Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> CAD/CAM systémy střední třídy
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.
Nomenklatura: CAD/CAM/CAE/CIM

CAD/CAM systémy střední třídy

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.

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.

Další články

CAD/CAM/CAE/CIM

Komentáře

Nebyly nalezeny žádné příspěvky

Sledujte nás na sociálních sítích: