Smíchovská střední průmyslová škola, Preslova 25, Praha5 - Smíchov

Autor: Ing. Karel Fuksa Smíchovská střední průmyslová škola Vydáno v roce 2006 Učební text vznikl na základě podpory z Evropského sociálního fondu, státního rozpočtu České republiky a rozpočtu hlavního města Prahy.

Smíchovská střední průmyslová škola, Preslova 25, Praha5 - Smíchov

Autor: Lektor:

Ing. Karel Fuksa Jaroslav Čapek Ing. Karel Preis 2006

Praktická cvičení pro 3. ročník - CNC

Obsah:

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16.

Technická příprava........................................................................................ 4 AlphaCAD/CAM ............................................................................................. 14 AlphaCAD-kreslící pomůcky..................................................................... 29 AlphaCAD-editační nástroje .................................................................... 38 AlphaCAD-kreslení 3D ............................................................................... 43 AlphaCAM-frezování vybrání ................................................................... 53 Frézování vybrání – další možnosti ...................................................... 62 AlphaCAM-frézování obvodů ................................................................... 79 AlphaCAM- gravírování, návrh nástroje a upínky, Spline řež . 88 AlphaCAM-vrtání,závitování .............................................................. 104 AlphaCAM-frézování 3D ploch .......................................................... 112 AlphaCAM-frézování 3D objektů...................................................... 120 AlphaCAM-soustružení......................................................................... 137 Další možnosti soustružení ................................................................ 147 Přenos NC-kódu na stroj .................................................................... 166 NC kód ....................................................................................................... 179

2


Úvod Součástí studijních plánů Informační technologie je také seznámení se s problematikou, která přímo nepatří do oboru, na druhé straně předpokládá znalosti IT. Jedná se o nesmírně širokou a různorodou oblast – řídících systémů. V dnešní době se řídící systémy uplatňují ve všech možných oblastech, od řízení dopravy, přes řízení výroby nebo řízení linek v potravinářských provozech atd. Absolventi oboru IT po zapracování mohou se uplatnit právě možná i v těchto profesích. Je jasné, že jim chybějí odborné znalosti, na druhé straně však mají velmi dobré předpoklady, pro zvládnutí dané problematiky, ve výpočetní technice. Zdůrazňuji, mohou se uplatnit po zapracování – dalším vzdělávání, získání odborných znalostí. Připravit odborníky pro všechny možné řídící systémy není v silách žádné školy, na druhé straně můžeme nastínit na jednom příkladu, programování CNC, jak jsou řídící systémy CNC strojů blízké problematice IT, jak není třeba se vyhýbat zdánlivě neznámým oborům a při vytrvalosti a zájmu se dá vše zvládnout. Cílem učebního textu je první seznámení se základními kroky programu AlphaCAM – činnostmi, které je nutno v programu postupně řešit – CAD konstrukce nebo import objektu – výběr materiálu – výběr nástroje – výběr a aplikace technologie – solid simulace a kontrola kolizí – výstup NC kódu – užití NC Editoru – konečný export NC kódu Ne vše bude dokonale probráno a procvičeno, některé kroky budou jen zčásti řešeny, jako např. volba řezných podmínek nebo volba materiálu (je ponechána implicitní nabídka), výuka je především zaměřena na CAD kreslení a CAM technologii. V případě navození zájmu studentů o danou problematiku, škola studentům zajistí možnost si rozšířit a prohloubit znalosti. Učební text je rozdělen do několika kapitol, které se rámcově kryjí se stručným schématem práce AlphaCAMu.

3


1. Technická příprava 1.1 Řezné podmínky Systém AlphaCAM pro běžné situace (běžné materiály, běžné řezné nástroje atd.) řezné podmínky navrhuje, pokud však by uživatel měl zájem si řezné podmínky navolit sám, má možnost je navrhnout. Je to stejné jako při užívání automatu foto, specialista s nabídkou nevystačí. Abychom programování CNC porozuměli, velmi stručně zde některé termíny zopakuji - vysvětlím. Nepředpokládám, že vše budete muset si pamatovat, očekávám jen schopnost se orientovat v dané problematice pomocí tabulek ST Vávra. Při obrábění je odebírán materiál, v odborné terminologii se tomuto materiálu říká tříska. Rozměry třísky obsluha volí a tím ovlivňuje kvalitu a hospodárnost obrábění. Např. pro soustružení – Tříska má nějakou hloubku, říká se hloubka řezu, značí se a [mm]. Tříska má šířku, říká se posuv, značí se f [mm/ot]. 1 1 Lze použít vztah f=( − )a 3 8

Když je průřez S=f.a velký, jedná se o hrubování, odebere se velké množství materiálu, ale povrch je nekvalitní Když je průřez S=f.a malý, jedná se o obrábění načisto, povrch je kvalitní. Kromě těchto dvou veličin do řezných podmínek patří ještě řezná rychlost, značí se obvykle v [m/min]. Platí zásada, při hrubování je řezná rychlost menší, naopak při obrábění načisto je řezná rychlost větší.

4


Technik, který navrhuje řezné podmínky, má k dispozici různé pomůcky – tabulky, z kterých odečte optimální řezné podmínky. Řezné podmínky nelze volit libovolně, volbu ovlivňuje obráběný materiál, materiál nástroje, geometrie břitu nástroje, požadovaná trvanlivost břitu, chlazení aj. Př. Určete (z ST Vávra str.793) řeznou rychlost, otáčky a posuv při vrtání otvoru D=10. Jak souvisí řezná rychlost a otáčky – vysvětlete. Řešení Posuv f=0,13 mm/ot Otáčky n=800 ot/min Řezná rychlost v=25 m/min. Vztah mezi v a n v = π .d .n v π .d 25 n= π .0,01 n = 796

n=

Řezné podmínky pro frézování jsou uvedeny ve ST na str.780. U frézování se setkáváte s posuvem na zub fz (jakou tloušťku třísky odebere jeden zub). Vztah mezi posuvem na zub fz a posuvem f je f= z.n. fz Př. Určete otáčky frézy D=50, řezná rychlost v=26 m/min. Zkontrolujte zda hodnota s a fz uvedené v 1. řádku tabulky ST 780 jsou v souladu. Řešení v = π .d .n v n= π .d 26 n= π .0,05 n = 165,6ot / min f= z.n. fz f=8.165,6.0,13 f=8.165,6.0,13 f=172.2 hodnota je správná Cv. Určete stejné údaje pro frézu D=80 a h=3 (ST str. 780)

1.2 Materiál obrobku Mezi nejběžnější technické materiály patří ocel, litina, slitiny hliníku , slitiny mědi. Nebudu vás zde zatěžovat jaké chemické 5


složení má který materiál a jak se značí. Co je důležitější je to, že každý materiál má, za určitého stavu, specifickou vlastnost, důležitou pro obrábění, říká se jí obrobitelnost. Laicky řečeno, jak snadno se ten který materiál dá obrábět. Materiál s lepší obrobitelností se snadněji obrábí, pak se volí řezné podmínky jiné než u materiálu s horší obrobitelností. Materiály jsou rozděleny dle obrobitelnosti do tříd 1-20 čtyř kategorií; pro každou třídu jsou připraveny tabulky vhodných řezných podmínek. kategorie Litiny a Oceli b Těžké nežel. Kovy c Lehké nežel. Kovy d (Př. ocel 11 373 je zařazena pro soustružení do 15b ST 733) Př. Určete řezné podmínky při soustružení, když víte Břit nástroje ze slinutého karbidu P20 Požadovaná trvanlivost břitu je 45 min. Materiál obrobku je 11 600 Požadovaná drsnost Rz=3,2 Tloušťka třísky a=1,5 Řešení Materiál 11 600 patří třída obrobitelnosti 12b Viz ST Vávra str. 733 Řezné podmínky ST 759 pro zadané hodnoty a poloměr špičky nože rz=0,5 V=148 m/min.; f=0,12 mm/ot. Cv. Určete pro stejný případ řezné podmínky, když mat. obrobku bude 17 022

1.3 Materiál nástroje Řezný nástroj má velmi namáhanou část – břit, který se při nevhodných řezných podmínkách může velmi rychle otupit. Řezné podmínky musí být voleny optimálně, to znamená, aby se odebralo co nejvíce materiálu, při dosažení kvalitního povrchu a požadované trvanlivosti břitu – než se otupí. Na řezné nástroje se používá Nástrojová ocel Nástrojová ocel rychlořezná Slinuté karbidy Keramické materiály aj. Opět zde platí zásada, nelze volit materiál nástroje bez znalostí zcela libovolně, pro každý řezný materiál jsou řezné podmínky upraveny ve speciálních tabulkách. ST str. 751 jsou uvedeny doporučené slinuté karbidy pro obrábění různých materiálů

6


Př. Určete jaký slinutý karbid se použije při obrábění oceli 11 500 Řešení Mat. 11 500 má pevnost 470-610 MPa viz ST str.233 z toho důvodu doporučuji použít např. slinuté karbidy P20 Cv. Určete jaký slinutý karbid použijete při obrábění materiálu 16 240

1.4 Polotovary obrobku Normalizované polotovary – spíše pro kusovou nebo malosériovou výrobu. Obvykle se musí odstranit více materiálu, říká se, že je větší přídavek na obrábění – viz vyšrafovaná část. Tyče – kruhové, čtvercové, ploché, profilové Trubky Plechy Dráty

Př. Zvolte polotovar vyráběných kusů 1

pro

níže

7

uvedenou

součást,

počet


Řešení Součást je celá obrobena, polotovar musí být o přídavek větší. Protože se jedná o kusovou výrobu, zvolíme polotovar normalizovaný - tyč kruhovou φ22−24 ČSN 42 5510 Nenormalizované polotovary – spíše pro větší série Výkovky Odlitky Svařence

Přídavek na obrábění U nenormalizovaných polotovarů mohou být přídavky na obrábění menší – v některých případech nemusí být žádné. Polotovar je obvykle však dražší. Při návrhu programu pro NC stroje specialista zvažuje zda jednotlivé třísky budou mít stejnou hloubku a stejné řezné podmínky, nebo budou mít první nebo poslední třísku jinou tloušťku a jiné řezné podmínky. Povrchová vrstva polotovaru může být znečištěna od předchozí technologie – okuje, zbytky formovací směsi, obrobitelnost materiálu se zhoršuje. Velmi často se ponechá přídavek na dokončení obrábění poslední vrstva, ta by naopak měla být menší, aby se řezné podmínky mohly upravit, aby povrch byl s požadovanou kvalitou.

1.5 Drsnost povrchu Jak už bylo zmíněno volbu řezných podmínek ovlivňuje požadovaná kvalita povrchu – drsnost. Drsnost se na výkresech značí normalizovanými značkami Ra, přičemž čím je Ra menší tím je kvalita povrchu lepší, povrch je hladší a obrábění je náročnější. Provádí se na více operací a to nejdříve se hrubuje, pak se obrábí načisto a nakonec se může povrch dokončovat. Pro každou operaci pak musí se volit jiné řezné podmínky. Na obrázku horní plocha – obrábění načisto levá plocha – obrábění načisto/broušení pravá plocha – obrábění hrubování

8


dolní plocha – obrábění dokončování

1.6 Lícování Volbu řezných podmínek ovlivňuje také požadovaná rozměrová a geometrická přesnost. V praxi technici při tvorbě výkresové dokumentace využívají lícovací soustavy – ta má několik stupňů přesnosti, čím je stupeň přesnosti menší tím je rozměrová přesnost přísnější, tzn. rozměr může mít jen úzké rozmezí úchylek. Stupně přesnosti velmi úzce souvisí s drsností, nemůže např. rozměr 35h6 být opracován na drsnost Ra 12,5 Př. Určete pomocí ST dolní a horní úchylku, min. a max. rozměr φ35n6 Řešení Jedná se o průměr čepů – vnější rozměr ( díra by měla za jmenovitým rozměrem N6) ST str.117 HÚ=+33 DÚ=+17 HMR=J+HÚ=35+0,033=35,033 DMR=J+DÚ=35+0,017=35,017 Cv. Určete pomocí ST dolní a horní úchylku, min. a max. rozměr φ55κ6 Určete pomocí ST dolní a horní úchylku, min. a max. rozměr φ55H7 Určete min. a max. přesah pro φ55H7/n6

Tabulky řezných podmínek a přídavků na obrábění ST Vávra str.731-800

9


1.7 Příklady Př.1 Vypočítejte otáčky n=? obrobku, víte-li že řezná rychlost v=60m/min a průměr obrobku d= φ50 mm

v = π dn - řezná rychlost – obvodová rychlost obrobku v 60 n= = = 382ot / min ….průměr d musí se dosadit do π .d 3,14.0,05 rovnice ve stejných jednotkách jako řezná rychlost v – tedy v [m] Př.2 Vypočítejte posuv f=? obrobku při frézování, když použitá fréza má počet zubů z=10; otáčí se řeznou rychlostí v=26m/min; a z tabulek byl doporučen posuv na zub fz=0,15mm/1zub; průměr frézy D=80mm Výpočet počtu otáček n=? v 26 n= = = 103ot / min π .d 3,14.0,08 Výpočet posuvu f=? f = f z .z.n f = 0,15.10.103 f = 154,5mm / min

Cv.1 Určete polotovar pro obrábění daného čepu

1.8 Výrobní technologie, nástroje Výrobní technologie – které máme ve škole soustružení … SUF16 CNC soustruh

10


Hlavní pohyb rotační vykonává obrobek, vedlejší pohyby posuv a přísuv do záběru vykonává nástroj – soustružnický nůž. Soustružnické nože - příklady

Frézování – SUF 16 CNC frézka

Hlavní pohyb rotační a přísuv do záběru vykonává nástroj fréza, vedlejší pohyb - posuv vykonává stůl s obrobkem Frézy - příklady

11


Cv.1 Určete pro výrobu zadané součásti: - Polotovar - Nástroj - Tloušťku třísky - Řezné podmínky -

Cv.2 Určete pro výrobu zadané součásti: - Polotovar - Nástroj - Tloušťku třísky - Řezné podmínky

12


Shrnutí

Znáte základní technické materiály.

Znáte základy volby polotovarů.

Znáte základy technického kreslení.

Jsou vám známé termíny drsnost, lícovací soustava.

Víte co ovlivňuje volbu řezných podmínek.

Znáte základní technologie obrábění – stroje a nástroje.

13


2. AlphaCAD/CAM 2.1 Úvod AlphaCAM je větvený program, umožňující přípravu NC kódu pro širokou škálou technologií. Program je dodáván s bohatou Nápovědou a Manuály pro jednotlivé typy obrábění. Pro studium je vždy výhodné pokud máte k dispozici více zdrojů s informacemi, Nápověda AlphaCAMu i digitální Manuály jsou doporučeny k získání dalších a podrobnějších informací.

2.2 Obrazovka Po zvolení technologie AlphaCAMu, se otevře obrazovka, která je základním prvkem uživatelského prostředí. Uspořádání okna obrazovky je pro všechny technologie AlphaCAMu v zásadě stejné. Stručný popis – orientaci na obrazovce provedeme např. pro technologií Advanced 3D 3-Osé FRÉZOVÁNÍ. Základní funkce AlphaCAMu jsou jednak v řádku nabídek roletovém menu nebo lze otevřít panely nástrojů – ikonové menu, po stranách, nahoře i dole obrazovky.

14


Pravá část obrazovky slouží k CAD kreslení/ importu CAD modelů, zde se bude aplikovat program AlphaCAMu - vznikat podklad pro NC kód, zde budeme mít možnost kontrolovat – simulovat proces obrábění. Levá menší oblast obrazovky – Projekt Manažeru (obdoba prohlížeče v Inventoru) umožňuje vykonávat činnosti s hladinami např. zapínání/vypínání. Po kliknuti na ikonu Operace , v dolní části Manažeru se prohlížeč přepne do režimu Operace. Zde můžeme např.sledovat (editovat, přesouvat) jednotlivé operace.

Analogicky můžeme v Manažeru přepínat Pracovní roviny, Styly Obrábění aj.

15


2.3 Často používané funkce v učebním textu Nabídka

Panel nástrojů

Soubor -

označení Panely Ikon otevře na obrazovce Panel nástrojů. APS Soubor Načti…- otevření projektu. CAD Soubor Načti… import CAD objektů. NC Kód Ulož – po dokončení a simulaci projektu. Vyber Post… výběr konkrétního NC stroje. Vypiš NC kód – možnost kontroly a informací. Vymaž Paměť… obvykle před zahájením nového projektu

-

Editace -

-

16

Zpět - Můžete odvolat skoro všechny operace a příkazy, kromě následujících, které nejdou vzít zpět: Zoom Okno, Ulož, NC Kód Načti,NC Kód Ulož, CAD Soubor Načti, CAD Soubor Ulož, Načti vše, Vymaž Paměť (zvolíte-li Všechny Hladiny) Startovací bod – umožňuje nastavit počátek obrábění.


Zobrazení -

Příkaz překresli aktualizuje, vyčistí obrazovku. 3D Pohled - přepíná čelní/ISO pohled. Solid simulace - spustí simulaci obrábění Rychlé stínování – přepíná drátový/vystínovaný objekt.

-

Symbol Nástroje - indikuje počáteční bod, směr a polohu nástroje vůči obráběné geometrii

Geometrie -

-

Příkazy týkající se především kreslení geometrií - objektů vhodných k obrábění - jsou podrobněji popsány v následujících kapitolách. 3D Polyline – umožní kreslit prostorovou křivku Spline – umožní vytvořit vyhlazenou křivku z plošné nebo prostorové křivky.

17


3D -

-

především se jedná o příkazy definující pracovní roviny pracovní prostor – podrobněji popsáno v následujících kapitolách. Příkazy při obrábění 3D objemových těles a ploch

Pomůcky - příkazy především informační a usnadňující kreslení - popsány v následujících kapitolách

18


CAD

- Příkazy týkající se CAD kreslení, případně některých editačních činností – popsáno v následujících kapitolách

Obrábění - příkazy použité při aplikaci programu AlphaCAMu – popsány při popisu jednotlivých činnostech

19


Parametrizace Parametrické kreslení, umožňuje pomocí 2D vazeb upravovat geometrický tvar kresleného objektu. Nebudeme se touto problematikou v AlphaCAMu zabývat, je součástí předmětu grafických systémů Inventoru

2.4 Konfigurace systému Před zahájením práce nastavíte systém v nabídce Soubor -> Konfiguruj. V zanořeném dialogu jsou 4 nabídky:

V nabídce Všeobecně… se zaměřte na nastaveni fontu písma, sílu čar, ostatní hodnoty pokud nebude nutné neměňte. Systémové knihovny… ponechte implicitní.

20


Nastav Defaultní Postprocesor… nastavte typ naší frézky- SUF 16CNC_FRÉZKA_2005 Získání hran… Pracovní roviny – vodorovná X Autozarovnání • vrch dílu Ke konfiguraci patří také menu Pomůcky->Manažer přidej vlož, kde se volí VBA makra, která rozšiřují funkce AlphaCAMu.

2.5 Kreslení 2D Pro kreslení využíváme v levém horním rohu panel nástrojů Kreslení úsečky , po kliknutí na ikonu v příkazovém řádku můžeme zadávat absolutní souřadnice bodů úsečky, nebo myší vybírat body na obrazovce. Pokud budete potřebovat kreslit úsečku pod úhlem a o určité délce, pak stisknete tlačítko F1 2x, nato se otevře dialog.

Zde zvolíte úhel (v našem případu 60°, úhel proti směru hod.ručiček je +). Po odsouhlasení OK v příkazovém řádku zvolíme délku 50

21


Pokud se nám návrh nepodaří, pomocí příkazu Zruš můžeme vybrat a vymazat myší jednotlivé entity, nebo oknem všechny, pravým tlačítkem výběr potvrdíte.

Př. Nakreslete zadaný tvar – bez kót

Nejlépe, když počáteční bod bude mít souřadnice 0,0

Postupně měníme souřadnice dle zadání. Druhý bod má souřadnice 100,0

Třetí bod má souřadnice 100,60

22


Připomínám jedná se o absolutní souřadnice – vztažené k počátku 0,0 Čtvrtý bod má souřadnice 60,60; pátý bod 60,60; šestý bod 0,60; sedmý bod 0,0 Kreslení oblouku Po kliknutí na ikonu možnostmi kreslení oblouku

se

otevře

dialog

s několika

Zajímavá je poslední volba, ostatní jsou běžné. 1oblouk je tečný k přímce, další oblouk je tečný k oblouku atd.

23


Kreslení kružnice

možnosti

Zajímavé jsou poslední 2 možnosti – z otevřených dialogů je postup zřejmý; v prvním dialogu se jedná o tečnost ke 3 entitám, v druhém dialogu se jedná o tečnost k dvěma entitám při zadání poloměru - odpovídá TTR.

Cv. Nakreslete tvary dle zadání – bez kót a os. Nakreslete v uzlových bodech kružnice a ty postupně ořežte – příkaz Trimujodstřihni

24


Pravoúhelník Kreslení nedělá potíže, odpovídá běžným zvyklostem – zadá se souřadnice levého dolního rohu a následně souřadnice pravého horního rohu. Př. Nakreslete obdélník, počáteční bod je libovolný bod na obrazovce, délka obdélníku (směr X) d=100, šířka (směr Y) š=60. Protože AlphaCAM neumí pracovat s relativními souřadnicemi, využijeme příkazový řádek. První bod má souřadnice x=82,9785; y=-23,909.

Protilehlý roh má „x“ souřadnici + 100, „y“ souřadnici + 60.

25


Text

Máte možnost měnit fonty, implicitně nastavený však vyhovuje nejlépe. Pro obrábění musí kontury být jako typ „Geometrie“ – dá se nastavit přímo v dialogu. Obecně v AlphaCAMu ke změně typu se používá příkaz Změň Dále se pak může použít příkaz Edituj Text měnit fonty i převést na Geometrii.

26

, kde se dají


V našem případu v horním poli označíme Text, ve spodním poli označíme Geometrii. Typ textu se změní na Geometrii, text bude vhodný ke gravirování. Příkaz Polygon a Elipsa údajů dle dialogu zadáte střed

Otvory na kružnici Novinka proti AutoCADu

27

jsou standardní. Po zvolení


Další kreslící příkazy

na vnořeném panelu

Některé příkazy se opakují, k některým se vrátím později.

Cv. Připravte dle předlohy. -

Rámeček má rozměry 50x50 Výška písma 6 a 3 Font – Stencil, zarovnání na střed, vzdálenost mezi znaky 0,3*H

Shrnutí

Umíte nakonfigurovat systém.

Umíte využívat grafický systém AlphaCAD – znáte základní příkazy ke kreslení entit ve 2D

28


3. AlphaCAD-kreslící pomůcky 3.1 Orto režim

Umožňuje kreslit jen v kolmých směrech a to ve směru osy X a osy Y. Kromě klávesy F3 se do Orto režimu dá přepnout po kliknutí na ikonu a v následujícím dialogu. Klávesa F5 a výběr Uchop Módu v dialogu se netýká uchopení prvků, ale zapnutí rastru. Krok rastru se dá také v dialogu nastavit.

3.2 Uchopovací módy Využívají se při kreslení, zajistí přesné napojení entit. Proti AutoCADu je módů méně. Přehled možností a funkčních kláves

Velmi často využívaný je uchopovací mód Auto Uchop = F2

29


Cv. Nakreslete dle zadání –bez kót

Cv.

30


3.3 Informační příkazy Během kreslení občas je užitečné zkontrolovat polohu uzlových bodů - kliknutím na Výpis souřadnic

.

Po kliknutí na ikonu Vzdálenost/úhel jste vyzváni k výběru dvou bodů – systém vrátí vzdálenost mezi body a úhel který svírá úsečka s kladnou poloosou X. Kliknutím na ikonu Rádius a následném najetí kurzorem na vybraný rádius systém vrátí hodnotu rádius.

3.4 Pracovní roviny Pracovní prostor je určen třemi osami X,Y,Z. Kreslící – pracovní rovina je dána osou X,Y. Osa Z určuje směr normály – směr osy nástroje při obrábění. Pracovní roviny jsou pomocné roviny protínající pracovní prostor, umožňující - posouvat, nastavovat souřadný systém do jiné polohy - kreslit geometrie v prostoru - pracovní roviny mají úzký vztah k používání nulových bodů při obrábění. Řez Pracovním prostorem Vytvoří pracovní (kreslící) rovinu procházející přímkou a kolmou na původní rovinu. Původní pracovní rovina je určena osou X/Y, ve které leží obdélník.

31


Po kliknutí na ikonu jsme vyzvání k výběru přímky – vybereme delší stranu obdélníka. Souřadný systém se pootočí, osa Y je ve směru původní osy Z. V nově vzniklé pracovní rovině můžeme kreslit

2 přímky pro osy X a Y Příkaz proloží pracovní rovinu procházející dvěma přímkami V našem případě jsme proložili osu X vodorovnou přímkou vpravo, osu Y svislou přímkou vpravo.

Existující Geometrie Aktivuje pracovní rovinu ve které leží vybraná geometrie. Paralelně k Aktuální Rovině Příkaz umožní vytvořit pracovní rovinu rovnoběžnou s aktuální pracovní rovinou v zadané vzdálenosti.

32


Na obrázku je aktuální pracovní rovina v rovině svislého obdélníku; je požadováno, aby se vytvořila paralelní rovina ve vzdálenosti 30. Na druhém obrázku je souřadný systém posunut o 30 ve směru osy Z (osy X a Y vytvořily novou pracovní rovinu)

Reverzně k současné rovině Příkaz umožňuje postupně otáčet souřadný systém kolem os.

33


Jako současná prac. Rovina, Jiný počátek Příkaz posouvá souřadný systém do jiného bodu vzhledem dané pracovní rovině, ale vzniká nová pracovní rovina s novým číslem ofsetu. Do čísla ofsetu se zapisují uvažované nulové body např. G54, G55, G56 atd. Používá se to pro posouvání nulového bodu při obrábění.

Podle jména Umožní pracovní rovinu pojmenovat a uložit. Když bude potřeba můžeme se do pracovní roviny vrátit. Dále můžete zvolit počátek můžete zrušit

pracovní roviny

, pracovní rovinu

, můžete zjistit vlastnosti pracovní roviny

,

proložit body geometrie

3.5 Kótování Kromě běžného kótování jako je kótování vodorovných, svislých, šikmých čar, kótování průměru, radiusů a úhlů máte možnost zjistit a zakótovat max. X a Y rozměr, zjistit souřadnice bodu, nakreslit odkazovou čáru, případně pro jednotlivé body zobrazit X nebo Y hodnoty.

34


Cv. Nakreslete a zakótujte dle náčrtu. Upravte kótovací styl dle dialogu.

Cv. Pro zadaný náčrt zakótujte a vyznačte souřadnice bodů dle náčrtu.

35


Posuň kótu

, příkaz umožní posunout kótu

3.6 Šrafování V dialogu nastavíte parametry šraf, klinete na konturu (musí být uzavřena).

36


Cv. Nakreslete a zakótujte dle náčrtu.

3.7 Detaily Vytvoří zvetšenou kopii – faktor zvětšení lze volit.

Shrnutí

Umíte využívat kreslící pomůcky, uchopovací módy, orto režim.

Orientujete příkazech.

Pochopili jste smysl pracovních rovin a základní práci s pracovními rovinami

se

v kótování

37

a

základních

informačních


4. AlphaCAD-editační nástroje Editační nástroje se velmi podobají běžným příkazům CAD systémů

4.1 Příkazy Zpět Příkaz umožní vrátit o krok zpět. Počet kroku zpět se dá nastavit \Soubor\Konfiguruj ->v záložce Všeobecně

Posuň Běžný příkaz ve všech grafických systémech – Nejdříve musíte vybrat entitu myší nebo oknem – výběr potvrdíte pravým tlačítkem. Zvolíte referenční bod – nejlépe pomocí uchopovacích módů. Přesunete myší do zvolené polohy. Kopíruj Postup analogický jako u příkazu Posuň. Kopírování ukončíte prvým tlačítkem myši. Otoč Postup běžně známý z grafických systémů. Kladný směr je implicitně nastaven proti směru hodinových ručiček. Rozdílné je, v posledním kroku, možnost zvolit počet kopií – výsledek je“něco jako pole“

38


Př. Počet kopií včetně originálu byl zvolen 3, úhel pootočení 90°

Zrcadli Nejdříve vyberete objekt, zvolíte osu zrcadlení, nakonec zvolíte zda originál se má zachovat/vymazat. Měřítko Vyberete objekt, zvolíte referenční bod, proti CAD systémům můžete volit pro každou osu jiné měřítko (číslo menší než 1 zmenší, naopak číslo větší než 1 zvětší objekt. Rozděl Umožní rozdělit entitu postupně nebo v průsečících s další entitou.

Přímá úsečka rozdělí lomenou úsečku v průsečících

Lomená úsečka se rozdělila na 5 úseků Další běžné příkazy

39


Trimuj-odstřihni

Nakreslete objekt dle obrázku, pomocí příkazu Trimuj-ostřihni uprav náčrt.

Spoj

Vytvoříme z daného obrázku neokrouhlý kotouč. - nejdříve vypneme hladinu kót - příkazem ořež odstraníme vnitřní oblouky - nakonec příkazem Spoj vytvoříme ze 2 oblouků a 2 úseček objekt 1

40


Prodluž Nejdříve vybereme hranice (entity, kam až se mají prodloužit objekty – neokrouhlý kotouč). Pak klikneme na konce objektů (oblouku), které se mají prodloužit.

Zaobli

Pokud zvolíte volbu Jednotlivě – postupně vybíráte přilehlé hrany. Volba Vše zaoblí všechny rohy objektu po kliknutí na objekt.

41


Zkos

Postup Zaoblení

je

analogický

jako

4.2 Cvičení Cv.Nakreslete dle předlohy

Shrnutí

Které editační příkazy znáte.

Umíte používat editační příkazy běžné při kreslení 2D.

42

u


5. AlphaCAD-kreslení 3D Plochy jsou 3D objekty, mající nulovou tloušťku. Jedná se o síť, která pokryje drátovou konstrukci (drát může být přímka, oblouk, kružnice, křivka …. Vyplývá z toho nejdříve vymodelovat drátový objekt a ten potáhnout plochou – sítí. Metod vytváření 3D ploch je několik viz \Geometrie\3D Plochy…

5.1 3D plochy Tažená plocha (2 křivky – dráty) K vytvoření plochy použijeme 2 spline v prostoru

43


Hustota sítě je dána hodnotou v dialogovém panelu „Počet kroků“

–

Tažená plocha (3 křivky – dráty) K vytvoření plochy použijeme 3 oblouky v pracovních rovinách k sobě kolmých

44


Vystínovaná plocha

Při rychlém stínování nás barva informuje z které strany bude plocha obráběna. Stříbrná barva je ze strany nástroje.

Směr normály k obráběné ploše lze změnit – najedeme kurzorem na plochu, pravé tlačítko myši, z místní nabídky vybereme Otoč stranu nástroje .

45


Při obrábění složitějších objektů se můžeme setkat s plochami, které nejsou orientovány jedním směrem, tam pak musíme orientaci sjednotit. Coonuv Plat 4 dráty Dráty musí být dokonale napojeny, modelujeme polovinu lopatky na smetí. Dráty tvoří přímky-křivky v rozích zaobleny, ve 4 pracovních rovinách. Pracovní prostor je tvořen hranolem o rozměrech 250x120x30. 1. krok – nakreslíme obdélník

46


2. krok

Definujeme pracovní prostor 3. krok Do čela vložíme pracovní rovinu. Druhá ikona zleva 2 Přímky pro X a Y osy. Nakreslíme profil ½ lopatky.

4. krok Stejným postupem vytvoříme pracovní podstavy hranolu a nakreslíme 2. drát lopatky.

47

rovinu

do

horní


5. krok Pomocí oblouku ( třemi body) vytvoříme profil pro ½ rukojeť

6. krok Opět musíme v boční stěně vytvořit pracovní rovinu a pak už zbývá nakreslit 4. drát – profil dna lopatky

Síť ½ lopatky – Coonuv plat 4 křivky - pokud napojení profilů je dokonalé.

48


Vystínovaná ½ lopatky

Celá lopatka – vznikla zrcadlením

Coonuv Plat 3 dráty Postup stejný jako v předešlém případě, jenomže plocha vznikne pomocí 3 drátů - Spline . Plocha je trochu „divoká“ Spline křivky byly tvarově složitější - cílem nebyla nějaká konkrétní plocha.

49


Přímková plocha Dva dráty otevřené nebo zavřené, v rovině nebo v prostoru.

Dráty – obr.1 - přímka, oblouk obr.2 - kružnice, kružnice obr.3 - oblouk, Spline

Plocha Otočením Profil tvoří Spline, úhel otočení lze volit, je možné volit i hustotu sítě v obou směrech.

50


Vytažení plochy Jedná se o vysunutí profilu ve směru osy Z o zadanou hodnou. Profil – kružnice

Profi - elipsa

U Vytažení kružnice povrch pláště tvoří 2 plochy u elipsy 16 ploch. Pokud má být plocha pláště jen jedna pak zvolíme typ Tažená Plocha (2 Křivky), směrový vektor vytvoříme pomocí 3D Polyline

51


3D Polyline

Shrnutí

Jaké typy ploch znáte.

Je vám jasný rozdíl mezi plochou a tělesem.

52


6. AlphaCAM-frezování vybrání Programy pro CNC stroje systém AlphaCAM vytváří jednak z výkresů 2D nebo 3D. U výkresů 2D se potřebné údaje týkající se daného objektu do vstupních údajů vloží.

6.1 Postup Máme frézovat drážku dle náčrtku. Jedná se o 2D náčrt, víme však, že deska je vysoká 20 mm a drážka je hluboká 16 mm. Zatím neřešíme drsnost povrchu a rozměrovou přesnost. Některé údaje musíme systému poskytnout - předpokládáme drážku frézovat válcovou čelní frézou D=10 mm, bez přídavku – hrubovat, hloubka záběru 2 mm, celkem 8 úběrů, jedná se o ocel 11 600. Další údaje potřebné jako řezná rychlost, posuv, otáčky aj. ponecháme implicitně navržené systémem.

1/ Zkontrolujeme druh materiálu

53

- panel nástrojů Obrábění


2/ V panelu nástrojů Zobrazení klikneme na ikonu Symbol . Ke konturám se zobrazí ikona znázorňující směr Nástroje obrábění. Nástroj je přímo na kontuře, přesuneme nástroj dovnitř vybrání, kliknutím na ikonu Směr nástroje - panel nástrojů Obrábění. V dialogu v oblasti Uzavřená Geometrie vybereme Stranu Vnitřní, následně kurzorem ukážeme na konturu drážky. Pokud by se jednalo o tvarově náročnější součást s více vybráními, případně také i vnějším obráběním, je možné s výhodou zvolit volbu

Kromě toho můžete měnit Směr – určuje souslednost a nesouslednost obrábění.

3/ Definujeme velikost materiálu - panel nástrojů 3D. Dle zadání víme, že polotovar je vysoký 20 mm – objeví se 3D polotovar.

54


4/ Zvolíme vhodný nástroj

- panel nástrojů Obrábění.

Obrys nástroje se zobrazí 1:1 a odpovídá aktivnímu průměru. Potvrzení výběru nástroje se provede stiskem klávesy Enter.

55


5/ Když máme vybraný nástroj můžeme zadat údaje pro - panel nástrojů Obrábění frézování vybrání Drážka má svislé boky, proto první volba. implicitní volbu Vybranou geom.

Ponecháme

V druhém dialogu zvolím Typ obrábění - Paralelní – tj. ekvidistatní s konturou Uzavřené Obrábění – Plné – provede dokončovací řez. Start v – Uvnitř Změnu nástroje - neprovádíme – zvolená fréza vyhovuje Ok

Uzavřené Obrábění Plné – znamená hrubování prostoru kapsy a dokončovací řez kolem ostrůvků i ohraničující kontury. Neplné – znamená dokončovací řez po hrubování pouze kolem ohraničující kapsy. Není – znamená pouze hrubování bez dokončovacího řezu.

56


Otevře se třetí dialog ve kterém volíme či upřesňujeme parametry obrábění. Z hladina Rychloposuv:Z – prostor ve kterém se můžeme s nástrojem bezpečně pohybovat rychloposuvem – obrobek má výšku 20 mm, pak přesuny nástroje ve výšce 25 je naprosto mimo možnost kolize. Najetí:Z – na výšku 22 fréza najede rychloposuvem a dále už se zapnou pracovní řezné podmínky tj. cca 2 mm nad obrobkem. Materiál:Z – uvede se výška polotovaru, v našem případě jsme definovali rozměry materiálu 20 proto v dialogu také 20 Hloubka obrobení:Z – uvádí se hodnota na kterou se má drážka obrobit od 0. Když polotovar má výšku 20 mm, drážka má být hluboká 16 mm, pak nástroj čelem musí najet na Z souřadnici 4. Počet Řezů – v zadání jsme uvedli, že hloubka řezu má být 2 mm. Pak celková hloubka drážky/hloubkou řezu = 16/2 = 8 Ostatní parametry neměníme OK

Otevře se čtvrtý dialog – zde máte možnost měnit implicitně navržené řezné podmínky. Ok

57


Klikneme na konturu drážky a potvrdíme pravým tlačítkem. Na obrazovce se objeví dráhy nástroje.

Pro větší názornost můžeme se přepnout Zobrazit, do 3D pohledu.

58

- panel nástrojů


Abychom měli ještě lepší představu simulovat obrábění

o obrábění můžeme

- panel nástrojů Zobrazení

59


6.2 Cvičení Navrhněte postup pro frézování vybrání dle zadání Cv.1 Výška materiálu je 25 mm, drážka je průchozí – skrz. Materiál 12 020, drážka bude hrubována

Cv.2 Výška materiálu je 15, vybrání má hloubku 8. Materiál 15 230, vybrání bude hrubováno.

60


Shrnutí

Jaké znáte typy strojů pro CNC frézování.

Umíte ve 2D nakreslit náčrt tělesa.

Popište jak zvolíte v AlphaCAMu pro zadanou součást materiál a polotovar.

Popište jak se volí nástroj a směr umístění.

Jaká vybrání lze navrhovat.

Co jsou to dráhy nástroje

61


7. Frézování vybrání – další možnosti 7.1 Frézování šikmých stěn Frézování provedeme nástrojem – kulovou frézou. Nástroj se pohybuje svislým směrem ve směru osy Z a stůl s obrobkem postupně ve směru osy X a Y. V následujícím příkladu jsou uvedeny dvě varianty, v první je zvolena větší tříska a větší příčný posuv – projeví se to na horší kvalitě povrchu. Druhá varianta má tloušťku třísky nastavenou na hodnotu 1 mm a ekvidistantu (příčný posuv) také 1 mm – počet drah nástroje se podstatně zvýší, frézování bude déle trvat, ale povrch – drsnost bude podstatně lepší. Př. Máme frézovat drážku dle obrázku, stěny jsou šikmé pod úhlem 10°, tloušťka dna je 5 mm, předpokládáme přechod šikmé stěny do dna poloměrem R=5. Polotovar bude mít rozměry 100x80x22.

1/ Jako základ pro návrh programu vybereme levý pohled ( půdorys ) 2/ V dalších krocích zvolíme Symbol Nástroje příkazu Směr Nástroje

, pomocí

upravíme polohu nástroje a dále

zvolíme vlastní nástroj dle zadání příkazem Vyber Nástroj

62


3/ Pomocí příkazu Definuj Velikost Materiálu rozměry polotovaru

určíme

4/ Zadáme příkaz Obrob Vybrání

a postupně dialogy

Pro první variantu

63

se

otevřou


64


Pro druhou variantu – kvalitnější povrch – změnila se hodnota Síla třísky

Změnila se hodnota Ekvidistanta frézování

65


Počet drah je podstatně větší, hustota je větší

7.2 Frézování lícní V předešlém příkladu jsme vyfrézovali drážku do polotovaru vysokého 22 mm, deska má však výšku 19 mm, proto musíme horní plochu obrobit. z panelu Zvolíme příkaz Obrábění líce V dialogových panelech nastavíme hodnoty

66


Dle příkazového řádku barvy patří lícnímu frézování.

. Dráhy nástroje – červené

67


Deska po lícním obrobení

7.3 „Ostrůvky“ ve vybrání Postup úplně stejný jako při běžném frézování vybrání – kapsy, jen s tím rozdílem, že symbol nástroje bude umístěn i k ostrůvkům – dle obrázku – vnitřní ke kontuře vybrání vnější k ostrůvkům

Po zvolení vhodného nástroje, zadání příkazu obrábění Vybrání následují běžné dialogy, postup je odlišný jen při výběru Geometrií.

68


Vybereme kromě geometrie vybrání (současně) i geometrie ostrůvků)

Ostrůvky mohou mít odlišnou výšku od vybrání. Pokuste se vymyslet postup.

7.4 Podélné můstky V některých případech vybrání je částečné, ostrůvek je spojen s tělesem můstkem.

Postup je stejný jako při generování vybrání s ostrůvky.

Po vygenerování drah nástroje se klikne na příkaz Můstky

69


Navolí se parametry můstku (můstek má stejnou výšku jako ostrůvek a okolní těleso) Dále se určí poloha můstku , kurzorem pomocí např. uchopovacích módů vyberete místo postupně na každé dráze. Pokud požadujeme plynulejší přechod můstku, musíme zvolit větší počet drah (ekvidistantu).

70


Je možné můstky vytvořit prostým přerušením drah nástroje. Na následujícím obrázcích je vidět postup. Ze středu je nakreslena svislá úsečka.

K úsečce jsou vytvořeny dvě ekvidistanty. Ekvidistanty jsou nakresleny jako Konstrukce – změníme je na Geometrie.

Pomocí příkazu Ořež odstraníme dráhy nástroje

71


7.5 Profilované frézování Profilované frézování vybrání vybrání a nakreslení profilu vybrání

spočívá

v nakreslení

tvaru

Další postup:

vložíme symbol nástroje a umístíme dovnitř zvolíme polotovar zvolíme nástroj – fréza válcová-kulová (poloměr menší než je min. zaoblení profilu. zvolíme příkaz Obrob Vybrání

další postup je už stejný jako u běžného vybrání. Nakonec

vybereme profil

72

.


vybereme referenční bod (referenční bod je vztažný bod profilu, kterým bude profil přiložen k obráběné kontuře uchop_mody)

vybereme geometrii vybrání

Výsledné obrobení vybrání - profilované

7.6 Otevřená kapsa – otevřené vybrání Použijeme příkaz Otevřená kapsa

z panelu

Postup je analogický z předešlými případy – vložíme symbol nástroje a umístíme vpravo

73


Určíme rozměr polotovaru

V následných dialogových panelech vyplníme Důležitá je volba Obrábění (G41 G42), program bude funkční i když změníme průměr nástroje - frézy

74


Protože se hodnoty vztahují k podstavě, pak dno kapsy bude tlusté 5 mm. Počet Řezů 5 nám určuje hloubku záběru h=3 mm (20-5)/5=3

Řezné podmínky nebudeme měnit. Přídavek 0 – jedná se o frézování načisto. Ekvidistanta 6 – jedná se o posuv do záběru

Na prvním obrázku jsou dráhy nástroje a na druhém hotová kapsa.

75


Protože nástroj – fréza měl průměr D=12 mm a na obrobku kapsa má zaoblení menší R=5 mm, zopakujeme postup ještě jednou s nástrojem o průměru D=10. Postup se zdá nelogický, jedná se o záměrnou ukázkovou další operaci, kdy dojde k následnému obrobení rádiusů. Operace v prohlížeči

Červenou barvou jsou znázorněny dráhy frézy s R=5

Pokud vzniknou přebytečné dráhy, je možné je odmazat a zbavit se tak pohybu nástroje ve vzduchu – viz následující obrázek.

Správný postup spočívá v obrobení otevřené kapsy a následného obrobení vnější geometrie frézou o poloměru R=5 mm.

76


Nesmíme zapomenout na najetí a odjetí, je zvolena volba Přímka /Auto, více v následující kapitole.

Cv. Navrhněte postup pro vyfrézování vybrání s ostrůvky (písmo) Font písma – Ariel Hloubka vybrání 1mm Fréza válcová 1 mm

Dráhy nástroje

Vybrání s textem

77


Shrnutí

Popište vliv řezných podmínek na kvalitu povrchu a náklady na výrobu.

Co je to „otevřená kapsa“, popište postup návrhu.

Co jsou to ostrůvky, můstky - v souvislosti s obráběním vybrání.

Popište postup frézování profilovaného vybrání

78


8. AlphaCAM-frézování obvodů Program pro frézování obvodů je podobný frézování vybrání. Vycházíme z nakreslené kontury – geometrie součásti, nakreslíme i konturu polotovaru.

