D tělesa vodící desky, soubor uložíme ve formátu *.ipt a importujeme do EdgeCAM 9.75. Posuneme model vzhledem k počátku souřad. systému (3). Určíme typické útvary (4) a definujeme polotovar dle zadání (5) – na obrázku není stínovaný. Při najetí kurzoru na jednotlivé položky okna Útvary se tyto zvýrazní silnou čarou (6). V další fázi – neustále v režimu DESIGN – je nutné vytvořit profily (7) ohraničující dvě vybrání (8).

3

7

4

5

8 6 6

Po přepnutí do režimu VÝROBA postupně zadáme technologické instrukce, které zajistí obrobení požadovaných tvarů: dvě vybrání (9), zarovnání zbývající plochy (10), vrtání 4 průchozích otvorů ∅ 8 (11) a frézování průchozích drážek (12).

9

10


48/103


11

12

9

10

11

12

Situaci názorně zobrazuje okno Instrukce – s rozvinutými příkazy (řazenými podle použitých nástrojů, výjimku tvoří první instrukce – řazení podle OP Hrubování). Pro porovnání je totéž okno se „zabalenými“ příkazy na obrázku (13).


49/103


Pracovní plocha okna VÝROBA zobrazuje výrobek, polotovar (stínovaný), trajektorie nástrojů při operacích (9)-(10)-(11)-(12) dle předchozího popisu. Nabídka menu Ověřit umožňuje volbu Strojní čas – ten je zobrazen v oknu Info-zpráva (14).

13

14

Simulaci obrábění lze doplnit průběžnými informacemi o sledu výstupních operací (15). Dalšími informacemi jsou případně na dalších záložkách Upozornění a Testy.

15


50/103


Příklad 3 – dutina zápustky Zadání: navrhněte dutinu pro zápustkové kování podle nákresu (1), modelujte v prostředí Autodesk Inventoru 9 Professional. Zpracujte řídící program pro tvarové obrábění dutiny v software EdgeCAM 9.75 včetně verifikace v režimu simulace obrábění a vygenerování NC programu pro řídící systém Fanuc 3x.mcp. Materiál obrobku – nástrojová uhlíková ocel.

1

Zpracovaný model uložíme v AI 9 ve formátu *.igs do zvoleného adresáře (tam se po uložení objeví 2 soubory např. dutina.igs a dutina.xlo), pro uložení volíme v Možnostech – IGES soubor variantu: Typ ukládané plochy – plochy Typ povrchu – 144 oříznuté


51/103


V prostředí EdgeCAM 9.75 – DESIGN otevřeme soubor dutina.igs (při importu formátu IGES stačí v záložce Základní zatrhnout „Plochy“). Na obrázku je základní tvar desky zápustky zároveň definován jako polotovar (2), obrobek včetně polotovaru je přemístěn vzhledem k počátku souřadnicového systému (3) – pro tento účel byla použita pomocná úsečka (4) spojující protilehlé rohy polotovaru.

6

2 3 4

Dále je vhodné použít nástroj pro spojení ploch tvořících dutinu zápustky. V menu zvolíme Plochy/Skupina ploch a vybereme jednotlivé plochy dutiny, určení směru normál je poněkud zdlouhavé – vždy potvrdit Entrem pro každou plochu zvlášť. Vzniklá síť UV čar (5) bude mít barvu nastavenou jako aktuální (6). 5


52/103


6

7

9

Po přepnutí do režimu VÝROBA (6) určíme vhodný nástroj pro obrábění dutiny – kulová čepová fréza ∅6 (v zásobníku Solid Carbide Ballnose). Průměr byl zvolen s ohledem na radiusy dutiny. V menu Fréz. cykly zvolte Hrubování, vyberte vytvořenou skupinu spojených ploch a pak ukončete příkaz. Následuje dialogové okno se čtyřmi záložkami – jeho vyplnění je zřejmé z dalších obrázků. Pozor – přepnout na položku Plochy (8).

8


53/103


Výsledkem zvoleného cyklu je trajektorie nástroje – viz obrázek na předchozí straně. V oknu Info-zpráva můžeme odečíst čas strojního obrábění (9), menu Ověřit/Strojní čas.

11

10

12

Na závěr je provedena verifikace v simulátoru obrábění, proces byl pozastaven tlačítkem STOP (10) v průběhu hrubování, tlačítkem (11) je možné obnovit obráběcí proces. Ve spodní části okna je otevřena záložka Sled výstupu (12).


54/103


Příklad 4 – deska s žebry Zadání: navrhněte desku 120x70 mm s třemi žebry – viz nákres (1), desku modelujte v prostředí Autodesk Inventor 9 Professional. Zpracujte řídící program pro tvarové obrábění žebrované stěny v software EdgeCAM 9.75 včetně verifikace v režimu simulace obrábění a vygenerování NC programu pro řídící systém Fanuc 3x.mcp. Materiál obrobku – ocel 11 370.

1

V programu AI9 Professional provedeme modelování, uložení desky s žebry ve formátu *.igs. Tímto postupem je k dipozici okamžitě model složený pouze z povrchových ploch (nikoliv 3D solid model, objemový). Po otevření souboru *.igs v EdgeCAMu (2) a definování polotovaru (3) – přídavek Xmin, Xmax, Ymin, Ymax, Zmin = 0, Zmax = 2 mm. Na obrázku je rovněž přemístěn polotovar s obrobkem vzhledem k počátku souřadnicového systému (4). V okně Vrstvy (5) jsou zapnuty – geometrie , stock. Další dvě jsou pro přehlednost vypnuty. Další postup: v menu Operace (6) zvolte Plochy, sledujte text v komunikačním řádku (7), který požaduje vyběr ploch pro obrábění a vymezení hranic pro obrábění. Výběr se provádí levým tl. myši – první klepnutí = vybráno, další klepnutí = výběr zrušen. Ukončení příkazu klepnutím na pravé tl. myši.


55/103


2

5

4 3

6 8

7


56/103


OP Plochy představuje následující dialogové okno s třemi záložkami: Nastavení jednotlivých přepínačů a zadané hodnoty jsou patrné z obrázků záložek, nástroje – kulové frézy ∅6 pro hrubování (11) a dokončení (12) nejsou ve vyobrazení zatím vyhledány. 9

11

8 10 13

12 14

Stromová struktura operace Plochy není v původní podobě již vidět (8) – nevratně se rozpadne v případě nutnosti úpravy nastavených hodnot. Nové uspořádání instrukcí pro hrubovací (9) a dokončovací (10) část operace lze seskupit podle použitých nástrojů (nabídka v kontextovém menu, pr. tl. myši v okně Instrukce). Rozsáhlým způsobem lze upravit dílčí operace – Dokončení 3D ŘÁDKY (13) a Dokončení KONSTANTNÍ DRSNOSTÍ (14). Dialogová okna s jednotlivými záložkami jsou zobrazena s nastavenými údaji pro tento příklad.


57/103


Dialogové okno Dokončení 3D ŘÁDKY:


58/103


Dialogové okno Dokončení KONSTANTNÍ DERSNOSTÍ:

15 16

Upozornění – ke kolizy nástroje s povrchem obrobku (červené zbarvení obrobku a nástroje v režimu simulátoru a případná blokace další simulace) dochází, není-li nastavena vhodně Bezpečná výška přejezdu (15) a zatrženo Sjíždět v ose Z jen posuvem - pracovním (16).


59/103


Výsledná verifikace procesu obrábění je v režimu simulace na dalším obrázku. Polotovar (17), horní plocha s žebry po hrubování (18), dokončovací část operace včetně pracovní části nástroje (19) – držák je skrytý. Stop simulace – kontrola kolize nástroje s obrobkem se naství tlačítkem (20) a volbou v dialogovém oknu (21). 20

19 18

17

21


60/103


Deska s žebry, ISO kód, 9824 bloků


61/103


Příklad 5 – text umístěný na oblouku Zadání: navrhněte štítek 150x50, tloušťka 5mm s textem EDGE CAM dle nákresu (1), výrobek modelujte v prostředí Autodesk Inventor 9 Professional. Zpracujte řídící program pro frézování textu umístěného na oblouku v software EdgeCAM 9.75 včetně verifikace v režimu simulace obrábění a vygenerování NC programu pro řídící systém Fanuc 3x.mcp. Materiál obrobku – plast dvouvrstvý. S ohledem na technické možnosti SW EdgeCAM 9.75 zvolte tvarově přibližný font, řešte rovněž přesně podle zadání (jako kapsování).

1

Text byl zpracován nejdříve v AutoCADu 2004 (možnost umístit text na oblouk v nabídce Express Tool), vytvořeny kontury uzavřenou křivkou, rohová napojení modifikována R1. Pak data zpracována v AI9 Professional.


62/103


Na pracovní ploše je nakreslen štítek nesoucí text, dále kruhový oblouk R 86 (úsečka (3) slouží k trimování původně nakreslené kružnice), kóty nejsou potřebné – mají pouze informativní význam.

2

3

EdgeCAM 9.75 v menu Nadstavba/Speciality/Create ArcText (2) umožňuje vytvořit jednoduché texty umístěné na oblouku. Zadání se provede v editační tabulce (4) a nastavení potřebných hodnot, výběr fontů je omezen na *.shx – bez výplně, například romans-simpextxt-standard apod.

4

V další fázi definujeme polotovar – v tomto případě shodný s rozměrem štítku 150x50x5 mm.


63/103


Po přepnutí do režimu VÝROBA (5) zvolíme nástroj – čelní válcovou frézu ∅2 (6). V nabídce Frézovací cykly aktivujeme příkaz Frézování textu (7). Ve stavovém řádku (8) se objeví výzva „označte textový prvek pro obrábění“, postupně od levého okraje textu zadáme jednotlivá písmena, příkaz ukončíme pravým tl. myši. Objeví se trajektorie nástroje (9). Vlastní nástroj je na obrázku reprezentován pouze řeznou částí (10). Výsledek verifikace obrábění textu je na obrázku (11), text je tvarově blízký fontu Arial Black.

5 7

9

10

6

8

10


64/103


Požadavek na přesné řešení zadaného textu: importujeme model z AI9 Professional (*.ipt), posuneme vzhledem k počátku (11), v panelu Modely určíme typické útvary (12) – výsledek je v okně Útvary. Definujeme polotovar – bez přídavků. Vytvoříme profily z obvodů útvarů – jednotlivých písmen – nástrojem (13). Přepneme do režimu VÝROBA, z menu Operace aktivujeme Hrubování (slouží také pro kapsování) a vybereme postupně (od leva) jednotlivé profily tvořící písmena. V rámci dialogu byl zvolen nástroj – čelní válcová fréza ∅ 1mm. Po ukončení dialogu je vygenerována trajektorie nástroje (14) a objeví se sled instrukcí (15) operace OP Hrubování. Po úpravě (např. změna barvy trajektorie, řezné podmínky apod.) se okno Instrukcí změní (nevratně) – viz obrázek (16). Na konec technologických instrukcí je přidán příkaz Do výměny (17).

12 14 13 11

16

15

17


65/103


V simulátoru obrábění je možné realisticky zobrazit výsledek obrábění textu, který přesně splňuje podmínky zadání. V obrázku bylo použito zvýraznění obrysových hran (18), řezná část nástroje – bez stopky – přemístěna do výchozí polohy (19).

18

19


66/103


Příklad 6 – text vystouplý nad povrch Zadání: navrhněte štítek 150x50, tloušťka 5mm s textem 123 dle nákresu (1). Zpracujte řídící program pro frézování textu v software EdgeCAM 9.75 včetně verifikace v režimu simulace obrábění a vygenerování NC programu pro řídící systém Fanuc 3x.mcp. Materiál obrobku – slitina hliníku. Použijte font Arial Black, tučný.

1 3

4

Návrh geometrie (1) obsahuje rovněž textový útvar (3) s dialogovým oknem (4), které umožňuje variantní návrh textu jednoduché – vektorové a True Type.


9

67/103


5

7

6

9


68/103


Dalším krokem je určení hranice obrábění – byla vytvořena jako ekvidistanta ve vzdálenosti 2 mm od obrysu štítku (5) - vně. Po definování polotovaru se přepneme do režimu VÝROBA. V menu Operace zvolíme Hrubování a postupně vybereme ekvidistantu (5) a Text (6). Zvolíme nástroj – čelní válcovou frézu ∅ 3mm, určíme hloubku obrábění a další hodnoty, dialog uzavřeme. Výsledkem je trajektorie nástroje (7). Okno Instrukce obsahuje postupný sled pracovních činností OP Hrubování (8), kde anglicky uvedené položky znamenají: • • •

Coolant: Off – chlazení vypnuto Coolant: Flood – proud kapaliny (doslova povodeň, vyslovujeme flad) Spindle: CLW – vřeteno, pravotočivý směr otáčení (ve směru hodin), opak je CCLW

8

V simulátoru proběhne verifikace obráběcího procesu (9). Poznámka: • výšce číslic 29 mm neodpovídá nastavená hodnota 40 (9) v dialogovém oknu Text (4) • z technologického důvodu nejsou kontury číslic zcela přesné – jsou ovlivněny poloměrem nástroje R1,5


69/103


Příklad 7 – profilové soustružení tyče Zadání: navrhněte technologický postup obrábění hřídele z kruhové tyče tažené za studena Ø60h11 ČSN 426510.12 – 11 500.0. Vygenerujte CNC program pro Fanuc 2x. Správnost programu ověřte simulací.

V 3D modeláři Inventor vytvoříme model-solid a importujeme do EdgeCAM 9.75. Pracujeme v prostředí Design, provedeme nastavení soustružnického prostředí a zvolíme materiál obrobku ocel o tvrdosti 150 HB ( odpovídá pevnosti oceli 500 MPa ). Pomocí příkazu Polohovat pro soustružení dosáhneme orientace podle osy Z a umístíme počátek souřadného systému na volné čelo obrobku (1).

2

1


70/103


Vytvoření polotovaru V panelu Geometrie – předchozí strana - zvolíme tlačítko Polotovar / Upínka (2) a využijeme nabízené dialogové okno k specifikaci velikosti a zobrazení polotovaru. 3 V případě tyče volíme režim Auto-polotovar (3) 4

6

7

určíme barvu zobrazení (4) vrstvu zobrazení ( Stock ) velikosti přídavků na čelech a poloměru. v našem případě byly zvoleny tyto přídavky: na volném čele 10 mm ( 5) – bude ještě obráběno na čele u sklíčidla 60 mm (6) – jen pro názornost na poloměru 0 mm (7) – vyrábíme z tyče.

5

Pro zpracování technologie je nutné určit profil soustružení ( obráběnou konturu ) stiskem příkazu Soustružnické útvary (8) a jednotlivě je označovat (9). Každý profil vytvořený z jedné nebo více ploch musíme pojmenovat (10). 10

8

9


71/103


V našem příkladu vystačíme s jedním profilem (11), který lze označovat jen v případě zneviditelnění vrstvy polotovaru ( Stock ) v panelu Vrstvy z volby Ano na Ne (12) . V prohlížecím panelu je vidět vytvořený polotovar (13) a soustružený profil (14).

14 13 11

Při zviditelnění všech vrstev vidíme vše – včetně polotovaru.

12


72/103


Tvorba technologie Přepneme se do režimu Přejít do VÝROBY, zvolíme jméno postupu, zadáme řídící CNC systém Fanuc 2x a můžeme ovlivnit polohu místa reference a výměny nástrojů. Pro vlastní obrobení tvaru součásti zvolíme panel Sous. cykly místo Operace. V tomto případě musíme nejdříve zvolit nástroj (15).

15

V dialogovém okně zvolíme hloubku třísky (16) a můžeme ovlivnit řezné podmínky. Začátek cyklu a konec cyklu bude totožný - Bod ukončení cyklu = Start cyklu (17). Směr třískování v dalším kroku sami určíme – označíme (18).

17

16


18

73/103


Břit zvoleného nástroje nyní slouží jako ukazovátko (19) a lze jím určit profil, který bude tímto nástrojem obráběn. Označení je možné jen při zneviditelnění polotovaru (20).

20

19

V následném kroku zviditelníme polotovar a k jeho hornímu okraji umístíme počátek soustružnického cyklu (21). Zároveň buď potvrdíme nebo změníme směry pohybu nástroje – v našem příkladě doleva a k ose (22).

22


21

74/103


Protože bylo vše pro cyklus bylo zadáno, zobrazí EdgeCAM dráhy nástroje (23).

23

Následovat bude odjezd nástroje do místa výměny volbou ikony ( 24) a vytvoření operace upichování volbou z panelu Operace / Upichování (25), která nevyžaduje přednostní volbu nástroje.

25 24


75/103


V dialogovém okně zvolíme parametry upichování a z nabídky určíme nástroj. Upichování bude prováděno ze zadaného průměru (26) na průměr 0 mm a k zamezení vzniku nedoobrobené špičky na čele zvolíme přejezd přes osu (27). 28

29 30

32

26

27

Mezi jednotlivé operace můžeme vkládat další funkce: 28 - pohyb rychloposuvem 29 – pohyb do výměny nástroje 30 – pohyb do reference

31

V případě tvorby postupu pomocí Operace místo Sous. cykly jsou tyto funkce v vkládány automaticky (31). V našem příkladu bylo upichování Operací a soustružení profilu Sous. cyklem.


76/103


Ověření správnosti obrábění EdgeCAM nabízí ikonou Simulátor ověření obrábění (32) – viz předchozí strana. Slouží ke kontrole obrábění z hlediska kolizí nástroje s obrobkem, polotovarem a upínači. 33 – volba nastavení 34 – nastavení odlišných barev polotovaru a obrobku 35 – nastavení rychlosti - má vliv na hustotu „ šroubovic “ od břitu nástroje – (36)

35

33

38

34

37

Vzniklé kolize se zobrazují: 36

1) ve sledu výstupu ( 37) 2) červeně při kontaktu 3) zastavením simulace v případě Volby pro stop / Při každé kolizi (38)

Závěr: simulací obrábění jsme ověřili, že v případě programu nedošlo ke kolizi a je tedy správný SPŠ a SOU Trutnov, Školní 101

77/103


Příklad 8 – soustružení příruby z výkovku Zadání: navrhněte technologický postup obrábění příruby z ocelového výkovku – materiál 14 220. Vygenerujte CNC program pro Fanuc 2x. Správnost programu ověřte simulací.

V 3D modeláři Inventor vytvoříme model-solid výkovku (1) a obrobku (2) a importujeme je do EdgeCAM 9.75. Pracujeme v prostředí Design, provedeme nastavení soustružnického prostředí a zvolíme materiál obrobku ocel o tvrdosti do 250 HB. Pomocí příkazu Polohovat pro soustružení dosáhneme orientace obou modelů podle osy Z a umístíme počátek souřadného systému na čelo výkovku.

3 5 2

4

1


78/103


Zvolíme nabídku Geometrie – Polotovar/Upínka (3) a označíme jeden z modelů jako polotovar s odlišnou barvou. Tvar musí být nastaven na Označit (4). Pro zpracování technologie je nutné určit profil soustružení na obou modelech stiskem příkazu Určení typických útvarů (5) – viz předchozí strana, které se pak zobrazí v prohlížeči (6). Nepotřebné profily lze odstranit (7) a profily na polotovaru (8) a obrobku (9) a barevně odlišíme. K tvorbě technologie zvolíme nabídku Operace-Soustružení na profil (10) nástrojem (11).

10 7

8

6 9

11


79/103


V dalším kroku určujeme následující body a profily: - určení profilu soustružení ( obrobku ) – (12) - určení startovacího bodu pro obráběný profil (13) - určení startovacího bodu cyklu (14) - určení profilu pro polotovar (15)

18

14 12 15

13

V dialogovém okně operace zvolíme radiální pohyb nože (16) po obvodu polotovaru (17), označíme požadavek konstantní rychlosti ( s odlišným průměrem soustružení jsou automaticky měněny otáčky ) a nebudeme ignorovat zápichy a vybrání. Za operaci soustružení na profil zařadíme činnost pohyb nástroje Do výměny (18) s volbou směru – bez volby (19)

16

17

19


80/103


Na zobrazených drahách nástroje je vidět jejich sledování tvaru polotovaru a obrobku.

