1 - tf - mill turn definicija cam modela

CAD CAPP CAMCAD CAPP CAM

Izv.prof.dr.sc.Mladen PerinićAsistent Sven Maričić

Asistent Hrvoje Radelja

Mill - TurnMill - Turn

(okretno glodanje)(okretno glodanje)Laboratorijske vježbe

Uvod i osnovni pojmovi

Definicija CAM modela

Tokarenje na Mill-Turn CNC stroju

Glodanje na Mill-Turn CNC stroju◦ Glodanje na 3-osnom Mill-Turn CNC stroju

◦ Glodanje na 4-osnom Mill-Turn CNC stroju

◦ Simultano i indeksno glodanje

Sadržaj:

CAD CAPP CAMCAD CAPP CAM 33SolidCAM Mill-TurnSolidCAM Mill-Turn

Uvod i osnovni pojmovi


CNCCNC strojevi strojevi

3-osni Mill-Turn CNC stroj




Operacije

Tokarenje


Čeono, indeksirano i simultano glodanje na 3-osnom Mill-Turn stroju

Operacije

Glodanje



Operacije

Glodanje


Svaki proizvodni proces u SolidCAMu sadrži sljedeće podatke:

Osnovni pojmovi

- CAM modelCAM model definira opće podatke dijela. To uključuje ime modela, položaj koordinatnog sustava, alate, postprocesor i sl.

- GeometrijaOdabirom bridova, krivulja, površina i tijela, definira se što i gdje je potrebno obraditi. Ova geometrija je povezana sa izvornim SolidWorks modelom.

- OperacijeOperaciju čini jedan korak stroja u SolidCAMu. Operacijom se definira tehnologija, parametri alata i strategija obrade. Ukratko, operacijom se definira kako se vrši obrada.

# Što je postprocesor?

# Što je tehnologija?

# Što spada u jednu operaciju? Jedan alat = jedna operacija


Definiranje CAM modelaKreiranje CAM modela

Definiranje postprocesora

Definiranje nultočke pripremka

Definiranje geometrije pripremka

Definiranje granica materijala

Definiranje stezanja

Definiranje geometrije izratka


Definiranje CAM modela sadrži sljedeće korake:

- Kreiranje CAM modela. U ovoj fazi, potrebno je definirati ime i lokaciju CAM modela. SolidCAM definira potrebne sistemske datoteke i mape za pohranu podataka modela.

- Definicija postprocesora. Odabir postprocesora je nužan korak. Vrsta postprocesora će utjecati na definiranje nultočaka sustava i definiciju geometrije.

- Definiranje nultočke pripremka. Potrebno je definirati koordinatni sustav - nultočku za sve operacije pri obradi CAM modela. Moguće je pripremiti više nultočaka i na svakom koraku strojne obrade odabrati koju koristiti za rad.

- Definiranje granica materijala. Kada izradak sadrži operacije tokarenja, potrebno je definirati granice pripremka iz kojeg se vrši strojna obrada CAM modela.


Definiranje CAM modela

- Definiranje stezanja. Kada izradak sadrži operacije tokarenja, stezna naprava mora biti definirana kako bi se spriječila mogućnost sudara s alatima za vrijeme obrade.

- Definiranje geometrije pripremka. Kada polazni materijal nije osno-simetrično tijelo, moguće je, po izboru, definirati pripremak koji opisuje polazni materijal kao početno stanje izratka koji će biti izrađen.

- Definiranje geometrije izratka. SolidCAM omogućava definiranje izratka u svom konačnom obliku nakon obrade.



Za prikazani model potrebno je definirati CAM model

1. Učitavanje SolidWorks modelaPotrebno je učitati Exercise1.sldprt datoteku koja se nalazi u mapi Vježbe (Exercises). Ovaj model sadrži veliki broj elemenata, koji čine čvrsto tijelo i skica koje se koriste za definiciju CAM modela.

2. Pokretanje SolidCAMaZa pokretanje SolidCAMa, kliknite na SolidCAM polje u glavnom izborniku SolidWorksa i odaberite Mill-Turn iz New podizbornika. SolidCAM je pokrenut i prikazuje izbornik New Mill-Turn Part kojim se kreira novi CAM model, za što je potrebno unijeti naziv i lokaciju novog CAM modela i naziv datoteke modela koji sadrži geometriju izratka.

# Koja je razlika između SolidWorksa i SolidCAMa?

CAD CAPP CAMCAD CAPP CAM 1414Vježba 1. Definiranje modelaVježba 1. Definiranje modela

Definiranje CAM modelaDirectory (mapa)Određivanje lokacije CAM modela. Predefinirana mapa je SolidCAM korisnička mapa (definirano u SolidCAM postavkama). Moguće je odabrati put ili koristiti Browse za definiranje lokacije.

Name (naziv CAM modela)Unos naziva CAM modela. Moguće je dati bilo koje ime za identifikaciju strojne obrade projekta. Predefinirano, SolidCAM koristi naziv CAD modela.

Model name (naziv SW modela)Ovo polje prikazuje naziv i lokaciju SolidWorks modela koji se koristi za definiciju CAM modela. Ime je, predefinirano, naziv aktivnog dokumenta SW-a. Sa pritiskom na Browse može se odabrati bilo koji drugi SW dokument za definiranje CAM modela. U ovom slučaju, izabrani SW dokument se učitava u SW.


Use Model file directoryomogućava automatsko kreiranje CAM-dijelova u istu mapu u kojoj se nalazi izvorni CAD model.


Svaki put kada se pristupa CAM modelu, SolidCAM automatski provjerava podudaranje datuma CAM modela i originalnog SolidWorks modela. Ako je datum orginalnog SolidWorks modela kasniji od datuma kreiranja CAM modela, znači da je izvorni SolidWorks model u međuvremenu obnovljen. U tom slučaju moguće je zamijeniti SolidWorks model na kojem se temelji CAM model sa obnovljenim SolidWorks modelom.

# Što je project data management (PDM)?



3. Potvrda kreiranja CAM modelaNakon što su definirani Directory, CAM-Part name i Model name, potrebno je za potvrdu kreiranja CAM modela kliknuti na OK. CAM model je definiran i njegova struktura je kreirana. Svojstva modela definiraju se u prozoru Mill-Turn Part Data.

Struktura CAM modelaCAM model obuhvaća nekolicinu datoteka prikazanih na slici. Cavity.prt datoteka nalazi se u mapi SolidCAM. Cavity podmapa sadrži sve podatke generirane za CAM model.

SOLIDCAM kopira originalni SW model u podmapu Cavity i kreira SW sklop koji ima isto ime kao i CAM model (Cavity.sldasm).

Postoje dvije komponente u ovom sklopu:DesignModel.sldprt – kopija datoteke SolidWorks modela.CAM.sldprt - datoteka koja sadrži SolidCAM k.s. i podatke o geometriji.



SolidCAM model koristi okruženje SW sklopa. To omogućava stvaranje pomoćne geometrije (npr. skica) bez stvarne promjene u originalnom modelu. Također, moguće je unositi dodatne komponente u sklop datoteku kao što su pripremak, CNC stroj, stezanje alata i drugi elementi.

4. Korištenje CNC postprocesoraKlikom na izbornik u CNC controller prozoru otvara se lista postprocesora instaliranih na sustavu.

Za ovu vježbu potrebno je odabrati CNC-stroj Nakamora-MT.


Definiranje koordinatnog sustava

5. Početak definiranja koordinatnog sustava Kliknite na CoordSys za definiranje koordinatnog sustava stroja.

Za potpuno definiranje modela, potrebno je definirati koordinatni sustav stroja.Koordinatni sustav stroja je početna točka za sve operacije strojne obrade CAM modela. Usklađen je sa postprocesorom i može se koristiti za različite pozicije stezanja u različitim operacijama modela.Definicija položaja ishodišta koordinatnog sustava i orijentacije osi vrši se odabirom ploha, uglova, bridova ili SolidWorks koordinatnog sustava. Geometrija za strojnu obradu se također može definirati direktno na modelu.

Koordinatni sustav stroja #1 (pozicija #1) može se koristiti za operacije tokarenja, kao i za sve vrste operacija glodanja. Kod tokarenja, SolidCAM koristi Turning Coordinate system kreiran rotacijom koordinatnog sustava stroja #1 (pozicija #1) oko Z-osi. Turn_home_x i turn_home_y parametri definirani u datoteci postprocesora (MAC-datoteka) definiraju orijentaciju X i Y-osi koordinatnog sustava tokarenja u odnosu na k.s. stroja.



