Témata
Reklama

CAD/CAM systémy střední třídy

17. 04. 2002

AlphaCAM lze využívat ve spojení s plošným modelářem Rhinoceros, s nímž sdílí společný datový formát. Při náročnější práci se osvědčuje spolupráce s CAD systémem One Space Designer.

Při volbě CAD/CAM systému je potřeba zvážit jeho budoucí nasazení a vše, co se od něj bude očekávat. Jiné nároky bude mít ten, kdo potřebuje pouze upravovat plochy pro následnou výrobu, a jiné ten, kdo se zabývá kompletní konstrukcí a výrobou strojních zařízení.
Reklama
Reklama
Reklama

Rhinoceros

Pro základní využití ke tvorbě jednotlivých součástí (libovolně tvarově složitých) si popíšeme CAD program Rhinoceros, který se v poslední době stává velmi populárním. Rhinoceros je plošný 3D modelář disponující funkcemi obvyklými zpravidla až u systémů vyšších kategorií. Velkou výhodou tohoto produktu je snadná tvorba 2D geometrie, libovolně orientované v prostoru, a následný přechod do volného modelování ploch. Možnosti využití programu jsou značně široké, mezi hlavní oblasti nasazení patří průmyslový design, strojní a nábytkářský průmysl. V těchto oborech se uplatňuje především snadný způsob tvorby ploch nejen při modelování tvarově složitých součástí, ale i při modelování strojních dílů, jako např. nosných desek, přírub apod., jejichž tvorba je jednoduchá a rychlá. Přitom lze využít modelování plošné nebo objemové ve smyslu práce s tělesy vymezenými svým povrchem anebo kombinace obou způsobů.
Rhinoceros je zaměřen především na plošné modelování. Pro tvorbu ploch se využívají klasické nástroje, jako tažení hrany (v libovolném směru, na obě strany, se zkosením atd.), rotace profilu (kolem středu nebo kolem uzavřené křivky), plocha z řezů, plocha ze sítě křivek (velice zajímavý nástroj umožňující modelovat opravdu složité tvary) atd. Zároveň jsou k dispozici nástroje pro diagnostiku kvality ploch, např. kontrola křivosti. Mezi nástroje pro modifikaci ploch patří tečné navázání jedné plochy na druhou, předdefinované vlastnosti vzájemného napojení dvou ploch, vytvoření jedné plochy ze dvou, změna stupně křivosti atd. Nezanedbatelnou výhodou pro uživatele je rovněž vynikající poměr cena/výkon.

One Space Designer

Pro uživatele, kteří hledají komplexní řešení, je vhodnou alternativou CAD program s názvem One Space Designer (dále OSD) od společnosti CoCreate. Jedná se o objemový modelář, který v sobě obsahuje výkonné jádro pro tvorbu těles. Nabízí všechny nástroje pro objemové modelování známé z jiných systémů, z nichž
ve stručnosti uvádím jenom několik zajímavých prvků pro konstrukci. Prvním z nich je tvorba zaoblení, umožňující i bezproblémové napojení více ploch v jednom bodě. Dalším je např. tvorba sražení na jakkoli zakřivené hraně v místě styku několika hran ploch.
Při tvorbě dílů se nepoužívá strom historie tvorby. Odstraní se tak zbytečný nárůst dat a nepřehlednost stromové struktury. Toho se dá s výhodou použít v případě importu dat z obecných formátů, jako jsou IGES, STEP atd., které v sobě strom historie neobsahují - v jiných CAD systémech na stromu založených někdy bývá problém s jejich editací. Místo něj je k dispozici dosti silný nástroj na úpravu tvaru a polohy jednotlivých ploch a prvků tělesa. Jednotlivé plochy je možné upravovat postupně, k dispozici je možnost posunutí s dodržením tečné návaznosti na hraničící plochy (zaoblení). Při posunu jednotlivých ploch nedochází ke změně polohy u ostatních prvků, což se mnohdy stává u parametrických modelářů, u kterých se svázání jednotlivých prvků může stát problémem a následná změna může být složitá. Modifikace se samozřejmě netýká pouze změny polohy, k dispozici jsou funkce natočení, offset plochy, tažení plochy (přímé nebo rotací s dodržením tečné návaznosti), dále pak vyrovnání ploch do polohy referenční plochy (může se jednat o posun do stejné roviny, rovnoběžnost anebo o změnu tvaru plochy podle referenční plochy, která může mít libovolně složitý tvar) atd. Výše popsané modifikace lze použít i na tzv. rozpoznané prvky, což mohou být různé výstupky, žebra, příruby či dutiny a díry na šroubové spoje. V těchto případech se s výhodou požívá posun a natočení, dále pak kopírování vložení na jiné místo v součásti, kde dojde automaticky k úpravě tvaru.

Práce s OSD

OSD najde své využití jak při tvorbě samostatných dílů, tak při tvorbě složitých sestav. Práce se sestavami je snadná a zřejmá. Vše podstatné pro sestavu je zobrazeno v prohlížeči, který je umístěn v levé části pracovní plochy. V tomto prohlížeči je možno skrývat a odkrývat jednotlivé součásti. Jsou zde nástroje na polohování jednotlivých dílců, jako např. styčné plochy, vyrovnání osy, zajištění rovnoběžnosti ploch atd. Zajímavá je i funkce, která při polohování zajistí, že při vzájemném posunu dvou dílů se zamezí jejich vzájemnému protnutí. Užívá se jí např. při polohování styčných ploch součástí.
Výhodou je možnost rozšíření systému o přídavné moduly. Příkladem jsou moduly pro komunikaci s jinými CAD systémy nebo modul pro tvorbu ploch, který v sobě obsahuje veškeré funkce a nástroje známé z plošných modelářů. Jsou v něm obsaženy nástroje pro diagnostiku ploch (např. sledování křivosti a kvality, úhlu mezi plochami) atd. K dalším přídavným modulům patří modul pro tvorbu plechových dílců, modul pro snadnou tvorbu forem pro vstřikování plastů (vytvoření vrchního a spodního dílu formy, jádra, vložky, rámu) aj. Nasazení systému OSD může být tedy velice široké a pomocí jednotlivých modulů jej lze vyladit pro libovolnou oblast zaměření.

AlphaCAM

Po namodelování výrobku obvykle následuje výroba na CNC obráběcích strojích, proto je velice důležitý bezproblémový přenos dat mezi 3D CAD a CAM programy. V případě programu Rhinoceros a CAM systému AlphaCAM jde o přímý přenos dat ve standardním vzájemně sdíleném formátu. Komunikace mezi OSD a AlphaCAM se uskutečňuje pomocí univerzálních formátů (IGES, STEP, STL). Ani v tomto případě se není čeho obávat, protože přenos dat pracuje bezproblémově a s velmi dobrými výsledky.
Systém AlphaCAM obsahuje moduly zaměřené na jednotlivé typy obrábění. V dalším se zaměříme na modul pro tříosé frézování. V tomto modulu je možné vytvářet klasické 2D, 2,5D a 3D dráhy nástroje. Jsou zde obsaženy všechny 3D klasické způsoby tvorby drah s tím, že například lze volit mezi zadáním konstantního kroku anebo konstantní výškou hrbolku po projetí kulové frézy. Dráhy nástroje mohou být vytvořeny pro konkrétní plochu s tím, že je zohledněn tvar ploch okolních, které jsou v tomto případě brány jako hranice pro obrábění. Pro hranice je možné použít i 2D geometrii, přičemž se pouze vybere, zda se nástroj zastaví svým středem na geometrii, zůstane uvnitř nebo přejede svým průměrem ven.

Práce s AlphaCAM

V systému AlphaCAM lze naprogramovat různá makra, která umožňují zautomatizovat určité operace nebo doplnit nové nestandardní operace. Tato makra je možné vytvářet dvěma způsoby. Prvním z nich je tvorba parametrických maker, která se vytvářejí v programu AlphaEdit postupným zapisováním jednotlivých příkazů tak, jak jdou za sebou. Pro složitější makra a aplikace je možné použít API rozhraní AlphaCAM, které v sobě obsahuje skoro všechny funkce, které AlphaCAM nabízí v prostředí Visual Basicu. Tento nástroj je dobrým pomocníkem, neboť se s ním dají vytvořit opravdu zajímavé programy, například makro pro zapichovací hrubování (kontury, kapsy a obecné plochy), aplikaci pro práci s geometriemi, různá makra pro výpočet geometrických tvarů (ozubené kolo, průnik trubek) atd.
Po vytvoření drah nástroje je možné spustit 3D simulaci dráhy nástroje, ve které lze sledovat obrábění. Dalším nástrojem je 3D verifikace plochy, která umožní odhalit místa, kde dochází k podříznutí nebo k nedostatečnému obrobení se zbytkovým materiálem.
Při obrábění složitějších součástí se s výhodou používá uživatelských hladin, do nichž je možné ukládat jednotlivé plochy podle důležitosti pro obrábění a následně je nechat skryté či naopak. To samozřejmě platí i o 2D geometrii, která může být použita jednak jako kontura pro obrábění nebo jako hranice. Dále je možné používat pracovní roviny pro úschovu geometrie. Je vhodné vytvořit si jednu pracovní rovinu, na kterou budou promítnuty všechny hranice pro obrábění, což umožní zpřehlednit práci v programu.

Nová verze AlphaCAM

Jednou z nových funkcí, které budou obsaženy v nové verzi AlphaCAM, je prohlížeč objektů, který najdeme ve všech modulech. V tomto prohlížeči budou obsaženy veškeré informace o geometriích, plochách, drahách nástroje, pracovních rovinách atd. Tím se podstatně zjednoduší výběr jednotlivých prvků, jejich skrývání, automatické zvětšení atd. Tato funkčnost se například v modulu pro soustružení projeví velice snadnou úpravou základních parametrů (přídavek na čelo, na průměr, rozteč drah atd.) a automatickým přepočítáním dráhy při změně geometrie tvaru. Dalším rozšířením, které se týká frézovacího modulu, je možnost při 3D obrábění plochy (u obrábění Z kontur a u obrábění podle přímky v rovině XY) rozhodnout o tom, které plochy se budou obrábět z hlediska jejich sklonu. Tato funkce je velice vhodná pro obrábění tvarových dutin, kde u jednotlivých technologií stačí pouze rozhodnout o rozsahu úhlu ploch. Mezi dalšími novinkami je možnost zobrazení upínek, lože a držáků nástroje při simulaci jednotlivých drah aj.
AlphaCAM ve spojení se zmíněnými CAD systémy nachází široké uplatnění, například při víceosém obrábění rovinných ploch (lože strojů, nástroje pro obrábění atd.). Další možností je nasazení pro obrábění obecných ploch při výrobě forem a tvarových nástrojů. Dodavatelem těchto CAD a CAM systémů je společnost Licom Systems.
Reklama
Vydání #4
Kód článku: 20424
Datum: 17. 04. 2002
Rubrika: Trendy / 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.

Simulace v konstrukci - klíč k inovacím

Dlouho zažitým paradigmatem v průmyslových společnostech je striktní rozdělení konstrukčního a výpočtářského oddělení. To je sice určeno pevnými historicky danými důvody, ale ty v současné době začínají pomíjet. Ve stále více společnostech mají konstruktéři možnost provádět průběžně již během konstrukce jednoduché analýzy a vývojový proces tím zefektivnit. Jak tento trend zachytit a být úspěšní v inovativních řešeních?

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.

Související články
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.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
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?

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.

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.

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