Témata
Reklama

3D modelování a 2,5osé obrábění v jednom

07. 09. 2005

CAD/CAM systém TurboCADCAM verze 3 obsahuje nástroje pro vytváření dvojrozměrných i trojrozměrných modelů včetně podpory tvorby výkresové dokumentace. Na základě vytvořených modelů je možné v systému nadefinovat a simulovat proces frézování, soustružení nebo vrtání.

TurboCADCAM není zaměřen na konkrétní průmyslové odvětví a své uplatnění najde ve strojírenském, elektrotechnickém i stavebním průmyslu. TurboCADCAM je kromě jiného určen k nadefinování, simulaci a generování kódu pro 2,5osé frézování, soustružení nebo vrtání, navíc s podporou řezání vnitřních i vnějších závitů. Základem systému TurboCADCAM je program TurboCAD Professional v11, který je doplněn o moduly CAM a DNC, jež nejsou samostatně prodejné. Program je produktem firmy IMSI a na českém trhu je distribuován firmou Špinar - software, s. r. o.
Reklama
Reklama
Reklama

Grafické prostředí a ovládání programu

Grafické prostředí programu TurboCADCAM se skládá z několika oblastí. Kreslicí plocha se v průběhu práce přepíná mezi modelovým a výkresovým prostorem, nabízí možnosti zobrazení rastru, ikon globálního a uživatelského souřadnicového systému a dalších kreslicích pomůcek. Pro zadávání rozměrů objektů slouží oblast s názvem Inspektor Bar, která je standardně umístěna v levém dolním rohu pod kreslicí plochou. Vzhled této oblasti je závislý na právě používaném nástroji. Přepínání způsobu modelování se děje prostřednictvím ikon, které tato oblast zobrazuje. Poloha entit a objektů v prostoru se zadává pomocí oblasti nazvané Coordinate Field (v závislosti na typu souřadnic: absolutní, relativní nebo polární), která se nachází v pravém dolním rohu pod kreslicí plochou. Napravo od kreslicí plochy jsou umístěny palety nástrojů - Palette. Celkem je k dispozici šestnáct palet, kromě jiných je zde i paleta CAM. Modelovací a editační příkazy se spouštějí pomocí nástrojových panelů nebo výběrem z roletových menu. Celkový vzhled grafického prostředí se od předchozí verze příliš nezměnil, takže stávající uživatelé si nemusejí zvykat na nové prostředí.

Modelovací nástroje - 2D geometrie

TurboCADCAM obsahuje modelovací nástroje pro vytváření 2D i 3D objektů. Z hlediska použití modulu CAM pro 2,5osé obrábění jsou významné zejména 2D obrysy (kontury). Pro tvorbu se používají entity (úsečky, oblouky a další) nebo objekty (obdélníky, křivky). Složitější kontury složené z entit a objektů se spojí do jednoho celku (polyline). K dispozici jsou také aproximační (NURBS), interpolační nebo Bézierovy křivky. Pro definování polohy středů vrtaných děr se používají entity typu bod.
Jedním z nejdůležitějších nástrojů pro vytváření geometrie, která na sebe přesně navazuje, je úchopový režim (SNAP). Uživatel má k dispozici patnáct možných způsobů napojení. Do nové verze jsou přidány dva nástroje: Projection a OppositePoint. Snap pracuje ve dvou režimech: Running snap a Local snap. Running snap je trvale zapnutý úchop, který nabízí uživatelem předdefinované typy napojení. Local snap je dočasný úchop, zapnutý jen pro právě prováděnou akci. Aktivuje se stisknutím klávesy odpovídající názvu úchopu, například C - Center, M - Midpoint, V - Vertex. Novinkou je používání geometrických vazeb - Constraints. Tato možnost je v této kategorii systémů CAD výjimkou, a nabízí tak nástroj, který je součástí skicářů velkých CAD systémů. Constraints definují vztahy mezi nakreslenými entitami. K dispozici je celkem dvanáct vazeb, jež jsou v grafickém prostředí zobrazovány pomocí ikon.

Modelovací nástroje - 3D geometrie

Prostorová geometrie se vytváří pomocí předdefinovaných primitiv (kvádr, koule a další) nebo použitím prostorových operací. Složitější tvary vzniknou spojením jednoduchých 3D objektů do jednoho celku. Pro výběr objektů, se kterými bude uživatel pracovat, nabízí TurboCADCAM nový nástroj. Jde o plovoucí menu zobrazované v modelovém prostoru, ve kterém se vypíšou všechny objekty, které se nacházejí na aktuální pozici kurzoru. Uživatel z menu vybere ten objekt, se kterým hodlá pracovat. Z hlediska modulu CAM nemá vlastní 3D geometrie velký význam. Její využití spadá do oblasti tvorby výkresové dokumentace. Další uplatnění spočívá ve vytvoření řezů potřebných pro definování kontur pro obrábění a pro umístění bodů v místech vrtání.

CAM - obrábění kontur

V okamžiku, kdy jsou vytvořeny řezy - 2D kontury, je možné přistoupit k definování technologie obrábění a polotovaru. Nejvýhodnější je použití palety CAM, která je standardně umístěna v pravé části grafického prostředí. Je rozdělena na tři oblasti: horní oblast obsahuje ikony pro spouštění jednotlivých činností procesu obrábění. Pod ikonami se nachází zobrazení stromu operací. Ve spodní části palety je oblast s názvem Palette Screen. Zde se zobrazují parametry, procedury nebo vygenerovaný G-kód. Po získání jistých zkušeností s modulem CAM je možné používat nástrojový panel CAM Settings a k jednotlivým krokům obrábění přistupovat pomocí ikon.

Frézování

Průvodce nastavením obrábění postupuje krok za krokem, k čemuž je využívá několik dialogových panelů. Prvním z nich je General Setup, ve kterém se nachází volba způsobu obrábění: frézování/vrtání/řezání závitu nebo soustružení. Další možností je nastavení odpovídajících rozměrových jednotek. V panelu Machine Setup se vyhledá typ stroje, resp. řídicí jednotky a zadají se potřebné parametry. Mezi dostupné typy řídicích jednotek patří Fanuc, Fadal, Haas, což některým uživatelům nemusí postačovat; v seznamu chybí například řídicí jednotky Sinumeric. Některé typy řídicích jednotek (Fanuc a Haas) umožňují vytvoření vlastního typu stroje. Panel Part slouží pro definování velikosti a materiálu polotovaru. Pokud byl již dříve přiřazen materiál pro vizualizaci, není automaticky použit, ale je nutné jej opět nastavit. S definicí materiálu je spojeno nastavení tvrdosti materiálu, a to buď podle Brinella nebo Rockwella. Důležitým krokem je určení polohy kontury vzhledem k polotovaru. Zadává se poloha referenčního bodu trajektorie, poloha bodu CNC souřadnic (podle G kódu) a dále celé rozměry polotovaru. Rozměr v ose Z má obvykle zápornou hodnotu, ale například tloušťka odebírané vrstvy se zadává kladná. Definování použitých nástrojů se uskuteční pomocí panelu Tool Setup. Panel obsahuje uživatelsky vytvořený seznam všech nástrojů, které pro obrábění připadají v úvahu. Obráběcí nástroje jsou uloženy v dalším panelu s názvem Tool Store. Při určování nástroje se vybírá, jakou činnost bude vykonávat, zda se bude jednat o hrubování nebo o práci načisto, zadají se otáčky, rychlosti posuvu a další parametry. Panel G Code slouží k nastavení obecných vlastností generovaného kódu. Nastavuje se zde zobrazování komentářů, množství informací v kódu, číslování bloků. Posledním krokem činnosti průvodce je Panel 3D Modelling, který slouží k nastavení kvality vizualizace procesu obrábění. Po dokončení práce s průvodcem se do seznamu hladin umístí nové, související se zobrazováním procesu obrábění. V modelovém prostoru je zobrazen polotovar. Jeho rozměry nejsou nijak svázány s rozměrem a polohou 3D modelu (pokud byl vytvořen).
V dalším kroku se přistoupí ke generování G-kódu. Nejprve se vybere nástroj, kterým se operace provede a dále typ operace. Frézování lze provádět těmito způsoby:
po trajektorii, obrábění kapsy, obrábění otevřené kapsy, frézování závitů, frézování po ekvidistantní trajektorii, frézování písmen (gravírování). Po vygenerování G-kódu je možné si data prohlédnout, editovat popřípadě uložit výpis (v textovém nebo binárním tvaru). Navíc lze jednotlivé kroky kontrolovat vizuálně (simulovat proces obrábění). Během simulace jsou jednotlivé posuvy od sebe barevně odděleny: žlutá znamená rychloposuv, světle modrá nájezd do řezu a červená obrábění. Průběh simulace se spouští stejně jako přehrávání videa, pomocí tlačítek je možné zrychlit zobrazování nebo proces krokovat. Menší nevýhodou je, že se nezobrazuje průběh odebírání materiálu, ale je přímo zobrazen výsledný tvar po obrábění.
Pod volbou frézování jsou k dispozici i technologické operace vrtání a vyvrtávání. V obou případech je pro provedení operace důležitá poloha středu díry, která je reprezentovaná polohou entity typu bod, možné je i použití jakéhokoliv úchopového bodu na entitě. Další operací, která se nachází ve frézování, je frézování textů. Zdrojový obrys pro obrábění písma je vytvořen pomocí fontů *.shx (typy písma obsažené například v programu AutoCAD). Pokud se použijí písma *.ttf, je vygenerována dráha nástroje pouze po vnějším obvodu písmene.

