SOFTWARE REVIEW FREE SUBSCRIPTIONS - DEVELOP3D.COM
Vero VISI 19: Modelování » V první ze dvou částí
Al Dean zkoumá, co má Vero Software přichystané do verze 19. Tento měsíc se bude zabývat modelovacími nástroji, následně, příští měsíc, obráběním.
1
1 ořeny softwaru sahají především do formařského a nástrojářského modelování, Vero byla první společnost, která koupila licenci Parasolidového modelovacího jádra na PC v raných 90tých letech. Díky tomu patří Veru unikátní místo na trhu. Jeho produkty VISI jsou zaměřeny na uživatele v oblasti forem na vstřikování plastů, lisovacích nástrojů na tváření plechů a dalších výrobků ve výrobním sektoru.
K
Vedle práce s plochami třídy A, manipulace a deformace čisté geometrie, má ve svém portfoliu velkou dávku CAMu. To dnes sahá od jednoduchého 2D obrábění a drátové EDM eroze po komplexní víceosé obrábění včetně vysokorychlostního obrábění. Později přišly specializované aplikace, jako analýza vstřikování plastů, konstrukce postupových střižných nástrojů, kde je síla VISI softwaru největší. Zkráceně, je to velmi schopný systém, zajména pro ty, kteří potřebují konstruovat v návaznosti na výrobu. Před několika lety začal vývojový tým Vero opět přinášet vylepšení na základě zkušeností svých uživatelů. Tato práce pokračuje i ve verzi VISI 19.
Verze VISI 19 nepřináší drobná vylepšení uživatelského rozhraní, ale změny mnohem podstatnější. Dříve systém poskytoval uživatelské ovládání Akce/Objekt. Přesněji, uživatel zvolil operaci (např. zaoblení), poté vybral objekt, jehož hrany nebo stěny měly být zaobleny. Takovéto operace již fungují v obou módech Objekt/Akce nebo Akce/Objekt. Pro nové uživatele bude snadnější začít systém používat a pro stávající uživatele to podstatná změna nebude. Velkou výhodou jsou kontextová menu, kdy je nabízení vhodných operací kontextově vázáno na typy objektů vybrané uživatelem. Tyto vazby je možné plně konfigurovat, uživatel tak může operace vypínat a zapínat podle specifických množin objektů a pracovních módů. Další klíčovou změnou je přístup k výběru zvolené geometrie, zejména při budování geometrie na základě existující. Kombinace nových nástrojů pro výběr (chytit se hrany, vrcholu, plochy) a nová trojice posuň/kopíruj znamená, že geometrii je možné vybrat tam, kde je nejlepší pro uchycení a následně posunout do požadované pozice.
» Produkt: VISI 19 » Dodavatel: Vero Software Cena na vyžádání www.vero-software.com
Další novinkou je customizovatelný double-click, který umožňuje uživatelské nastavení, která operace má být spouštěna při zvolení určité geometrické entity. Například, vybere-li konstruktér stěnu, bude chtít aplikovat úkos na této stěně. Například, pro konstruktéra může být užitečné při dvojkliku na stěně spustit její posun nebo úkosování, zatímco technolog může chtít sputit na stěně vytvoření vlastností profilu pro účely obrábění. Stálo to hodně zvažování a úsilí, jak umožnit uživateli ovládat systém a vývojáři ve Vero udělali kus práce, aby optimálně využili zkušenosti a požadavky jejich zákazníků.
Zaoblení
1 Zaoblovací techniky ● VISI jsou cíleny na potřeby výroby
Ano. Zaoblení. Žádný modelovací 3D nástroj by nebyl kompletní bez vytváření zaoblení. Ovšem v případě systémů jako je VISI, které jsou zaměřeny na obrábění, je to klíčová vlastnost. I zde je několik nových operací. Operace ‘Zaoblení mezi stěnami’ nabízí velké množství nastavitelných možností a parametrů, které umožňují vytvářet složité tvary s plnou kontrolou nad poloměry a přetažením přes tečné hrany. Toto umožňuje uživateli geometrii více svázat nebo naopak rozvolnit, a tak co nejlépe zaoblit problematické ostré rohy. Při specifických poloměrech má uživatel plnou kontrolu nad krajními hranami zaoblení. DEVELOP3D.COM SEPTEMBER 2011 45
FREE SUBSCRIPTIONS - DEVELOP3D.COM Zatímto v průmyslovém designu je to využíváno pro dosažení přesně zaoblených hran, ve světě obrábění je to užitečné pro zajištění konstantního poloměru v hlubokých a obecných kapsách. S řadou nástrojů může uživatel pracovat jak s velmi nekvalitními daty, které jsou často výsledkem importu geometrie, tak s kvalitními daty, která vidíte na demo ukázkách. Příkladem může být schopnost neoříznout originální stěny před zablením a jako výsledek vrátit pouze plochu zaoblení. Toto umožňuje konstruktérovi potvrdit operaci a poté ručně vytvořit vymezení a oříznutí původní geometrie, což je něco, co parametrické modelovací systémy neumožňují. Nakonec, s funkcí Zaoblení třech stěn je možné vybrat 3 stěny a definovat poloměr, který zaoblí všechny tři, nezávisle na tvaru. Toto je výborné pro rychlé zaoblení žeber pro plynulý tok materiálu a minimální přilnavost k formě.
Interoperabilita & 3D kótování VISI 19 přináší zajímavé nové vlastnosti také ve 3D kótování a geometrických tolerancích. Ačkoliv systém není ještě plně kompatibilní s ANSI Y14.41, 3D kótovací nástroje umožňují velmi rychle přidávat kóty v prostoru, přiřadit je ploše a uložit je společně s modelem. Co se týká oblasti výměny 3D dat, Vero tým přidal možnost výměny v JT formátu a software má tak podporu pro JT data na principiální úrovni včetně podpory prezentace řezných drah. Pro neznalé, JT je datový formát, který umí ukládat jak odlehčenou mozaikovou verzi 3D modelu tak přesnější B plochy, které umožňují jejich opětovné použití. Typicky, mnoho systému, které podporují JT formát umí používat mozaikovou prezentaci pouze pro zobrazení a pro použití potřebují B plochy. Vzhledem k tomu, že Vero umí pracovat jak s plochami tak síťovou prezentací modelu, umožňuje exportovat i importovat obě varianty.
Sestava Sestava ve verzi VISI 19 prošla největším vývojem. Především, spravuje hierarchii struktury sestavy a významně vylepšuje kooperaci mezi nativními daty a získanými daty, jelikož stromová struktura může být importována a exportována do/z jiných CADových formátů. Tato správa velmi inteligentně umožňuje zobrazení sestavy. Ve VISI je možné mít různé stromové struktury, které je možné zapínat/vypínat pro zobrazení. Například, je možné zobrazit pouze strom koupených dílů nebo uživatelsky definovanou strukturu formy. Toto umožňuje jednoduše zobrazovat sestavu v různých maskách a také vytvářet uživatelské exporty stromu nebo uživatelské kusovníky.
46 SEPTEMBER 2011 DEVELOP3D.COM
2 2 Sestavu je možné ●
zobrazit dle různých uživatelských masek a také vytvořit uživatelsky definovaný kusovník. 3 VISI Flow upozorní ●
na možné problémy zaformování.