Závěr: simulace prokázala správnost obrábění, protože nenastala žádná kolize


81/103


Příklad 9 – soustružení pouzdra z plného polotovaru Zadání: navrhněte technologický postup obrábění pouzdra s dírou z válcového polotovaru. Obráběný materiál je automatová mosaz ( při obrábění vzniká krátká tříska ) 42 3223 Ms 58 Pb. Vygenerujte CNC program pro Fanuc 2x. Správnost programu ověřte simulací.

K modelu obrobku vytvoříme pomocí příkazu Geometrie –Polotovar / Upínka (1) polotovar s přídavky. Nastavíme soustružnické prostředí, zvolíme materiál 3. Non Ferdous - Brass – CuZn short chip a provedeme orientaci obrobku podle osy Z s volbou počátku .

1


82/103


Pro zpracování technologie identifikujeme profily – soustružení vnějšího profilu ( bez zápichu a závitu ) – (2) a díra (3). Při označování je nutné zneviditelnit polotovar. Oba profily lze odlišit barevně a jsou zobrazeny v prohlížeči (4).

7

2

4

3

1) Vrtání – začneme axiálním vrtákem Ø 25 mm s délkou řezné části 90 mm (5) – Sous. cykly / Vrtací - závitovací a pokračovat budeme vnitřním soustružnickým nožem s trojúhelníkovou břitovou destičkou (6) viz další strana - Sous. cykly / Podle profilu. Soustružnické cykly vyžadují volbu nástrojů předem pomocí nástrojových ikon (7).

5


83/103


V dialogovém okně vrtání zvolíme hloubku (8) a můžeme ovlivnit řezné podmínky (9). 9

8

2) Vnitřní soustružení – nůž vnitřní s rovnostrannou trojúhelníkovou destičkou, která má délku strany 12 mm – není v předvoleném katalogu. Nůž má axiální polohu vůči obrobku (10) a destička je nastavena radiálně vůči ose Z – (nutno vyzkoušet ) – odpovídá stranovému úhlu 120o (11). Profil pro soustružení je označen ( 12).

11

10


6

12

84/103


3) Soustružení vnějšího povrchu - zvolíme pomocí nabídky Sous. cykly / Třískávání na profil (13) zvoleným nástrojem (14).

14

15

Mezi operace jsou vloženy pohyby do výměny a v některých případech je nutné zakázat pohyb v jedné z os a stanovit směr prvního pohybu (15).

13


85/103


4) Soustružení zápichu – zatím nebyl určen profil zápichu a je nutné jej identifikovat – dno a 2 čela (16). V dalším kroku zvolíme nástroj (17) a z nabídky Sous. cykly / Rozjíždět zápich – HRUBOVAT technologii výroby zápichu, kterou v dialogovém okně upravíme (18).

17

18

16


86/103


5) Výroba závitu – použijeme břitovou destičku (19), jejíž parametry budeme definovat v dialogovém okně ( Maximální zářez je údajem od výrobce a odpovídá cca 0,96 stoupání závitu). Tvar destičky

19

Zobrazení destičky v EdgeCAM

V dalším kroku musíme nakreslit přímku v prostředí Design o délce 16,5 mm od čela osazení – viz výkres součásti. Zvolíme režim Konstrukce úseček (20) a v horizontálním směru (21) směrem doleva vytvoříme úsečku o délce –16.5 mm (22) - pozor- údaje s desetinnou tečkou .

25

20 21

22


87/103


Vytvořenou úsečku (23) lze ještě opatřit kótou (24) z panelu Kótování – Popis (25) – viz předchozí strana. 24

23

Pro vytvoření technologie výroby závitu použijeme nabídku Sous. cykly / Soustružit závit a v dialogovém okně definujeme Stoupání a řezné parametry. V dalším okně definujeme Počet záběrů a Celkovou hloubku závitu. U metrického závitu je hloubka = 0,613 stoupání. V našem případě je stoupání 1,5 mm ( M50 x 1,5).