Polotovar je o 3 mm větší – přídavek na obrábění. Definujeme výšku polotovaru, vybrali jsme vnější konturu.

Tak jako v minulých cvičeních zadáme příkaz Symbol Nástroje , Směr Nástroje frézu D=12 mm.

- zvolíme vnější a vybereme nástroj

79

–


Zadáme příkaz pro frézování obvodu Hrubuj/Dokonči

.

Po kliknutí na tlačítko Vybranou geometrii. zvolíme hodnoty v následujících dialog. panelech.

Důležitá volba Obrábění (G41 G42), umožňuje měnit rozměr frézy Nastavené hodnoty v dalším dialogu odpovídají zvolenému polotovaru. Na obráběnou hloubku 20 mm je zvoleno 5 řezů, což odpovídá hloubce záběru 4 mm.

Řezné podmínky nebudeme měnit

80


Dráha nástrojů

Při vnějším frézování povrchu volbou Obrábění (G41 G42) se musí dráhy nástroje doplnit o Najetí/Odjetí - panel nástrojů Obrábění. Při následném ukládání NC kódu by program hlásil chybu. V našem případě zvoleno Najetí/Odjetí – Oboje Metoda – Auto propojení Dráhy nástroje byly vybrány oknem

81


Najetí/Odjetí může být po Přímce, Oblouku nebo Oboje tj. přímce a oblouku… Metoda Auto je vhodná při profilovém nebo šikmém frézování - obvykle když je více drah nástroje - volba Ručně by pak byla zdlouhavá. Metoda Auto propojení - když zvolíte Najetí/Odjetí - Oboje. Dráhy nástroje vybíráme kurzorem nebo oknem. Obrobení obvodu – hotový tvar a zbytek polotovaru - odpad

Stejně jako u obrábění vybrání, můžeme obvod obrábět s šikmými stěnami. Následující postup odpovídá obrábění stejné součásti se stěnami šikmými pod úhlem 10 °.

82


Najetí/Odjetí při frézování šikmých stěn – zvolená volba Oboje – metoda Auto propojením.

83


V praxi musíme vzít v úvahu rozměrovou přesnost, požadavky na jakost povrchu – pak obrábění na jednu operaci obvykle nevyhovuje. Obrábí se na dvě operace - nejdříve se hrubuje ponechává se menší tříska - pak následuje obrábění načisto. Př. Další příklad bude opět pro stejnou součást, jen s tím rozdílem – obvod bude obroben na dvě operace. První operace bude hrubování, na bocích bude ponechán přídavek 1 mm, druhá operace bude dokončující. Nebudu zde popisovat detailně jednotlivé kroky, protože jsou stejné s kroky v předešlých příkladech, zaměřím se jen na dialogové panely týkající se obrábění obvodu.

84


Obrobení v AlphaCAMu

obvodu jsou

můžeme provést i jiným k dispozici speciální

příkazem, příkazy

, příkaz Násobné Hrubování/Dokončování provede obrobení obvodu na dvě operace – ale při jednom zadání

Samozřejmě i zde je nutné doplnit Najetí/Odjetí. 85


Jak je vidět z prohlížeče, celá operace je automaticky rozdělena na hrubování a obrábění načisto. Také dráhy nástroje jsou dvě. Zajímavý je ještě jeden způsob obrábění zařazený mezi frézovací cykly; jedná se o Trochoidální Hrubování/Dokončování Nástroj kromě pohybu po ekvidistantě vykonává v drážce další odvalovací pohyb.

86


Cv.

Frézování obvodu Polotovar t=10 Fréza válcová D=2 Hloubka drážky t=2

Shrnutí

Popište postup frézování obvodů.

Co jsou frézovací cykly – jaké znáte, postup použití.

Umíte použít příkaz Najetí/Odjetí

87


9. AlphaCAM- gravírování, návrh nástroje a upínky, Spline řež 9.1 Gravírování Součástí AlphaCAMu je také gravirování . Gravírování je speciální pohyb nástroje, kdy se kuželová fréza začne vytahovat vzhůru, když se dotkne kontury ve dvou bodech a úhel sevřený elementy kontury je menší než nastavená hranice pro spuštění gravírování. Je-li nástroj špičatý, řeže ostrý roh. Vhodným nástrojem je fréza s ostrým nebo komolým profilem kužele. Ke gravírování je vhodná geometrie, text – geometrie. V následujících dialozích máte možnost nastavit parametry gravírování. Stejně jako v minulých případech, většina údajů je však přednastavena. V následujícím příkladu máme gravírovat písmeno M na povrchu desky. Rozměry volíme .

Vybereme vhodný nástroj, nebo nástroj nadefinujeme

88


V prvním dialogu vybereme z Metody – Geometrie, většina dalších hodnot už byla dříve vysvětlena

89


Na následujícím příkladu jsou vidět další možnosti gravírování a frézování vybrání – pokus o písmeno „č“

Nejdříve si připravíme desku, na které písmeno obrobíme.

90


Přesuneme souřadný systém na horní plochu - nakreslíme geometrii desky. Pomocí přímek nakreslíme písmeno, v rozích zaoblíme.

Zvolíme Symbol nástroje Směr nástroje Nástroj Tuto činnost už umíme, proto není uvedena. V další části budeme frézovat vybrání s ostrůvky (písmeno a háček) Na rozdíl od dřívějších případů jsme zvolili Typ Lineární. Geometrie desky i písmeno leží v horní ploše, proto hodnoty Z hladina jak je uvedeno. V druhém obrázku – Ekvidistanta frézování – čím menší číslo, tím jemnější (hladší) povrch, ale delší čas na obrobení

91


Zvolíme Symbol nástroje Směr nástroje Nástroj Zvolíte příkaz gravírování Odsouhlasíte několik dialogů Vyberete geometrie, které budou gravírovány. Na obrázku jsou dráhy nástroje od frézování vybrání a také dráhy nástroje od gravirování písmene. Postup gravirování je stejný jako v předešlém příkladu

Cv. Analogicky připravte pro písmeno „B“ Dejte pozor, aby na desce nezůstal okraj – slabá neobrobená stěna

92


9.2 Návrh nástroje Pro gravirování se používají speciální nástroje – frézy. Gravírovací frézy jsou uživateli k dispozici ve složce \LICOMDAT\mtools, pokud profil nástroje nevyhovuje, musí si uživatel frézu sám nadefinovat. 1/ Nakreslí profil nástroje – kreslí se ve svislé poloze, špička má souřadnice 0,0 např.

2/ V nabídce DEF.UŽIVATEL

Obrábění->Definuj

Nástroj…

klikneme

na

3/ V dialogu doplníme/změníme některé hodnoty např. Počet zubů 1->4

93


4/ Uložíme do složky MTOOLS

Vyzkoušíme navržený nástroj – budeme gravírovat geometrii, porovnejte gravírování dle zvolených parametrů „XY-Rohy“

Při gravirování zvolené Ostré Rohy

94


Při gravírování zvolené Zaoblené Rohy

9.3 Definování upínek V nabídce Zobrazení je možno nadefinovat upínku, případně jiné součásti pro upevnění. Uživatel má k dispozici dvě možnosti.

První možnost spočívá - v nadefinování součásti která se má obrábět

-

v dalším kroku na pracovní rovinu součásti nakreslíme tvar upínky

-

zadáme příkaz Definuj Upínku/upevnění 95


- po vybrání geometrie upínky

- zrcadlením upínky rozkopírujeme

- v solid simulaci jsme informování nejen o průběhu obrábění, ale také na možnost kolize mezi nástrojem, držákem, upínkou.

96


Druhá možnost spočívá v nadefinování upínky a uložení na disk. V případě potřeby máte možnost upínku na součást vložit. - nejdříve nakreslíte tvar upínky.

-

v dalším kroku upínku obrobíme

-

upínka v solid simulaci

97


-

upínku uložíme na disk v souboru *.stl

-

upínku můžeme vložit na obráběnou součást

-

zadáme příkaz vyhledáme upínku na disku – tlačítko Browse

98

,


-

obrys upínky se umístí na obráběnou součást

-

jsme vyzvání k zvolení referenčního bodu na upínce a po stisknutí F2 můžeme také s upínkou pootáčet.

99


-

vložili jsme 2 upínky

Upínka vpravo nahoře byla chybně umístěna. Při solid simulaci došlo ke kolizi mezi nástrojem a upínkou – červená barva na čele upínky signalizuje kolizi (část upínky byla obrobena).

100


9.4 Spline nebo Polyline řež Vyfrézujeme drážku podle spline do zadané hloubky.

1/ Nejdříve nakreslíme tvar geometrie

2/ Z geometrie vytvoříme Spline nabídka Geometrie->Spline>Vytvoř Spline

101


3/ Symbol nástroje na střed spline, lze nastavit také polohu nástroje ke křivce jako u 2D kontury – vlevo nebo vpravo. 4/ Zvolíme nástroj

5/ Klikneme na nástroj Spline nebo Polyline řež panel nástrojů Obrábění oblasti Obrábění

. V dialogu doplníme hodnoty do

6/ Dle příkazového řádku klineme spline – znázorní se dráha nástroje

102

na


Shrnutí

Popište postup definování nového nástroje.

Popište postup gravírování.

Jak vytvoříte spline křivku, jak spline převedete na geometrie.

Objasněte postup obrábění dle spline.

103


10. AlphaCAM-vrtání,závitování 10.1 Vrtání/Závitování Děr Předpokládá se obrábění děr vrtákem/závitníkem, nástrojem, který je souosý s osou otvoru. Pro náš případ pro každý rozměr otvoru musíme zvolit jiný vrták.

Nejdříve budeme vrtat otvory d=10; zvolíme vrták Ø10

Zadáme příkaz Vrtání/Závitování Děr Obrábění), otevře se dialog

104

(panel nástrojů


Můžete zvolit Druh obrábění – volba Přeruš. Tříska se uplatňuje u hlubokých otvorů L>5d, těžko obrobitelných materiálů. – Závitování zvolíme při řezání závitů závitníkem – Zahlubování – pro zahloubené otvory. Vrtání – NC-Kód –

Ponecháme pro náš případ implicitní volbu Ponecháme implicitní volbu

V dalším dialogu navrhneme rozměry polotovaru a parametry pohybu nástroje.

105


V posledním dialogu jsou navržené řezné podmínky, ponecháme implicitně navržené. Dosud jsme chlazení neřešili, závisí na obráběném materiálu.

Vybrali jsme otvory Ø10, osy v otvorech představují dráhu vrtáku. U dalších otvorů bychom postupovali analogicky, ale z jiným zvoleným vrtákem

10.2 Obrob Otvory Při zadání tohoto příkazu

(panel nástrojů Obrábění),

můžeme obrábět předobrobené otvory frézováním -

106


samozřejmě jsme předtím zvolili vhodnou frézu v našem případě – válcovou Ø8 V dialogovém panelu volba Obrábění (G41 G42) umožňuje měnit průměr frézy, aniž musíme měnit program. Volba všechny Vybrané kružnice umožní vybrat kružnice např. oknem.