1 3 Předpružení Vero se již nějakou dobu zabývá nástroji pro řešení problematiky předpružení. V této verzi ovšem došlo k podstatnému rozšíření ve smyslu automatizace těchto nástrojů. Jedná se o přesné definování tvaru pro deformaci materiálu. Vycházeje z počátečního tvaru, je možné definovat „tvar po výrobě“ třemi způsoby. První využívá souřadnice z měřících strojů (CMM) pro přizpůsobení počátečních CADových dat na základě množiny bodů, která definuje, jak se model změnil po výrobě. Tato data jsou získána reverzními post procesory - SurferEVO nebo VirtualDims. VISI požaduje množinu stěn pro porovnání. Toto umožňuje uživateli oddělit stěny, které mají být zpracovány a upraveny na základě porovnání shody množin bodů. Vzdálenosti bodů je možné upravit pro účely dalšího předpružení. Povrch je následně deformován do požadované pozice. Druhý způsob spočívá v načítání dat pomocí systému využívajícího metodu konečných prvků (Finite Element Analysis (FEA)), ať už je to STL soubor nebo Nastran soubor. Vzhledem k tomu, že možnosti importu jsou velmi otevřené, umí VISI pracovat jak s téměř všemi obecnými FEA systémy tak se specifickými nástroji
PAM/Stamp, FastForm nebo AutoForm. Při použití této metody je množství FEA dat tak rozsáhlé, že VISI má k dispozici další zjednodušující nástroje, aby došlo k omezení výpočetního času a množství údajů. Poslední metodou je Metoda řezů. Tato metoda umožnuje zvolit část dílu, definovat parametry materiálu a zvolit hrany, na kterých bude předpružení aplikováno. Následně je třeba definovat úhel předpružení. Zobrazí se řada editovatelných řezů podél zvolených hran, kterými je možné předpružení upravit. Ačkoliv nemá inteligenci předcházejících dvou metod, je založena na „uživatelské zkušenosti“ a vychází z podstaty řešení tohoto problému před příchodem řešení na základě simulací výrobního procesu.
VISI Flow Další klíčovou oblastí v oblasti konstrukčních nástrojů VISI je VISI Flow pro simulaci a analýzu vstřikování plastů. Od zakoupení této technologie před několika lety přináší každá nová verze vylepšení v její integraci do prostředí VISI. Tentokrát představuje VISI Flow Lite, její levnější variantu. Nemá sice veškerou funkčnost plné verze,
FREE SUBSCRIPTIONS - DEVELOP3D.COM
WORKFLOW: MODELOVÁNÍ PŘEDPRUŽENÍ
1 Typický plechový díl, který je třeba předohnout za ●
účelem kompenzace pružení materiálu
2 Deformace je definována načtením dat ze systémů ●
pracujících metodou konečných prvků (STL or Nastran)
3 Odpružení lze aplikovat na vymezenou část dílu. ●
)
4 Pro zmenšení množství nadbytečných dat se ●
používá filtrování bodů.
ale umožňuje projít jednotlivými kroky simulace podstatně rychleji. Vylepšení jednotlivých vlastností je možné rozdělit na před a po zpracování. V části před zpracováním v předcházejících verzích byly nástroje pro opravu síťového modelu diskrétní a sekvenční a často oprava jednoho problému mohla způsobit další. V současné vylepšené verzi uživatel vybere díl, vytvoří jeho síťovou reprezentaci a ověří ji. Ověřování a opravy jsou teď v jednom společném menu. Je-li problémů jen hrstka, je možné je opravit ručně. Nicméně systém nabízí automatizované nástroje pro vyplnění děr v síti, řešení překrývání se, opravy trojúhelníků a nastavení orientace normál. Výsledkem je čistá, konzistentní sít, kterou lze použít pro simulaci procesu vstřikování. V části po zpracování přináší nová verze z hlediska kvality plnění kvalitativní skok kupředu.
5 Síťový náhled slouží pro náhled výsledné ●
deformace
6 ●
Výsledkem je množina ploch dodržujících tečnost a podmínky zakřivení.