Npr: turn_home_x = 0,0 1,0 0,0 turn_home_y = -1,0 0,0 0,0

Uz takve definicije parametra, X-os koordinatnog sustava tokarenja je istosmjerna sa Y-osi koordinatnog sustava stroja #1 (pozicija #1), a Y-os s negativnim smjerom X-osi koordinatnog sustava stroja.

koordinatni sustav stroja #1 (pozicija #1)

koordinatni sustav tokarenja



Koordinatni sustav tokarenja koristi se za definiranje operacija tokarenja, granica materijala i stezanja.

Ako turn_home_x i turn_home_y varijable nisu navedene u datoteci, osi k.s. tokarenja su kolinearne s odgovarajućim osima k.s. stroja: turn_home_x = 1,0 0,0 0,0turn_home_y = 0,0 1,0 0,0

CoordSys prozor omogućava definiranje pozicije i orijentacije osi k.s. na nekoliko načina:

- Select Face (odabir plohe/lica)Ova metoda omogućava definiranje novog k.s. odabirom ploha/lica modela. Plohe mogu biti planarne, cilindrične ili konične. Za planarne plohe, SolidCAM definira k.s. kojem je Z-osi normala na plohu. Za cilindrične ili konične plohe, Z-os k.s. se podudara s osi navedenih cilindričnih / koničnih površina.



- Define (definiraj)Ova metoda omogućava difiniranje koordinatnog sustava odabirom točki. Potrebno je definirati ishodište i smjer osi.

- Select Coordinate System (odabir koordinatnog sustava)Ova metoda omogućuje izbor SolidWorks koordinatnog sustava definiranog u datoteci modela kao CoordSys.

- Normal to current view (normalno na pogled) Ova opcija omogućava definiranje koordinatnog sustava kojem je Z-osi normalna na trenutni pogled modela na zaslonu. Ishodište k.s. će ležati u ishodištu SolidWorks k.s., a Z-os će biti usmjerena normalno na odabrani pogled modela.



6. Odabir plohe modelaZa odabir plohe potrebno je kliknuti na plohu modela kao što je prikazano na slici.

Potrebno je naglasiti da je ishodište k.s. automatski definirano na zaleđu modela, a Z-os je usmjerena unatrag. Z-os k.s. se podudara s osi okretanja. Opcija Change to opposite omogućuje preokretanje smjera Z-osi duž osi revolucije.

Sada se ishodište nalazi se na prednjoj strani plohe modela i Z-os je usmjerena prema naprijed duž osi revolucije.

Klikom na potvrđuje se odabir i otvara prozor CoordSys Data.



7. Definiranje podataka koordinatnog sustavaCoordSys Data prozor omogućava definiranje zona obrade kao što su Tool start level (ishodište alata), Clearance level (početna točka radne brzine), Part upper level (gornja točka izratka) itd.

Machine CoordSys number definira redni broj k.s. u CNC-stroju. Zadana vrijednost je 1. Ako se koristi neki drugi broj, G-code datoteka zapisuje G-funkciju kojom navodi stroj na korištenje te vrijednosti pohranjene u postprocesor stroja.

Polje Position (ishodište) definira redni broj k.s. Za svaki k.s. stroja, nekoliko vrijednosti ishodišta može biti definirano za različita pozicioniranja; svaka takva vrijednost ishodišta se odnosi na k.s. stroja.

• x pokazuje x-vrijednost k.s.• y pokazuje y-vrijednost k.s.• z pokazuje z-vrijednost k.s.



Polje Plane (ploha) okvir definira zadanu radnu plohu za operacije koristeći ovaj k.s., s obzirom da je to izlazni k.s. G-koda. U CAM modulu, uvijek se mora raditi na XY-ravnini. Neki CNC-strojevi, međutim, imaju različito definirane osi i zahtijevaju G-kod izlazne vrijednosti s rotiranim XY-ravninama.

Shift (pomak) je udaljenost koordinatnog sustava stroja (Mac CoordSys) od pozicije ishodišta koordinatnog sustava i orijentacije k.s. stroja.

Center of Rot. Origin based on Machine CoordSys parametar definira k.s. CAM-izratka u odnosu na koordinatni sustav CNC-stroja. Drugim riječima, omogućuje određivanje lokacije CAM-izratka na stolu CNC stroja. Parametar je definiran sa tri koordinate vektora udaljenosti.

Rotation (rotacija) je kut rotacije oko glavnih osi X, Y i Z.

U Mill-Turn modulu, čeono i radijalno glodanje koriste isti koordinatni sustav. Ali, budući da se zona za čeono glodanje mjeri duž Z-osi, dok je zona koja se koristi za radijalno glodanje mjerena oko Z-osi, podaci k.s. moraju biti definirani odvojeno.



Kartice Front i Rear sadrže setove zona čeone obrade čime opisuju ravnine paralelne sa XY-ravninom koje se nalaze uzduž Z-osi.

Kartica Front definira zone za glodanje u pozitivnom smjeru osi Z.

Kartica Rear definira zone za glodanje u negativnom smjeru osi Z.

Negativna Z-os može se koristiti u slučaju glodanja izratka sa stražnje strane koristeći isti k.s. u glavnom vretenu, odnosno u slučaju korištenja povratnog vretena.

Čeone zone



Radial tab sadrži zone strojne obrade koje opisuju virtualni cilindar oko Z-osi.

Radijalne zone



Kartice sadrže sljedeće parametre:

Tool start level - definira razinu Z-osi na kojoj alat započinje s radom.Clearance level - je razina Z-osi do koje se alat pomiče brzim posmakom s

jedne na drugu operaciju (u slučaju alat se ne mijenja).Part upper level - definira visinu gornje površine koja mora biti obrađena.Part lower level - definira visinu donje površine koja mora biti obrađena.

Područje brzog posmaka

Područje radnog posmaka



Tool Z-level - je visina na koju se alat pomiče prije rotacije osi 4/5 za izbjegavanje kolizije između alata i obratka. Ova zona je definirana u odnosu na položaj k.s. i potrebno je provjeriti ako nije preko granica prekidača stroja. Preporučljivo je pozicionirati alat u referentnu točku ili točke vezane uz referentnu točku.Create planar surface at Part Lower level opcija omogućava generiranje transparentne ravninske plohe na donjem rubu Z-osi izratka, tako da je njegovo dno vidljivo. Ova ravninska ploha, omogućava odabir točaka koje ne leže na elementima modela. Ploha je po defaultu potisnuta u stablu FeatureManager Design.Potvrda podataka CoordSys data dijaloškog okvira pritiskom na OK.CoordSys Manager dijaloški okvir se prikazuje u području PropertyManager u SolidWorks-u. Ovaj dijaloški okvir prikazuje jedan koordinatni sustav stroja.Potvrda CoordSys Manager dijaloškog okvira klikom na



8. Definiranje Material boundary (granica materijala)

Za svaki Mill-Turn projekt koji sadrži operacije tokarenja, potrebno je definirati granice zaliha materijala (materijalna granica) koja se koristi za CAM model. Definicija Material boundary je obavezna kako bi se omogućilo korištenje operacija tokarenja u Mill-Turn CAM modelu. Za Mill-Turn CAM modele, koji sadrže samo operacije glodanja, definicija pripremka i granice materijala je proizvoljna. Pripremak, Stock model, nije definiran u ovoj vježbi.

Material Boundary dijaloški okvir je prikazan.Ovaj dijaloški okvir omogućava odabir načina definiranja granica materijala.


Načini određivanja granica materijala

Envelope - ako se razmatra osno-simetrično tijelo koje obujmljuje određeno čvrsto tijelo. Omotnica je odsječak tijela ZX-ravninom k.s. stroja #1. Linije omotnice čine profil koji, zarotiran oko osi, tvori geometriju modela.

Value - ovaj način omogućava definiranje vrijednosti granica cilindra ili cijevi.

2D Boundary - granice materijala definiraju se pomoću 2D profila.

3D Model - Ovaj način rada omogućava definiranje granica materijala pomoću 3D modela. SolidCAM automatski generira skicu koja sadrži Envelope (omotnicu) odabranog čvrstog tijela. Granica materijala je automatski definirana na ovoj skici.

Čvrsto tijelo

Obujmljujuće osno-simetrično

tijelo

Profil omotnice



Cylinder - ova metoda omogućava definiranje granica materijala kao cilindar (ili cijev) oko odabranog čvrstog modela. SolidCAM generira skicu koju sadrži omotnicu cilindra (ili cijevi) oko odabranog čvrstog tijela. Granica materijala je automatski definirana skicom.

Potrebno je odabrati Cylinder mode i kliknuti na Define. Boundary (Cylinder) dijaloški okvir se prikazuje u SolidWorks Property Manager prozoru. Potrebno je kliknuti na kruto tijelo da bi se izvršio odabir.

Definirajte sljedeće prednje i stražnje odmake od modela:- postaviti Z+ na 0 i Z- na 30,- postaviti External offset na 2,- postaviti Internal diameter na 0, ako je ≠0, definirana je cijev.


Potvrditi Boundary (Cylinder) i Material Boundary dijaloški okvir pritiskom na


9. Priprema geometrije stezne naprave

Priprema SolidWorks skice koja sadrži geometriju stezne naprave. Ova skica će se koristiti u sljedećoj fazi za definiranje geometrije stezne naprave.

Definiranje geometrije stezne naprave

Stezna naprava

Potrebno je definirati steznu napravu za svaki Mill-Turn projekt koji će sadržavati operacije tokarenja. Stezna naprava u SolidCAMu je kružno tijelo napravljeno od zatvorene konture (djela stezne naprave) okružene oko z-osi koordinatnog sustava stroja (Machine CoordSys #1).


U ovoj vježbi, potrebno je napraviti skicu koja sadrži geometriju stezne naprave.


NapravitI novu skicu na baznoj ploči koja leži U ravnini ZX Machine CoordSys #1 koordinatnog sustava.

Prebaciti se na stablo FeatureManager klikom na

U stablu FeatureManager, kliknuti desnom tipkom na Front Plane i izabrati Insert Sketch. Napravljena je prazna skica.

Skicirati geometriju stezne naprave:


Potvrditi skicu klikom na SolidWorks potvrdni kut.


Vratiti se na Mill-Turn Part Data prozor i odabrati pripremljenu geometriju za geometriju stezne naprave.


10. Definiranje stezne naprave

Kliknuti na Main Spindle u Mill-Turn Part Data prozoru. Otvorio se prozor Clamp Geometry. Ovaj prozor omogućava definiranje i editiranje geometrije stezne naprave.

Definiranje stezne naprave

Kliknuti na Define chain da bi se definirao lanac linija. Otvorio se Chain Options prozor.

Opcija lančanog odabiranja u SolidCAMu omogućava odabir konture stezne naprave.Kliknuti na dio lanca kako je prikazano. Sada je dio lanca označen.

U Auto Select, odabrati General Chain opciju kako bi lanac bio automatski kompletiran.


Stezna naprava mora presjeći ili dodirivati konturu materijala.

Definiranje plošne tolerancije

Potvrditi lanac pritiskom na Yes.

Potvrditi Clamp Geometry prozor pritiskom na

Otvara se Mill-Turn Part Data prozor.

Sakriti skicu koja sadrži geometriju stezne naprave. Pritisnuti desnom tipkom miša na ime skice u FeatureManager stablu i kliknuti Hide iz izbornika.

11. Definiranje plošne tolerancije

U Mill-Turn Part Data prozoru, postaviti plošnu toleranciju (Facet) na 0,01.

Postavljanje precizne tolerancije poput 0,01 omogućava izvođenje finije simulacije puta alata.


12. Definiranje geometrije izratka


SolidCAM omogućava definiranje Target (konačnog) modela, što podrazumijeva konačni oblik CAM modela na kraju obrade. Konačni model se koristi u SolidCAMu za provjeru zaostalog suvišnog materijala na modelu u SolidVerify simulaciji.

Prilikom definicije konačnog modela, SolidCAM stvara Envelope skicu u sklopu CAM modela.

Envelope skica je omotnica konačnog modela koju automatski stvara Envelope funkcija u SolidCAMu. Ova funkcija stvara obrubnu liniju izabranog čvrstog tijela. Envelope je presjek zamišljenog rotacionog tijela, koje obuhvaća izabrano čvrsto tijelo, sa ZX ravninom koordinatnog sustava stroja. Envelope je profil tijela koji mora biti zarotiran da bi se stvorio čvrsti geometrijski model.


Envelope uzima u obzir sve vanjske plohe modela kao i unutarnje plohe. Geometrija stvorena sa Envelope funkcijom može biti uzeta za definiciju geometrije SolidCAM operacija.


Osim envelope, SolidCAM omogućava stvaranje skice koja sadrži presjek konačnog modela sa ZX ravninom. Skicu presjeka moguće je kreirati u sklopu CAM modela.

Odabrati Envelope opciju u Generate okviru i kliknuti na Target model.



Otvara se Target model prozor. Prozor omogućava definiranje 3D modela za konačni oblik. Kliknuti na Define 3D model.

Otvara se 3D Geometry prozor. Ovaj prozor omogućava definiranje geometrije 3D modela odabiranjem elemenata modela.

Tijekom definiranja konačnog modela, SolidCAM stvara Envelope skicu u sklopu CAM modela. Skica sadrži omotnicu konačnog modela koja će biti korištena za definiranje geometrije tokarenja.

Kliknuti na tijelo modela. Model je označen.Otvarase Target model prozor. Potvrditi pritiskom na


13. Spremanje CAM modela

Spremanje CAM modela

U prozoru Mill-Turn Part Data, kliknuti na Save&Exit. Prozor se zatvara i prikazuje se SolidCAM Manager stablo.

Definirani CAM model je spremljen.

SolidCAM Manager stablo je u glavnom prozoru sučelja SolidCAMa i prikazuje sve informacije o CAM modelu.


SolidCAM Manager stablo sadrži slijedeće elemente:

SolidCAM Manager

- CAM-Part (CAM model) zaglavlje

Zaglavlje prikazuje ime trenutnog CAM-Part-a. Desnim klikom na zaglavlje, može se prikazati izbornik za upravljanje CAM modelima.

Target podzaglavlje se nalazi unutar CAM-Part zaglavlja. Dvostrukim klikom na podzaglavlje učitava se Target model prozor koji omogućuje mijenjanje definicije konačnog modela.

Settings podzaglavlje se također nalazi unutar CAM-Part zaglavlja. Dvostrukim klikom na podzaglavlje otvara se Part Settings prozor koji omogućava promjenu postavki definiranih za trenutni CAM model.

CoordSys Manager podzaglavlje se nalazi unutar CAM-Part zaglavlja. Dvostrukim klikom na podzaglavlje prikazuje se CoordSys Manager prozor koji omogućava upravljanje koordinatnim sustavima.


- Tool zaglavlje

SolidCAM Manager

Ovo zaglavlje prikazuje ime trenutnog kataloga alata. Dvostrukim klikom na zaglavlje prikazuje se Part Tool Table, lista alata dostupnih za upotrebu u trenutnom CAM modelu.

- Machining Process zaglavlje

Ovo zaglavlje pokazuje ime trenutne liste Machining Process Table. Desnim klikom na ovo zaglavlje otvara se izbornik koji omogućava upravljanje tablicama.

- Geometries zaglavlje

Ovo zaglavlje prikazuje svu SolidCAM geometriju koja nije korištena u operacijama. Može se prikazati lista geometrija klikom na ''+'' ikonu blizu zaglavlja. Može se otvoriti izbornik geometrije desnim klikom na zaglavlje. Također se može prikazati odgovarajući izbornik desnim klikom na pojedino ime geometrije.


- Operations zaglavlje

SolidCAM Manager

Definicija CAM modela je ovime gotova, moguće je započeti definiciju operacija strojne obrade ovog modela.

Ovo zaglavlje prikazuje popis svih operacija definiranih za trenutni SolidCAM CAM model. Izbornik operacija je dostupan desnim klikom na zaglavlje operacija. Također, možete prikazati relevantni izbornik desnim klikom na ime svake operacije.


14. Zatvaranje CAM-Part

Zatvaranje CAM modela

Desnim klikom na CAM-Part zaglavlje u SolidCAM Manager stablu i odabiranjem Close iz izbornika:

CAM model je zatvoren.


1 - tf - mill turn definicija cam modela

Documents