88/103


V dalším kroku označíme profil - vytvořenou úsečku, která definuje závit s jeho délkou (26).

26

27 EdgeCAM vytvoří dráhy nástroje (27) s ohledem na požadovaný Počet záběrů. Simulace a ověření správnosti obrábění

28

Závěr: simulace prokázala správnost obrábění včetně výroby závitu (28).


89/103


Příklad 10 – víceprofesní obrábění hřídele s polygonním čepem Zadání: navrhněte technologický postup obrábění hřídele s polygonním čepem z válcového polotovaru. Obráběný materiál je slitina hliníku 42 4400 ( Al – Mg1 – Si1 ). Použitý stroj bude mít 2 hlavní osy a 1 osu pro řízené otáčení vřetena ( osa C ). K obrábění bude použit poháněný nástroj. Vygenerujte CNC program pro Fanuc 2cy. Správnost programu ověřte simulací.

Záložka Non Ferrous - neželezné kovy obsah Křemíku Si menší jak 6% Al – Mg1 – Si1 má 1% Křemíku

1

Víceprofesní stroj nemá specifikovaný druh obrábění ( soustružení, frézování, vrtání aj. ) a je proto uváděna Profese – Dle obrábění ( 1).


90/103


V záložce Systémové se nastavuje Fréz . / Soustr. Profil (2). Vytvořené modely obrobku a upínače importujeme do EdgeCAM a vzájemně orientujeme vůči sobě a také ve směru osy Z. Zároveň v nabídce Geometrie zvolíme automaticky válcový polotovar ( v našem příkladu bez přídavků na čelech a průměru ).

2

Opětovnou volbou Geometrie – Polotovar / Upínka (3) označíme model sklíčidla jako Upínka (4) a odlišíme barvou. Důležité je zvolit Tvar – Označit. Vrstva (5) může být označena jako polotovar nebo libovolně. 3

4

5


91/103


Určení útvarů k obrábění lze rozdělit na hledání soustružnických profilů a frézovaných ploch. K nalezení soustružnických profilů použijeme volbu Soustružnický útvar ( profil ) – (6) a ten se zobrazí ( 7).

6 7

K nalezení frézovaných ploch použijeme volbu Pracovní roviny CPL – Obalový (8) a Určit tvar STĚNA - POVRCH (9). Postupným označením obráběných ploch a potvrzením dosáhneme vytvoření geometrického útvaru STĚNA – POVRCH ( 10 ) – viz následující strana. 9

8


92/103


Zobrazené útvary soustružení (11) a frézování (12) lze barevně odlišit.

11 10 12

Po zvolení vnějšího soustružnického nože s kosočtvercovou destičkou byla pro návrh technologie obrobení válcového povrchu zvolena nabídka Sous. cykly / Třískávání na profil. V dialogovém okně lze upravit řezné podmínky a EdgeCAM zobrazí dráhy nástroje.

Pro obrábění třístranné polygonní části hřídele se zaoblenými hranami musí být použit poháněný nástroj (13) – fréza, která má axiální orientaci vůči obrobku (14).


14

13

93/103


Byla zvolena fréza s průměrem 20 mm a délkou řezné části 50 mm.

15

16

Jakmile jsme zvolili poháněný nástroj, zobrazil se panel Rotační obrábění (15), který umožňuje zvolit Rovinný režim nebo Rotační režim (16). Obrábění konce hřídele je typickým rotačním režimem, při kterém se otáčí vřeteno daleko menšími otáčkami než při soustružení. Pro návrh technologie obrobení trojbokého povrchu konce hřídele byla zvolena nabídka Fréz .cykly /Profilování. V dialogovém okně je důležité stanovit Výšky – Hloubky. V našem případě je čelo hřídele vzdálené 120 mm od počátku. Cílová hloubka (od odměřovací ) odpovídá hloubce zafrézování 40 mm na výkrese.


94/103


Kontrolu správnosti obrábění provádíme průběžně Simulátorem ověření obrábění (17) – zobrazeno několik fází obrábění a Simulací (18).

17

19 18

Závěr: simulace prokázala správnost technologie soustružení a frézování (19) na víceosém soustruhu.


95/103

A-A ( 1 : 1 ) (41,57)

2

12

5

n10

n6

84

48

40

60

64

A

A 42

Poz.

Č.výkresu normy

Název

Materiál výchozí: Materiál konečný:

20x60-85 11 340 11 340

Polotovar:

ČSN 42 5510

Rozměr:

Číslo výkresu sestavy:

Čistá Hrubá hmotnost v kg

Rozměr-norma materiál

Jedn.

Množ.

Poznámka

Trutnov, Školní 101

Název výkresu:

ISO 2768 - mK Tolerováno ISO 8015

ANO NE Číslo výkresu:

Dne:

Tř.o.

Střední průmyslová škola a Střední odborné učiliště

Poznámka: Kreslil:

Materiál

Měřítko:

1:1

Počet listů:

DESKA-1 EdgeCAM-01F

List č.:

C-C ( 1 : 1 )

2

17

8

5

n10

n6

R5

84 64

R3

46 40

40

60

R8

C

C

5

10

R

44

Poz.

Č.výkresu normy

Název


20x60-85 11 340 11 340

Polotovar:

ČSN 42 5510

Rozměr:




Jedn.

Množ.

Poznámka


Název výkresu:



Dne:

Tř.o.


Poznámka: Kreslil:

Materiál

Měřítko:

1:1

Počet listů:

DESKA-2 EdgeCAM-02F

List č.:

A-A ( 1 : 1 ) ARIAL BLACK, KURZÍVA, 12 2 1

1

41

)

R

(2 2

A

6 ,3

92

12

2

22°

10

A

Poz.

100

Č.výkresu normy

Název


15x100-95 42 4203 42 4203

Polotovar:

ČSN...

Rozměr:


Tolerováno ISO 8015

Název výkresu: ANO NE Číslo výkresu:

Dne:


Jedn.

Množ.

Poznámka


Poznámka: Kreslil:

Tř.o.

Střední průmyslová škola a Střední odborné učiliště ISO 2768 - mK


Materiál

Měřítko:

1:1

Počet listů:

DESKA-3 EdgeCAM-03F

List č.:

R1

2

38,6

R3 ,5

4

n22

n28

n29

n40

R1 0

R4

23 47,3

Poz.

Č.výkresu normy

Název

Rozměr:

KR55-50


11 343.0 11 343.0

Polotovar:

ČSN 42 5515




Jedn.

Množ.

Poznámka


Název výkresu:



Dne:

Tř.o.


Poznámka: Kreslil:

Materiál

Měřítko:

2:1

Počet listů:

KONCOVKA EdgeCAM-01S

List č.:

6 4

2

60

n64

n42

n88

n120

n76

°

28

2x45~

28

Poz.

Č.výkresu normy

Název

Rozměr:

KR120-30


11 343.0 11 343.0

Polotovar:

ČSN 42 5515




Jedn.

Množ.

Poznámka


Název výkresu:



Dne:

Tř.o.


Poznámka: Kreslil:

Materiál

Měřítko:

1:1

Počet listů:

PŘÍRUBA 120 EdgeCAM-02S

List č.:

21,5 (4,75)

3 ° 28

32

M50x2-6h

n38

n44

n71

n76

n32

21

3x45~ 32 77,5

Poz.

Č.výkresu normy

Název

Rozměr:

KR80-80


11 343.0 11 343.0

Polotovar:

ČSN 42 5515




Jedn.

Množ.

Poznámka


Název výkresu:



Dne:

Tř.o.


Poznámka: Kreslil:

Materiál

Měřítko:

1:1

Počet listů:

ZÁVITOVÝ ČEP EdgeCAM-03S

List č.:

EdgeCAM. základy programování CNC obrábìcích strojù a sbírka øešených pøíkladù. Støední prùmyslová škola a Støední odborné uèilištì

Recommend Documents