Uživatel dostává zpětnou vazbu o teplotě formy, rychlosti vstřikování a teplotě taveniny – s tím vším je možné experimentovat, aby výsledek výroby dílu byl co nejlepší. Dalším vylepšením je možnost průhledného stínování dílu za účelem zobrazení vnitřního toku materiálu – toto je užitečné zejména při výrobě dílu se složitými detaily a úchyty. Vedle toho, možnosti řezů umožňují pohled dovnitř, co se děje se strukturou dílu na rozdíl od čistého pohledu zvenku. Další klíčovou přidanou vlastností je analýza tuhnutí materiálu dílu po vstřiku do formy. Užitečná je schopnost lícovat simulaci plnění s grafickou analýzou a dynamicky se pohybovat po grafu s okamžitým zobrazením odpovídajícího stavu plnění formy a hodnot jednotlivých proměnných v grafu. Toto může být klíčové, například,
pro pochopení, která část procesu plnění způsobila podtlak. Závěrečná vylepšení VISI Flow se týkají materiálů (databáze materiálů byla podstatně rozšířena a je měsíčně aktualizována na základě údajů jednotlivých dodavatelů) a návrhu chlazení. V současné době je možné definovat následnost jednotlivých toků chlazení a jejich vzájemná napojení a to vše v jednom dragand-drop dialogu. K dispozici je také velká podpora různých typů chlazení, ať už vody, ethylen glycolu a páry.
Závěr Z tohoto přehledu je jasné, že Vero tvrdě pracuje na nových vylepšeních a podstatném přínosu nových verzí jeho tak jich působivého produktového portfolia. Zatím jsme se věnovali novinkám v modelování, analogické aktivity probíhají v dalších částech systému a těm se budeme věnovat příštím měsíc.
It’s like holding the 3D model in your hand A 3D Mouse revolutionises the way you work with your 3D applications. Increase productivity, enhance performance, enjoy comfort.
Find out more
48 SEPTEMBER 2011 DEVELOP3D.COM
3dconnexion.eu
SOFTWARE REVIEW FREE SUBSCRIPTIONS - DEVELOP3D.COM
Vero VISI 19: Obrábění
» V zářiovém DEVELOP3D se Al Dean podíval na vylepšení modelovací části nové verze Vero VISI 19. Tento měsíc obrátil svou pozornost k části obrábění a jejím vylepšením. inulý měsíc jsme se podívali na novinky v modelování a analytických nástrojích pro proces vstřikování plastů přizpůsobené pro potřeby konstrukce forem.
M
1
Zjistili jsme, že se jedná o vyspělý systém, který klade velký důraz na uživatelské zkušenosti. Podívejme se nyní na novinky v oblasti obrábění softwaru VISI.
VISI PEPS-WIRE Jakmile Vero koupilo Camtek, začal proces zabudování neobyčejného softwaru společnosti Camtek, PEPS Wire EDM (Electro Discharge Manufacturing) do prostředí produktů VISI. Zatímco první verze VISI PEPS Wire byla především o spouštění funkcí softwaru ve stejném uživatelském prostředí, tato druhá verze se již začíná zaměřovat na nové modelovací nástroje pro přizpůsobení geometrie potřebám drátové eroze. Hodně práce bylo uděláno pro generování profilů pro drátovou erozi. Znamená to řešení problematiky offsetu profilu. Ačkoliv tyto funkce existují v systému již léta, dnes mají větší možnosti v řešení mezer při offsetu složitých profilů (aby nedošlo k rozbití geometrie a vytvoření několika ostrovů) a to obloukem nebo tečným nebo křivkovým protažením. Může dojít k uzavření nebo oříznutí profilu, aby vznikla robustní geometrie vhodná pro operace obrábění. Do novinek v oblasti drátové eroze patří automatizované rozpoznávání sukénky a fazetky . Dále, zde najdeme nové automatizované nástroje pro tvorbu zadržovacích drážek v předdefinovaných bodech podél otvoru. Tyto zadržovací drážky jsou zejména užitečné u střižných desek lisovacích nástrojů, kde vytahování střižníků může být někdy problematické . Objevily se nové nástroje, které provázejí transformace dráhy drátové eroze (jako posuň, měřítko a kopíruj) a které umožňují
1 uchopit řeznou dráhu a posunout/rotovat/kopírovat ji do nové pozice, ale přitom zachovat vazbu na originální řeznou dráhu. Ačkoliv to může znít zvláštně, pokud má Váš díl více stejných prvků, schopnost editovat originální prvek a následně změny propagovat na ostatní je velmi efektivní. Pracujete-li s Charmilles Technologies CT Expert, s operačními systémy Charmilles, Millennium a Fanuc, můžete načítat z aplikace specifickou technologii jako offsety, nastavení výkonu, posuvy a to přímo do operačního dialogu.