Další dialog, určuje rozměry polotovaru a pohyb nástroje

107


Poslední dialog nastaví řezné podmínky

Dráhy nástroje jsou ve všech otvorech

108


Otvory lze obrábět-frézovat také Vybrání Pak veškerý materiál bude odebrán

jako

10.3 Frézování závitu Použijeme u větších závitů, zvolíme příkaz Závit-frézování

(z panelu nástrojů Frézování – Cykly

) V následujícím příkladu máme frézovat závit do otvoru

Nejdříve obrobíme otvor – bude obroben jako vybrání s přídavkem na obrobení 2 mm, frézou válcovou d=16 (jak je vidět, opět se setkáváme s dialogy, které jsou nám známé)

109


Závit budeme frézovat závitovou frézou

Po

zadání

příkazu

Závit-frézování

(z panelu

Frézování – Cykly ) se otevře dialog, údaje uvedené v panelech jsou jasné.

110

nástrojů


Jak je vidět, obrobení závitu se provede na dvě operace

Shrnutí

Popište postup při vrtání a obrábění otvorů na frézce

Umíte navrhnout postup zhotovení závitu frézováním nebo řezáním závitníkem.

111


11. AlphaCAM-frézování 3D ploch Povrch součásti je někdy tvořen obecnou plochou. Nejčastěji součást – model již dostaneme hotový, vytvořený v některém z grafických systémů. My si zde předvedeme vygenerování programu pro součást navrženou v grafickém systému Inventor. Součást musíme nejdříve do programu AlphaCAM načíst, to provedeme pomocí příkazu CAD Soubor Načti… z nabídky Soubor

Otevře se dialog

-

navolíme Typ Souboru – Inventor navolíme Zruš Paměť – vymažeme dřívějších úloh.

z paměti

Tvar součásti

112

zbytky


Pro zadanou součást určíme polotovar –nakreslíme kolem součásti obdélník (s přídavky na obrábění)

Posuneme objekt, aby dolní levý roh obdélníku byl v nulovém bodě. Určíme polotovar, aby ve spodní části byl dostatečný přídavek pro uchycení ve svěráku.

Z panelu nástrojů – Objemový model zvolíme příkaz Získej

ohraničení obj. tělesa Nakreslíme na polotovar Geometrii (obdélník) odpovídající vnějším rozměrům polotovaru.

113


V nabídce Obrábění klikneme na volbu Označ/Odznač otevřené prvky, následně kurzorem vybereme všechny hrany obdélníka.

Jako první operaci provedeme frézování obvodu. Vlastní obrábění provedeme frézováním Vybrání s ostrůvkem.

114


Poloha nástrojů - Obdélník na střed - Ostrůvek vně Protože hrany vnější kontury byly Označeny, nástroj o zadanou hodnotu „vyjede“ mimo vybrání – viz obdélníková dráha nástroje.

Druhá operace se týká frézování – obecné plochy

115


Zadáme příkaz Vytvoř plochy ze stěn Objemový model

- panel nástrojů

Jsme vyzváni vybrat stěnu, kterou budeme obrábět jako plochu. Vybereme horní obecnou plochu.

Dále vybereme vhodný nástroj pro obrábění, v našem případě zvolíme kulovou válcovou frézu d=16 mm Příkaz 3D obrábění plochy – zvolíme obrábění plochy

z panelu Obrábění otevře dialog.

116


117


Důležitá volba - Výška Vrcholu ->Obrat 0.05 čím číslo je menší, tím povrch plochy je hladší (déle obrábění trvá) - Směr Obrábění: zvolili jsme 45°- vůči ose X (směr obrábění k abs. Souřadnicovému systému). Povrch obecné plochy nebyl dostatečně kvalitní, zvolili jsme analogickou třetí operaci s menším průměrem kulové frézy a jiný směr obrábění.

118


Shrnutí

Umíte načíst CAD objekt do AlphaCAMu.

Umíte používat příkazy z panelu nástrojů Objemový model – Vytvoř plochy ze stěn, Automaticky.

Víte jaký nástroj je vhodný pro obrábění plochy.

Umíte použít příkaz pro obrábění plochy.

Znáte nejběžnější metodu pro obrábění plochy – Podél přímky v XY rovině.

Čím můžete ovlivnit jakost povrchu.

119


12. AlphaCAM-frézování 3D objektů Podobně jako u ploch, také u modelů musíme nejdříve součást do AlphaCAMu načíst. Součást opět byla vymodelována v grafickém systému Inventor.

Z obrázku vyplývá max. rozměry délka je 50 šířka 18 tloušťka 10 Součást bude obráběna z hranolu z hranolu

šxt-l

š=22; t=12; l=54 Kolem součásti je nakreslen obdélník 22x54, přídavek na obrábění je 2 mm. Příkazem Definuj Velikost Materiálu nadefinujeme požadovaný polotovar

Vypneme Rychlé stínování

- získáme drátový model

120


Zadáme příkaz Automaticky Co získat Kontury

, navolíme v dialogu v oblasti

Také můžeme v panelu nástrojů kolem vybraných stěn

vybrat příkaz Kontury

.

Příkazem z panelu Zobrazení zobrazíme součást v půdorysu, kde máme možnost vybírat stěny, pro získání kontur.

121


Postupně klikáme na jednotlivé hrany, vybrané stěny změní barvu hran

Následně vybereme válcovou frézu pro hrubování Když máme vybrané kontury a zvolený nástroj zadáme příkaz 3D Objemové Obrábění Hrubování

. V dialogu vybereme Z kontury –

122


V následujících dialogových panelech nastavíme volby

123


Po hrubování povrchu budeme páky – Obráběním ploch

postupně dokončovat povrch

Nejdříve v prohlížeči vypneme předešlou operaci a model nastavíme do polohy – půdorys a drátový model. V nabídce 3D >volba Vytěžení Solid Modelu -> zvolíme příkaz Vytvoř plochy ze stěn nebo v panelu Objemový model -> vytvoř plochy ze stěn Postupně označíme jednotlivé plochy, jak je znázorněno na obrázku

Zvolíme nástroj – frézu s kulovým čelem obrobíme dle postupu

a každou plošku

Z panelu obrábění zvolíme příkaz 3D Obrábění plochy V dialogu vybereme volbu Obrábění Plochy

124


V dalším dialogu z volíme Metodu Parametrické Přímky

V dalším dialogu uvedeme hodnoty pro Rychloposuv a Výška nad Plochou …, řezné podmínky neměníme

125


Význam hodnot uvedených v následujícím dialogu jsou jasné – zajistí kvalitu povrchu – čím menší číslo tím povrch kvalitnější, ale déle trvá a tím nákladnější.

126


Po odsouhlasení vybereme jednu plošku – v našem případě přilehlou u většího náboje – jak jsme vyzváni v příkazovém řádku (plocha změnila barvu na modrou)

Dále

jsme

vyzváni

a

následně

. Jsou vybrány body na počátku oblouku a na konci – červená barva oblouku. Podle toho které body vybereme, podle toho bude se pohybovat nástroj – tedy po obloucích. Pro každou plošku musíme postup zopakovat. V našem případě byly opracovány plošky zaoblení ve střední části součásti – 8 plošek

127


Jako další možnost je zde ukázka obrobení čela malého náboje v tomto případě byla navolena metoda Spirálně – postup je analogický – řídit se pokyny

V další operaci analogicky obrobený druhý náboj

128


Obvod součásti

129


Dokončení velkého náboje a povrch střední části

Vybrání ve střední části

130


V AlphaCAMu stejně jako v AutoCADu lze dosáhnout konečný výsledek různými postupy. V další části je uveden jiný postup obrobení páky. Postup provedeme na 4 operace (Operace 1-3 hrubování)

Po operaci 1 Postup neuvádím – je analogický, jako v předešlém příkladu

131


Operace 2 Zvolím kulovou frézu d=8. Z geometrie obrysu podstavy (na obrázku černá barva) vytvořím Spline - Geometrie->Spline->Vytvoř spline

Zadám příkaz Spline nebo Polyline řez z panelu nástrojů Obrábění V dialogu upravíme údaje v oblasti Obrábění

132


V druhém dialogu zvolíme Paralelně k nejbližší ploše (zajistíme vyklonění nástroje – předpoklad postprocesor 5Os)

Po operaci

133


Operace 3 Obrábíme líc většího náboje příkazem Obrábění líce . Postup je jednoduchý – známý (uveden již u jiného příkladu), proto neuvádím

Po operaci

Operace 4 Obrábění plochy – postup je analogický s předešlým případem, navolíme kulovou frézu malého průměru, aby mohla obrobit přesně tvar. Zadáme příkaz 3D obrábění plochy , na předchozího příkladu zvolíme jinou metodu obrábění

134

rozdíl

od


Po obrobení

135


Shrnutí

Umíte načíst CAD objekt do AlphaCAMu.

Umíte používat model.

Víte jaký nástroj je vhodný pro obrábění plochy.

Objasněte postupy při obrábění objemových těles.

příkazy

136

z panelu

nástrojů

Objemový


13. AlphaCAM-soustružení 13.1 Úvod Modul soustružení umožňuje připravit postup pro nejrůznější typy soustruhů. Pro soustruh v naší škole SUF 16 CNC se jedná o 2-osé soustružení, což znamená, že průměrové hodnoty se uvažují ve směru osy X a délkové hodnoty ve směru osy Z. Tak jako při frézování vycházíme z náčrtu – profilu součásti, kterou v AlphaCADu nakreslíme. Některé odlišné kroky kreslení vysvětlím na příkladu.

Profil v AlphaCADu nakreslíme jen z poloviny

Způsob kreslení je odlišný.. Začátek profilu (levý dolní bod) bude mít souřadnice 0,0. Hodnoty ve směru osy X, tj. směr svislý na našem obrázku, budeme zadávat jako průměry. Zleva 35 místo 17,5, 28 místo 14, 22 místo 11, systém se v tom vyzná a přepočte na správné hodnoty. Délkové hodnoty ve směru osy Z budou neměněny. K profilu vykreslíme i poloviny polotovaru – bude vidět, která část bude obráběna ( Největší průměr nebude obráběn).Polotovar bude stejně jako profil součásti jen z poloviny.

137


V dalším kroku z panelu Soustružení zadáme příkaz Urči polohu Výměny Nástroje . Kliknutím na obrazovce určíme místo, kde bude docházet k bezpečné výměně nástrojů – nebude možné, aby došlo ke kolizi (křížek vpravo od obrobku).

V

dalším

kroku

určíme

(opět panel nástrojů vhodný nástroj – kliknutím na ikonu Soustružení) a vybereme nůž vhodný pro hrubování.

Nástroj ve výchozí poloze

V další fázi již můžeme začít s obráběním

138


13.2 Soustružení čela Nejdříve osoustružíme čelo, zadáme příkaz Obrobení čelní (panel nástrojů Soustružení) Jsme vyzváni k určení polotovaru (kliknout na profil polotovaru), následně součásti (kliknout na profil součásti) V dialogu určíme základní charakteristiky soustruhu a hodnoty které budou voleny.

Zde doplníme Čelo- přídavek Soustružíme čelo bez přídavku – nepředpokládáme, obrábění načisto čela. Tříska: 1 tloušťka třísky bude 1 mm (přídavek na čele bude odebrán na několik třísek. Čelní Soustružení až na Průměr X: lépe by byla hodnota např. -1 . Nástroj by přejel přes střed . Vzdálenost bezpečného nájezdu – vzdálenost kdy nástroje už se posouvá pracovním posuvem.

139


V tomto panelu zatím nic nebudeme měnit – zde je možné měnit řezné podmínky

Na obrázku jsou vidět dráhy nástroje

13.3 Hrubování Nyní buď můžeme hned pokračovat nebo můžeme nástroj vrátit do výchozí polohy příkazem (panel Soustružení). Protože nástroj se nebude měnit, budeme hned pokračovat v obrábění prvního čepu. Zadáme příkaz Hrubování Vybereme jak se má odebírat tříska. První čep budeme soustružit Horizontálně.

140


Nejdříve musíme opět vybrat kliknutím polotovar, pak pomocí uchopovacích módů vybereme počáteční bod na součásti a koncový bod na součásti (čepu)

V následujících dialogových panelech Navolíme parametry obrábění – protože se jedná o hrubování měl jsem ponechat přídavek na Průměr (předpokládá se že povrch postačí z horší kvalitou). Třísky jsme volili Hloubku Řezu 2 mm.

Řezné podmínky v následujícím dialogu zatím neměníme.

141


Jsme vyzvání, abychom vyznačili oblast obrábění – posunutím čtverce až na obrys součásti a v něm kliknuli na obrys. Je možné pohybovat čtvercem i ve vodorovném směru (v rozmezí obrobeného čela) – zkrátí se dráhy nástroje.

Nástroj vykonal několik horizontálních úběrů

Další čep - z opakujeme hrubování (pro vysvětlení) Vertikálně

Postup bude analogický, proto už není uveden, jen výsledek

142


Z vyznačených drah je patrné, že postup obrábění nebyl zvolen nejlépe. Zbytečně je odebírán materiál nad malým čepem. Vy určitě zvolíte postup příště lepší, nejdříve obrobíte velký čep a část nad malým čepem a pak teprve zbývající materiál nad malým čepem. Na závěr přesuneme nástroj do výchozí polohy

Obrábění proběhlo ve třech úsecích

Můžeme zvolit i třetí variantu obrábění Paralelně ke kontuře

143


Obrobení provedeme v jednom úseku

Nejdříve jsme vyzváni k výběru počátečního bodu na kontuře – pomocí uchop-módu vybereme pravý dolní bod kontury (bod na ose ), potom vybíráme opět pomocí uchop-módů koncový bod na kontuře (bod vlevo nahoře jak vyjíždí nástroj ze záběru) Z následujícího dialogu rozvržení hloubky záběru

. Řezné podmínky jako už i v jiných případech neupravujeme

Také v tomto dialogu nic neupravujeme

144


Jsou vidět dráhy nástrojů, na závěr jsme přesunuli nástroj do výchozí polohy.

13.4 Soustružení načisto V této ukázce jsme ponechali přídavek po hrubování 0,5 mm na obrábění načisto. V další operaci přídavek obrobíme. Nejdříve však musíme vyměnit nástroj. Tvarově bude prakticky stejný, bude se lišit řezným materiálem.

Po zadání příkazu Dokončování z panelu Soustružení jsme vyzvání k zadání počátečního a koncového bodu. Je zde implicitně zvolený přídavek co jsme ponechali po hrubování

145


V dalším dialogu neměníme řezné podmínky.

Jsou vidět dráhy nástroje při hrubování a dokončování. V prohlížeči jsou dvě operace

Shrnutí

Jaké znáte typy strojů pro CNC soustružení, jaký typ NC představuje SUF16 soustruh v učebně.

Popište NC SUF16 soustruh, jaké operace můžeme na soustruhu provádět.

Jaká výrazná omezení musíme respektovat.

Jaké nástroje používáte při soustružení.

Kde je nulový bod stroje, kde obvykle bývá nulový bod obrobku, kde dochází k výměně nástrojů (otáčení revolverové hlavy

Umíte připravit program pro základní typy obrábění – hrubování, obrábění načisto, … 146


14. Další možnosti soustružení 14.1 Vrtání/závitování souosých děr

Prakticky jen doplníme postup o dvě operace – předvrtání otvoru φ8 a řezání závitu závitníkem M10

Nejdříve změníme nástroj

Zadáme příkaz C Vrtání

(panel nástrojů Soustružení )

V dialogu zvolíme základní parametry

147


Doplníme hodnoty do Start Otvoru: Z / Konec Otvoru: Z – dle kót na zadání

Řezné podmínky neměníme

Vyznačená dráha vrtáku v ose – vrták ve výchozí poloze pro výměnu.

148


Vyvrtaný otvor

Do otvoru vyřízneme závit – nejdříve změníme nástroj

Postup se bude opakovat jako u vrtání, zadáme příkaz C Vnitřní Závitování

(panel nástrojů Soustružení)

149


Dráhy nástrojů a poloha závitníku ve výchozím bodě

150


14.2 Obrobení zahloubení

Vnější tvar je obroben klasicky. Před zahloubením je nejdříve vyvrtán otvor d=12.

151


K zahloubení byl vytvořen speciální nůž (byl nazván „pokus“), stávající nože jsou rozměrné. Návrh a definování nože je podobné definici speciální frézy. Vzájemná poloha součásti a nástroje.

V panelu jsou uvedeny základní parametry.

152


Rozhodujete o způsobu obrábění

Dále jste vyzvání k určení počátečního a koncového bodu zahloubení. Kontura otvoru a zahloubení je spojená geometrie.( Po nakreslení kontury zadáte příkaz Spoj jednotlivé úseky kontury )

153

a postupně vyberete


Hotová součást

14.3 Vnější drážky – vybrání dle náčrtku (ostatní kóty se nemění)

Nejdříve upravíme profil součásti – pozor, profil musí být spojitá geometrie

154


Obrobení čela a čepů -hrubováním

Vybrání provedeme stejným nástrojem po zadání příkazu Obrobení vybrání

- panel nástrojů Soustružení

Pomocí uchop-módů vybereme počáteční a koncový bod na vybrání

155


Dráhy nástroje

Hotová součást

14.4 zápichy, upichování… Součást se jinak nezměnila, proto další kóty nejsou uvedeny

156


Nejdříve zvolíme bod pro výměnu nástrojů a zapichovací nůž, nůž musí mít šířku menší než je šířka drážek. Upravíme konturu – musí ji tvořit spojená geometrie

Postup se bude opakovat, bude stejný i pro druhou drážku . Zvolíme příkaz Zapichování

- panel nástrojů Soustružení

V dialogu vybereme např. volbu Hrubuj a Dokonči.

157


V posledním dialogu můžeme měnit implicitně hodnoty řezných podmínek – měnit zatím nebudeme

nastavené

14.5 Řezání závitů Příklad součásti, na které je zhotoven závit je čistě demonstrační, nic nemá společného s nějakou součástí z praxe. Je to stále stejná součást, postupně upravovaná. Už nepopisuji zkosení hrany, je provedeno hrubováním dle kontury.

Pro řezání závitu použijeme speciální závitový nůž – je v knihovně nástrojů.

Upravíme konturu – pro zajímavost jsou ponechány dráhy nástrojů předešlých operací

158


Opět musíme zvolit vhodný příkaz Závity-řezání

Vybereme nástroj pro odpovídající zadání M22

159


Nic nebudeme měnit

Dráhy všech nástrojů

Konečná simulace

14.6 Upichování – provádí se u součástí vyráběných z tyčí nebo delšího polotovaru než je součást. V našem případu byl upraven polotovar.

160


Přídavek zleva původně nebyl, nyní je 10 mm, přídavek zprava jsme nezměnili. Zvolili jsme upichovací nástroj

Zadáním příkazu Díl-Odřež (panel Soustružení) a doplněním několika údajů v následujících dialogových panelech dojde k u píchnutí. Nepředkládáme s dalším obráběním čela (zleva), proto upíchnutí je v dialogu na nulové délce – Konec dílu (Z) = 0. Jak už jste si všimli Počátek součásti (levý dolní roh má souřadnice 0,0; levý dolní roh polotovaru má souřadnice X=0,Z=-10;

Řezné podmínky jako obvykle zatím neměníme.

161


Dráhy nástrojů

Hotová součást

162


14.7 Definování sklíčidla Pro větší názornost a pro kontrolu kolize můžeme k polotovaru z něhož soustružíme součást nadefinovat schéma upínacího elementu – sklíčidla. Nejdříve nakreslíme profil součásti a profil polotovaru.

Pak přikreslíme polovinu schéma sklíčidla

V nabídce Zobrazit ->Solid Simulace -> Define Sklíčidlo/Přídavky pro uchycení V dialogu klikneme na tlačítko Konfiguruj

163


V dalším dialogu klikneme na tlačítko Nová

Dále nadefinujeme název elementu a barvu

164


Vybereme geometrii sklíčidla

Shrnutí

Dokážete připravit postup pro běžné operace prováděné na soustruhu.

Umíte nadefinovat a používat nový nástroj.

Umíte nadefinovat sklíčidlo.

165


15. Přenos NC-kódu na stroj Úvod Po navržení programu v AlphaCAMu, zajišťující obrábění, se v našem případě – školních podmínkách, uloží NC kód na disketu nebo na pevný disk, z něhož se překopíruje na přenosné médium. Tento záznam se nakopíruje na pevný disk řídícího PC NC stroje. Pomocí NC editoru program ovládá řídící systém NC stroje.

15.1 Uložení NC kódu Následující příklad popisuje postup uložení NC kódu na disketu (přenosné médium) Máme vyfrézovat vybrání dle náčrtku, materiál je vysoký 10 mm, hloubka drážky 2 mm.

Postup frézování nepopisuji, jen uvádím poslední krok, kdy systém AlphaCAM vygeneruje dráhy nástroje.

166


Systém AlphaCAM vygeneroval a zaznamenal veškeré potřebné údaje k řízení NC stroje do přehledné sestavy. Na záznam se můžeme podívat po zadání příkazu Vypiš NC kód z panelu Soubory. Část záznamu uvádím následujícím obrázku

na

Další kroky popisují uložení NC kódu 1/ V nabídce Soubor zadáme příkaz NC Kód Ulož…

2/ V otevřeném dialogu zvolíme volbu Zapsat do Souboru, současně máme možnost zkontrolovat zvolený postprocesor, v našem případě je SUF 16CNC_FREZKA postprocesor správný 167


3/Zvolili jsme Název Vybraní, složku neměníme

4/ Otevřeme textový editor AlphaEDIT

5/ V AlphaEDITu otevřeme soubor vybrání.anc – zde můžeme provést konečnou korekturu programu, případně přečíslování řádků. V našem případě – školních podmínkách máme k dispozici jen 600 řádků programu. (Přečíslování řádků - nabídka Formát -> Čísla řádek -> krok 1, od kurzoru dále budou řádky s krokem 1 místo implicitně nastaveným krokem 2).

168


V AlphaEDITu máme možnost otevřít 2 okna najednou - pro případnou kontrolu.

5/ Pokud program vyhovuje, v nabídce volbu Výstup na Portadisk…

vybereme

6/ Zvolíme tlačítko Start

7/Uložíme NC kód na pružný disk (přenosné médium) nebo na pevný disk.

169


15.2 NC editor - frézka Nyní program nakopírujeme na řídící PC NC stroje a to složky C:\U\EFR Následující kroky popisují práci s NC editorem a ovládání NC stroje.