Soustružení

TurboCADCAM nabízí pět typů soustružení: soustružení, drážkování, dělení, vrtání a
závitování. Z řídicích systémů je podporován pouze Fanuc-lathe. Jako výchozí polotovar pro obrábění je nabízena kruhová tyč. Pro všechny typy soustružení je obrys, který určuje tvar obráběného profilu, vytvořen pomocí otevřené křivky, která musí hranici polotovaru protínat pouze dvakrát, v počátečním a koncovém bodu profilu. Navíc profil musí obrys polotovaru přesahovat. Stejně jako v případě frézování je i na počátku používání modulu CAM vhodné použít průvodce nastavením procesu obrábění.

Vizualizace

V případě, kdy je vytvořena 3D geometrie nebo dokončen proces obrábění polotovaru, bývá obvyklé, například za účelem kontroly geometrie nebo pro prezentace, zobrazit objekt pokud možno realisticky. Kromě drátového a se skrytím hran jsou k dispozici dva režimy realistického zobrazení. Draft render nepoužívá pro zobrazení například přiřazené materiály, proto je vhodný pro rychlou kontrolu vytvořené 3D geometrie. Quallity Render je nástroj pro realistické zobrazení scény, tedy s respektováním přiřazených materiálů.

Možnosti uplatnění

Pořízením programu TurboCADCAM získá uživatel jak dobrý objemový modelář s možností tvorby výkresové dokumentace, tak systém CAM pro generování G-kódu, použitelný v několika řídicích jednotkách CNC strojů. Doporučená konfigurace hardwaru počítá s procesorem 1,6 GHz, 256MB operační pamětí a 3D grafickým akcelerátorem, myší s kolečkem a připojením na internet. Tyto požadavky dnes splňuje každý zánovní počítač. Pokud jde o operační systém, není jiná možnost než použít produkty firmy Microsoft: Windows 2000, XP Home Edition a XP Professional.
Vzhledem k poměru ceny a užitných vlastností je program vhodný pro široké spektrum uživatelů; počínaje jednotlivci vlastnícími vhodné CNC stroje až po střední nebo velké firmy. Vzhledem k tomu, že jde o program otevřený, je možné přizpůsobit (naprogramovat) jeho chování tak, aby mohl plnit všechny úkoly, které uživatel vyžaduje.
Reklama
Vydání #9
Kód článku: 50996
Datum: 07. 09. 2005
Rubrika: Informační technologie / CAD/CAM/CAE
Autor:
Firmy
Související články
Zvyšte potenciál svého 2D CAD softwaru!

Stále příliš mnoho firem přichází o své finanční prostředky tím, že sice využívají nové technologie, ale ty nezvyšují jejich celkový potenciál. V takovém případě pomůže aplikace DraftSight od Dassault Syst?mes. Pomocí tohoto softwaru lze spouštět stávající DWG soubory a vytvářet nové za zlomek nákladů oproti jiným CAD řešením.

Aerospace - vlajkový průmysl s extrémními nároky

Letecký průmysl je ve Francii významným oborem, a tak není divu, že společnost Missler Software získala v této oblasti jedinečné zkušenosti díky spolupráci s většinou subdodavatelů v oboru. To ji spolu s tisíci díly obráběnými pomocí TopSolidCam řadí mezi špičky v leteckých technologiích.

Zlepšení produktivity navrhování a obrábění

O něco málo více než po roce je tu opět nová verze parametrického 3D modeláře Creo. Jak se povedlo vývojářům do již páté verze Creo zakomponovat požadavky trhu a jaké jsou hlavní směry inovací?