» Produkt: VISI Series 19 » Dodavatel: Vero Software Cena na vyžádání www.vero-software.com
Pokud se vrátíme k více tradičnímu CNC obrábění, velkou novinkou je, že všechny CAM operace (3-5tiosé a simulace) mohou běžet na platformě 64-bit Windows. Toto je výborná zprávy pro ty, kteří pracují s velkými sestavami a využívají sofistikované operace, které by mohly dříve přesáhnout možnosti 32bitového operačního systému. Podíváme-li se na software detailněji, nalezneme čtyři nové strategie obrábění. První je obrábění hlubokých dutin a to zároveň hrubování i dokončování v konstantních Z vrstvách. Po vybrání geometrie systém provede analýzu 3D křivosti a nalezne nejmenší poloměr. VISI poté zjišťuje, jak se radius mění – pro správné zvolení nástroje. Po zvolení nástroje je definována bezpečná vzdálenost a délka nástroje. Systém na tomto základě zobrazí, kam se nástroj může dostat. Volbou různých vyložení nástroje a kolizní kontrolou je uživatel schopen automaticky rozdělit dutinu na více Z hloubek. Pro každou Z hloubku je možné použít různé parametry obrábění, a tak dosáhnout větší pevnosti nástroje, snížit vibrace a zvýšit jeho životnost. Tyto možnosti optimalizují proces obrábění hlubokých a složitých kapes, který je jinak naložen pouze na odhadech.
Nakonec, je zde nová funkce Autobod. Automatizovaně přiřadí předvrtaný bod geometrii otvoru (jako předdefinovaný offset z nejdelší délky nebo středové body otvoru) a použije je jako implicitní příjezdový bod při obráběcích operacích.
1 Drátová eroze – ●
podpora tvorby support zadržovacích drážek je užitečná zejména u střižných desek lisovacích nástrojů.
2
VISI Obrábění
2 Simulační nástroje ●
byly vylepšeny jako co do zobrazení tak v poskytování informací
Další novou strategií je hybridní obrábění v konstantních Z hloubkách, které je velmi podobné již existující operaci Strmý/Mělký a kombinuje několik operací dohromady a umí obrobit najednou jak strmé tak mělké oblasti. Hlavním rozdílem je, že Hybridní Konstant Z obrábění využívá pro rovinné části 2D obrábění kapes místo 3D obrábění a tím podstatně snižuje čas výpočtu řezné dráhy.
DEVELOP3D.COM OCTOBER 2011 49
SOFTWARE REVIEW
3 Nová strategie hrubování přináší vylepšený tvar řezné dráhy při obrábění zvně obrobku. Nová řezná dráha bude mít podstatně snížený počet pohybů rychloposuvem, umožní více než 50ti procentní přesah řezných drah a sníží čas výpočtu. Výsledkem je plynulá řezná dráha, která umožní využít maximální potenciál stroje při obrábění jádra. Poslední strategií je operace specielně zaměřená na obrábění žeber a dalších tenkostěnných dílů. Funkce využívá jak hrubovací operace tak operace dokončování. Při standardním přístupu několika po sobě jdoucích operací je velké riziko zničení dílu (zejména dílu z exotických materiálů jako například titan pro letectví),
zejména ke konci procesu, kdy je žebro vystaveno vysoké frekvenci vibrací a mikroohybů. Z těchto důvodů funkce Obrábění žeber kombinuje jak hrubování tak dokončování pro úplně obrobení každé jednotlivé hloubky před přechodem na hloubku další. Další novinky v obrábění zahrnují schopnost distribuce bodů řezné dráhy tak, aby se zamezilo trhaným pohybům a bylo tak umožněno moderním strojům dosáhnout požadovaných rychlostí (strojům Roeders, například). Dále, vedle přizpůsobení 64-bitovému výpočtu, byly rozšířeny možnosti simulačního prostředí. A to jak co do vzhledu prostředí tak do množství informací, které můžete získat. Systém teď poskytuje simulaci časově vázanou, můžete tedy přesně nastavit simulaci do požadovaného času a vidět odpovídající řeznou dráhu.
Jste-li na konci výrobního procesu, kde čas a náklady jsou pevně spojeny, systém jako VISI by měl být součástí vašich nástrojů
Závěr Z našeho pohledu na VISI19, který jsme za 2 měsíce získali, je jasné, že Vero posouvá VISI na konec obchodního procesu návrhu a obrábění. Vzniknul a vyvinul se ve světě forem a nástrojů, a tak má VISI tým perspektivu, která se liší od té tradičních dodavatelů. V rámci konkurenčního boje na poli 3D geometrie se mnoho tradičních dodavatelů předhání, jak si umí poradit se složitou geometrií. Skutečně si s ní poradí, ale už si s ní neporadí z hlediska potřeb formařského a nástrojářského průmyslu. Také často zákazník pošle data, která jsou to jediné, co obdržíte a musíte s tím pracovat. Ne vždy je možné požádat o opětovné zaslání, případně v jiném formátu apod. Musíte to vzít, upravit, vyrobit jádro/dutinu, základ formy a obrobit. Hotovo. Pro takový případ jsou geometrické nástroje VISI prvotřídní. Z hlediska konkurenčního prostředí to znamená, že tyto nástroje vám umožní pracovat s problematickou geometrií a dostat ji do vhodného stavu pro obrábění – a to neuvidíte při předvádění perfektní geometrie při prezentacích nebo v marketingových dokumentech. Pokud odhlédneme od části návrhu, je v každé verzi řada nových technologií. Byly přidány nové funkce a nové volby pro cykly obrábění. Integrace analýzy toku materiálu do uživatelského prostředí je dalším velkým přínosem pro výrobce odlitků.
3 Optimalizace řezné ●
dráhy umožňuje moderním strojům dosáhnout vyšších řezných rychlostí
V neposlední řadě implementace bohatých zkušeností PEPSu do systému VISI podstatně rozšiřuje produktové portfolio, které teď pokrývá veškeré CNC obrábění. Shrnuto, jste-li na konci výrobního procesu, kde čas a náklady jsou pevně spojeny, systém jako VISI by měl být součástí Vašich nástrojů.
Workflow: Obrábění hlubokých dutin
1 Hluboké dutiny jsou typicky náročné na obrábění a to z důvodu ●
nutnosti dlouhého nástroje a dlouhého vyložení. VISI 19 řeší Hrubování i Dokončování v konstantních Z.
4 Každou Z hloubku je možné editovat a nastavit tak ●
individuální parametry obrábění jako vzdálenost mezi řeznými drahami, výšku kroku, příjezd & odjezd and napojení v Z.
50 OCTOBER 2011 DEVELOP3D.COM
2 Analýza dílu je prováděna pomocí mapy 3D křivosti, která ●
3 Pro každou kombinaci nástroj/držák (na základě detekce kolizí), ●
5 Automatizované rozdělení hlubin na nezávislé Z oblasti řezných ●
6 Oddělené řezné dráhy v ose Z zůstávají navázané na ●
graficky znázorňuje nutný rozměr nástroje pro největší odběr materiálu.
drah umožňují optimalizaci strategie a přináší větší pevnost, snížení vibrací a prodloužení životnosti nástrojů.
je vytvořena zvláštní odpovídající Z hloubka, kde je možné provést obrábění.
centrální ovládání a je tak možné manuálně vhodné Z operace spojit nebo editovat nebo vynechat nežádoucí výměny nástroje.