Na obrazovce řídícího PC NC stroje klineme na na ikonu Otevře se dialogový panel NC editoru

-

-

,

Klikneme na tlačítko EDITOR CNC, zde máme možnost načíst NC kód do paměti. Implicitně je načtený NC kód posledně spuštěného programu. Kliknutím na klávesu F3 se otevře dialog, kde jsme žádáni o zadání jména programu, který máme v úmyslu spustit. Z nabízených možností A/N vybereme A, a OK. Program je načten do paměti Kliknutím na klávesu Esc se vrátíme zpět do panelu NC editoru. Nastavíme tlačítko PORT=COM2 (kliknutím na tlačítko PORT=COM1) Kliknutím na ŘS CNC FRÉZKY otevřeme panel řízení

170


Popis obrazovky

… zeleně svítící ikona – nastavený ruční režim

… kliknutím na ikonu – svítí zeleně –

režim krok

po kroku.

… zeleně svítící ikona – připraveno pro běh programu

171


… kliknutím na ikonu se zabarví červeně – režim rychloposuvu

…

při

ručním

režimu

pohyb

vřeteníku

nahoru/dolů

… při posouvá vpravo/vlevo

se

stůl

s obrobkem

… při ručním režimu se posouvá ve vodorovném směru dozadu/dopředu

stůl

s obrobkem

…

…

ručním

režimu

pohyb otočného stolu doprava/doleva

ruční otáčení revolverové hlavy

Příprava NC stroje spočívá 1/ v nastavení „nulového bodu obrobku“, nulový bod obrobku je v levém dolním rohu. Upneme polotovar do svěráku – do stejné polohy

172


Přepneme se do ručního režimu

, spustíme otáčení

vřetena kliknutím na ikonu , nejdříve rychloposuvem a potom jemným posuvem najedeme na bok polotovaru - odečteme souřadnici Y.

Analogicky najedeme na druhý bok – odečteme souřadnici X a na horní plochu polotovaru – odečteme souřadnici Z

173


Najíždění provádíme s největší opatrností !!!. Po odečtení souřadnic vřeteno zastavíme kliknutím na ikonu

Souřadnici Z vynulujeme Souřadnice X a Y musíme o poloměr upravit, odečtenou souřadnici X ručním posuvem změníme o hodnotu R ve směru , následně vynulujeme (Poklepáním na hodnotu souřadnice vynulujete). Odečtenou souřadnici Y ručním posuvem změníme o hodnotu R ve směru

, následně vynulujeme.

Souřadnice sledujeme na obrazovce

2/ Spuštění „naprázdno“ – bez polotovaru zeleně, program se spustí kliknutím na ikonu

, ikona svítí . Stále jsme

připraveni program zastavit , nebo zastavením chodu stroje hlavním vypínačem stroje. Vypnutí chodu stroje má však za následek ztrátu „nulového bodu polotovaru“. 3/ Pokud vše odpovídá, vyzkoušíme obrobení polotovaru Nejlépe vyzkoušíme program v režimu po krocích zeleně ).

(ikona svítí

4/ Po obrobení součást proměříme, úchylky korigujeme. 5/ Následuje obrábění dané série 174


15.3 NC editor - soustruh NC kód překopírujeme opět do řídícího PC soustruhu do složky C:\U\ESU Na obrazovce řídícího PC NC stroje klineme na na ikonu Otevře se dialogový panel NC editoru soustruhu

Panel ŘS CNC soustruhu má 3 části 1. část (vlevo nahoře) - část ovládacích nástrojů

175

,


2. část (vlevo dole) - je tvořena programovým polem – NC kódem

3. část (vpravo nahoře) – oblast informací vycházejících ze stroje

176


Při běžícím programu , můžeme sledovat souřadnice X, Z nástroje, otáčky F obrobku a posuv S nože. Ikony dole slouží k signalizaci stavu stroje Příprava NC stroje spočívá 1/ v nastavení „nulového bodu obrobku“, nulový bod obrobku je na čele polotovaru v ose.

Podobně jako u frézky najedeme špičkou břitu nože na čelo a povrch polotovaru.

Souřadnice Z vynulujeme, souřadnici X upravíme o D/2 a také vynulujeme. Revolverová hlava může obsahovat až 6 nástrojů. Bohužel se stává, že upnutí nástrojů je axiálně i radiálně posunuté. Pak musíme zjistit rozdíl v upnutí . Odchylky ve směru osy X a Z se použijí při korigování polohy jednotlivých nástrojů a to v pomocné funkci M06. Konkrétně v daném okamžiku máme v revolverové hlavě soustruhu upnuté 3 nože (dle náčrtku dole), úchylky v mm

177


Abychom nástroje dostali do nulového bodu, musíme do pomocné funkce M06 vložit hodnoty přírůstkově, tj. (znaménko dle směru pohybu) ∆X3=+0,000; ∆z3=+0,000 ∆X1=+3,768; ∆z1=-9,781 ∆X4=+1,538; ∆z4=-6,390 Další postup uvedení NC stroje do provozu je stejný jako u frézky.

Shrnutí

Co je a k čemu slouží NC kód.

Popište postup uložení NC kódu.

Alpha Editor – význam, použití.

NC editor – význam, použití.

Kde obvykle je nulový bod obrobku u frézování a soustružení (ve školních podmínkách). Jak zajistíte posunutí „Nulového bodu“.

178


16. NC kód 16.1 Úvod AlphaCAM umožní snadnou a rychlou přípravu NC kódu. Je však potřebné, aby uživatel dovedl kód přečíst, případně dovedl drobné úpravy provést. Ještě před několika roky celý program zpracovával uživatel sám. Cíl byl stejný, ale podstatně pracnější. Jednotlivé věty (bloky) uživatel vytvářel ručně. Nyní tuto práci za uživatele vytvoří AlphaCAM. NC kód vytvořený pomocí programu je ve většině případů funkční, musíte vždy zvolit patřičný postprocesor – jedná se o programové přizpůsobení AlphaCAMu zcela určitému stroji. Postprocesor není někdy zcela vyhovující (obzvláště při zahájení), stačí drobná změna a program pracuje lépe. Tak jak bylo už avizováno že se budou měnit implicitně nabídnuté řezné podmínky, podobně se mohou měnit i jednotlivé kroky (věty) NC kódu. Abychom byli tyto zásahy provést, pak alespoň částečně musíme rozumět skladbě NC kódu.

16.2 NC kód – některé funkce Adresa Každý řádek – věta má svou adresu. Adresa je označená písmenem N a číslem, čísla mají stoupající tendenci. Obvykle se mezi větami vynechává 1-4 věty, právě na možné úpravy. Např. N0001 jedná se o první větu N0003 další věta Každá věta zajistí určitou část činnosti, záleží jaké další instrukce ve větě budou uvedeny. Přípravné funkce - pro soustruh Přípravné funkce se značí písmenem G a číslem G00… rychloposuv - revolverová hlava s nástroji se max. rychlostí přesune z bodu P1 do bodu P2 daného souřadnicemi X a Z. Při absolutním programování G90 G00 X+045.000 Z+005.000 Při relativním programování G91 G00 X-025.000 Z-045.000

179


G01… lineární interpolace – přesunutí revolverové hlavy s nástroji po přímce z bodu P2 do bodu P3 daného souřadnicemi X, Z posuvem daným funkcí F.

G91 X+045.000 Z-050.000 G02… kruhová interpolace - nástroj se přesouvá do bodu P2 se souřadnicemi X,Z po kružnici o poloměru R posuvem daným funkcí F ve směru pohybu hodinových ručiček.

G02 X+075.000 Z-050.000 R015.000 G03… jako předešlá funkce – proti směru hod. ručiček 180


G21… prázdný blok G29… textová poznámka (např. název programu) G64… podélný hrubovací cyklus na souřadnice X,Z; hloubka úběru U; posuv F (vhodný pro pravoúhlé vybrání) ∆X3=+0,000; ∆z3=+0,000 ∆X1=+3,768; ∆z1=-9,781 ∆X4=+1,538;∆z4=-6,390;

G66… zapichovací cyklus, na souřadnic X,Z šířkou nože W, posuvem F (vhodný tehdy, když je šířka zápichu větší jak šířka břitu nože)

G78… závitový cyklus na souřadnice průměru),Z; hloubka řezu U, stoupání K

181

X

(konečného


G83… vrtací cyklus na souřadnici Z, po dovrtání dráhy W, posuvem F (vhodný pro hluboké otvory)

G90… absolutní programování, vztažené k počátku. Souřadnice X se zadávají průměry. G91… přírůstkové programování, souřadnice se vztahují poslednímu bodu.

182


G92… stanovení nové polohy souřadného systému, souřadnice X,Z jsou souřadnice nástroje vzhledem poloze souřadného systému na obrobku. G94… funkce předpokládá zadání posuvu v mm/min G95… funkce předpokládá zadání posuvu v mm/ot. G97… zrušení konstantní řezné rychlosti G98… přesunutí nástroje do referenčního bodu, souřadnice X,Z určují polohu nástroje vzhledem nastavenému počátečnímu bodu obrobku. Pomocné funkce – soustruh M03… start vřetena doprava otáčkami S M04… start vřetena doleva otáčkami S M05… zastavení vřetena M06… výměna nástroje, ∆X, ∆Z korekce na první nástroj, T poloha nástroje – ručně upravené hodnoty v programu (červená barva) N00.. M06 X+003.768 Z-009.781 T0001.000 N00.. M06 X+001.538 Z-006.390 T0004.000 M30… konec programu Souřadnice X,Z jedná se o absolutní souřadnice nástroje, vztažené k nulovému bodu obroku. X… Z…

souřadnice ve směru průměru souřadnice ve směru osy

U…

úběr

Úpravy můžeme provádět konkrétně v daném programu (otevřeme soubor *.ESU v Poznámkovém bloku) – úprava se týkají jen daného programu. Pokud však se jedná o základní nastavení všech programů, pak nastavení se provádí v editoru Postprocesoru

Př. Z polotovaru DxL= 15X30 máme vyrobit součást dle náčrtu. 1a Soustružit čelo 1b Soustružit ø10-7 1c Soustružit ø14-8 2 Upíchnout 183


Dráhy nástroje

184


Z NC kódu můžeme vyčíst jaké činnosti - pohyby vykonává nástroj a obrobek, jaké funkce jsou použity. Některé hodnoty dráhy nástroje vyplývají ze zadání bodů při návrhu programu, některé pohyby ( zpětný pohyb, odskoky ) vykonává nástroj nezávisle na uživateli – je nakonfigurován v systému. Uživatel může veškeré údaje měnit v AlphaEDITu nebo Poznámkovém bloku. Souřadnice X a Z u instrukce N0193 u upichování byla upravena NC kód pro součást vytvořenou programem AlphaCAM

185


186


Při použití cyklů se NC kód podstatně zkrátí – nutno však přesně vědět co se dá pomocí cyklů provádět. Následující příklad je pro obrábění stejné součásti s využitím dvou cyklů G64 pro obrábění čepů. NC kód se zkrátil na polovinu.

Dráhy nástroje

187


188


Shrnutí

Jaká je skladba instrukce.

Jaké jsou základní přípravné funkce NC kódu

Jaké jsou pomocné funkce.

Co je lineární a kruhová interpolace.

Co je absolutní a přírůstkové programování.

Jaké znáte obráběcí cykly – vhodnost použití

Literatura: Nápověda a manuály programu AlphaCAM Strojnické tabulky – Pavel Vávra a kol.

189

Smíchovská střední průmyslová škola, Preslova 25, Praha5 - Smíchov

Recommend Documents