Související články
Příprava CAD modelu součásti pro výrobu

NC programátoři se velmi často potýkají s problémy týkajícími se různé kvality trojrozměrných modelů potřebné pro programování obrábění. Úpravy mohou být obtížné, protože 3D modely součástí často pocházejí z různých zdrojů.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Letadlo poháněné sluneční energií vyrazilo na cestu kolem světa

Solar Impulse je projekt mající za cíl vyrobit letadlo poháněné sluneční energií, které dokáže obletět Zemi. Letoun je dílem švýcarského psychiatra a vzduchoplavce Bertranda Piccarda, jednoho z pilotů prvního balonu, který obletěl celý svět bez jediné přestávky, a švýcarského inženýra a podnikatele Andrého Borschberga. Vývoj zastřešuje polytechnika v Lausanne a podílí se na něm několik desítek specialistů.

Setkávání

Setkávání uživatelů konstrukčních a technologických softwarů má již dlouholetou tradici. Informace o novinkách, představení nejrůznějších tipů a triků, někdy i možnost si zasoutěžit a v neposlední řadě rovněž výměna zkušeností v neformální atmosféře patří k hlavním bodům programu takovýchto akcí.

Konstrukce i technologie snadno, rychle a bezpečně

CAD/CAM systém TopSolid verze 7.9 přináší v návaznosti na technologickou část další rozšíření možností v oblasti obecné konstrukce.

Softwarový simulátor stavebního stroje nahrazuje nákladné prototypy

Vývoj stavebních strojů bývá spojen se stavbou fyzických prototypů nových zařízení. Ty však vyžadují vysoké finanční náklady a množství času. Efektivní řešení dnes nabízejí softwarové simulátory. Společnost Volvo Construction Equipment zařadila do vývoje simulátor „human-in-the-loop“, který vyvinula v nástrojích Matlab a Simulink firmy MathWorks.

Od správy nástrojů po simulaci NC programů

V oblasti integrované správy nástrojů u společnosti KHS hraje software pro správu nástrojových dat TDM zásadní úlohu. Tento software zde byl zaveden před čtyřmi lety a v současné době poskytuje 3D modely nástrojů a nástrojová a technologická data pro NC programování, simulaci výroby, seřizování nástrojů, jakož i pro správu skladových zásob.nástrojů, jakož i pro správu skladových zásob.

Softwarové řešení pro přípravu NC programů

Firma FANUC nabízí možnost rozšíření svých CNC řídicích systémů o grafické programovací prostředí nazvané Manual Guide i.

CAM pro CMM

V posledních letech se ve strojírenství stále více dbá na přesnost výroby a tím i na kvalitu a efektivnost měřicího procesu. Měřicí proces dnes zasahuje i do různých stadií výroby, nejen do závěrečného procesu kontroly výrobku.

Racionalizace obráběcích operací s podporou CAD/CAM systému

V roce 2010 společnost Montupet zahájila výrobu na nové obráběcí lince v Laigneville ve Francii s cílem optimalizovat výrobu hlav spalovacích motorů a dalších slévárenských dílců pro automobilový průmysl. Mladý tým zkušebního centra pro podporu a vývoj technologií, který se v průběhu let rozrostl ze dvou na deset lidí, si vybral Missler Software jako ideálního partnera na pomoc při racionalizaci pracovních procesů ve svých závodech. TopSolid CAD a CAM jsou velmi vhodné pro systemizaci procesů obrábění a přesné zdokumentování jednoho každého výrobního postupu.

Komplexní CAM systém s metrologickými nástroji

Je tomu již několik let, kdy se systém Surfcam zařadil do portfolia produktů společnosti Vero Software, která je součástí nadnárodního technologického koncernu Hexagon. Takováto součinnost softwarových gigantů zaručuje optimální kombinaci nejmodernějších technologií v oblasti výroby a špičkových metrologických nástrojů.

Nové funkce pro automatizaci obráběcího procesu

Nová verze CAD/CAM softwaru TopSolidAM V7.13 přináší především jednodušší programování s funkcemi, které se velmi snadno používají. Výsledkem je úspora času, které lze dosáhnout díky novému vysoce výkonnému režimu analýzy kolizí a možnosti provádět řadu úloh zcela automaticky, což přináší celkově vyšší úrovně automatizace obráběcích procesů. V nové verzi najdeme i novou strategii najíždění, která zajistí vyšší životnost obráběcích nástrojů.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit