Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> Programování NC strojů v systému CATIA V5
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.

Programování NC strojů v systému CATIA V5

CATIA V5 (Dassault Systemes) je plně integrovaným CAD/CAM/CAE/PDM softwarovým řešením pro vývoj, technologickou přípravu výroby nových průmyslových produktů a řízení jejich životního cyklu.

Některými charakteristikami a oblastmi použití systému CATIA V5 jsme se již zabývali v článcích uveřejněných v MM Průmyslové spektrum 11/2000, 1-2/2001 a 6/2001. Nyní se stručně seznámíme s portfoliem integrovaných produktů CATIA V5 určených pro generování NC dat pro nejpoužívanější obráběcí technologie.

NC aplikace systému CATIA V5

CATIA V5 je nový a dynamicky se vyvíjející software. Výrobce uvolňuje ročně dvě až tři nové verze, přičemž každá obsahuje řadu nových produktů a desítky zlepšení těch stávajících. Uživatel má již k dispozici také úplnou škálu aplikací, pokrývající nejpoužívanější NC technologie. Obráběné modely mohou být plošné či objemové součásti, které mohou být soustruženy, nebo frézovány s kontinuálním řízením dvou až pěti os.
Všechny NC aplikace jsou plně integrovány a poskytují nejtěsnější vazbu mezi geometrickou definicí součásti a její výrobou. Výhody plně integrovaného řešení jsou zřejmé:
  • jeden datový model pro všechny aplikace a přenos geometrie mezi aplikacemi bez překladů;
  • změna geometrie modelu je možná v každé fázi procesu vývoje a TPV;
  • technologicky nutné změny geometrie při zpracování NC programů se provádějí přímo na jednotném modelu, přičemž je možno plně využívat jeho vnitřní topologie, parametrizace a konstrukčních prvků (features);
  • jednotné uživatelské prostředí usnadňuje týmovou spolupráci a umožňuje vzájemnou zastupitelnost odborníků.
  • NC aplikace CATIA V5 poskytují komplexní řešení, tj. pokrývají všechny oblasti, které se obvykle při přípravě NC výroby vyskytují. Jde zejména o import geometrie a její analýzu, editaci geometrie, generování NC programů, vizualizaci pracovních drah, simulaci procesu, zpracování výrobní dokumentace, postprocesory atd.

    NC Manufacturing Infrastructure

    Programování karuselového soustruhu se sice v mnohém liší od programování frézovacího obráběcího centra, budeme-li však obě činnosti vykonávat v prostředí CATIA V5, brzy si uvědomíme, že práce programátora zase tak rozdílná není. Ať už pracujeme v kterémkoli NC modulu, budeme pracovat ve stejném prostředí a budou nám nabízeny stejné služby. To, co mají všechny aplikace společné, se nazývá NC Manufacturing Infrastructure:
  • intuitivní a snadno použitelné uživatelské rozhraní;
  • dostupnost všech funkcí CATIA V5 (modelování, analýza, ...);
  • vysoká úroveň asociativity NC programů s modelem;
  • statická i dynamická simulace procesu a odběru materiálu;
  • správa obráběcích nástrojů a nástrojových katalogů;
  • jednoduché generování NC výstupů díky integraci postprocesorů;
  • automatické generování dílenské dokumentace v HTML formátu;
  • spolupráce mezi definicí dráhy, verifikací a generováním výstupů;
  • možnost využití technologie managementu znalostí.
  • 2,5osé frézování - Prismatic Machining

    2,5osé frézování představuje ve strojírenství nejrozšířenější NC technologii. Aplikuje se na součástech, jejichž obrábění se vyznačuje operacemi zarovnání ploch, kapsování, konturování a axiálními vrtacími cykly. Nejvyšší produktivitu přináší při práci na třírozměrných modelech, ale lze obrábět i kontury.
    Při zadávání obráběné geometrie systém automaticky vychází z vnitřní topologie modelu a snaží se (ve většině případů velmi úspěšně) předvídat programátorovy úmysly. Operace kapsování jsou optimalizovány pro technologie rychlostního obrábění (HSM), kdy se dráha nástroje tvoří bez ostrých rohů a s konstantním úběrem materiálu. Velmi oceňovanou vlastností je možnost tvoření vlastních nájezdových, přejezdových a odjezdových maker. Nejčastěji se používají makra předdefinovaná, ale ve speciálních případech máme možnost pomocí grafického menu krok za krokem (v našem případě pohyb za pohybem) vytvořit makra vlastní.
    Axiální cykly jsou zastoupeny dvaceti samostatnými operacemi, kromě obvyklých vrtacích cyklů je zde i řezání závitů závitovými frézami nebo vrtání víceprůměrovým osazeným nástrojem.
    Speciální využití zde nalézá technologie managementu znalostí (knowledgeware). Pokud například často obrábíme navrtanou, vrtanou a T drážkou osazenou díru, můžeme jednoduše vytvořit katalogový proces, který obsahuje dané technologie. Proces může obsahovat interakce s programátorem (třeba dotaz na obráběnou geometrii), a také funkcemi definované parametry (např. hloubka výplachu v závislosti na materiálu a průměru díry). Příště již jen použijeme katalogovou technologii na novou geometrii.

    Tříosé frézování - 3 Axis Surface Machining

    Tento produkt je používán zejména při obrábění tvarově složitých součástí v nástrojárnách a obsahuje úplnou sadu tříosých operací, jako např. hrubování, řádkovací hrubování, dohrubování, řádkování kopírovací, řádkování konturovací, bitangentní frézování, spirálové frézování či konturami řízené obrábění (mezi konturami, paralelně s konturou, kolmo na konturu). Pro zvýšení univerzálnosti použití byly doplněny také některé 2,5osé operace.
    Všechny tříosé cykly podporují rychlostní obrábění (HSM). Za zmínku stojí např. koncentrická strategie hrubovacího cyklu. Je zajištěno to, že nástroj nikdy nevjíždí celým průměrem do plného materiálu, je zachováván stálý průřez třísky a sousledné či nesousledné frézování je vždy dodrženo. U dokončovacích cyklů jsou automaticky dopočítávány různé druhy optimalizovaných a bezkolizních nájezdů a přejezdů.
    Nová technologie Instant Cycle Update umožňuje velmi rychlou modifikaci parametrů. Následná aktualizace přepočítává pouze ty části dráhy nástroje, které byly změnou ovlivněny. Velmi vítanou novinkou je také dokonalá kontrola kolizí nástroje včetně upínače, do výpočtu lze zahrnout i upínky a upínací přípravky. Výsledkem je vyznačení kolizních oblastí dráhy a vypočtená minimální potřebná délka nástroje. Při následné úpravě použijeme nástroj delší, než je vypočtený požadavek, anebo využijeme integrovaný editor dráhy nástroje a kolizní části dráhy necháme odstranit.
    Velmi jednoduše lze různým obráběným oblastem přiřadit rozdílné přídavky. Velikost přídavku je měřena kolmo k povrchu, v překrývajících se oblastech platí vždy větší z přídavků.
    Zcela nové úrovně bylo dosaženo při automatickém vytváření dílenské dokumentace v HTML formátu (lze ale zvolit i formáty jiné). Dokumentace je automaticky generována včetně obrázku obrobku, nulových bodů, potřebných nástrojů, technologických parametrů atd.
    Snadné je vytváření katalogů nástrojů včetně řezných podmínek. Buď je možno použít katalogy připravené v MS Excel, nebo lze využít katalogy od výrobců nástrojů (např. Walter Tool Data Management). Nástroje z katalogů vybíráme přímo, pomocí jednoduchých dotazů (např. podle průměru), můžeme ale vytvářet i dotazy kombinující mnoho různých kritérií a závislostí.

    Pětiosé frézování - Multi-Axis Surface Machining

    Používá se všude tam, kde je potřeba plynulá změna vektoru osy nástroje v průběhu obrábění. Důvodem může být jiným způsobem neobrobitelná geometrie (např. boky tvarových drážek) nebo extrémní požadavky na kvalitu povrchu. Oproti tříosým operacím zde lze definovat závislosti pro řízení vektoru osy nástroje:
  • víceosé řádkování (strategie rovnoběžných rovin);
  • víceosé operace řízené konturami (interpolace mezi konturami, paralelně s konturou, kolmo na konturu);
  • víceosé konturování.
  • Nejdůležitější částí víceosého obrábění jsou strategie řízení náklonu osy nástroje:
  • definovaný prostorový vektor;
  • předklon ve směru pohybu a boční výklon, jeden z úhlů může být variabilní v definovaném rozsahu;
  • osa procházející bodem;
  • osa procházející přímkou;
  • interpolace mezi definovanými vektory;
  • 4osá strategie, kdy jedna osa je blokována;
  • optimalizovaný úhel.
  • Zajímavou možností je poslední strategie, tj. optimalizace úhlu v závislosti na křivosti plochy. Adaptivní náklon dovoluje maximální úběr materiálu, zvýšení kvality povrchu a redukci obráběcího času.

    Soustružení - Lathe Machining

    Tento modul je určen ke snadnému programování horizontálních a vertikálních NC soustruhů. Plná integrace s ostatními NC moduly dovoluje využití všech výhod NC Manufacturing Infrastructure, zejména managementu znalostí a statických i dynamických simulací úběru materiálu. Rychlé zavedení usnadňují předdefinované tvary držáků a břitových destiček.
    Zahrnuty jsou soustružnické operace jako hrubování, konturování, kapsování, zapichování či závitování. Dokončovací operace obsahují automatické zaoblování a srážení hran. Pro řešení specifických technologických a geometrických požadavků jsou k dispozici uživatelem definovaná nájezdová a odjezdová makra.
    Dodavatelem komplexního řešení na bázi systému CATIA V5 je společnost Technodat, CAE-systémy, s. r. o., Zlín.

    Další články

    Obráběcí stroje a technologie
    CAD/CAM/CAE/CIM

    Komentáře

    Nebyly nalezeny žádné příspěvky

    Sledujte nás na sociálních sítích: