Témata
Reklama

Standard pro CNC obrábění

17. 04. 2002

Jedním z nejčastěji instalovaných CAM systémů v rámci ČR se stal CAD/CAM systém kalifornské firmy Surfware prodávaný pod obchodním názvem SURFCAM. Od loňského podzimu je na trhu velmi úspěšná verze tohoto systému s označením SURFCAM 2001.

Značný rozvoj strojírenské výroby v posledních třech letech v České republice vyvolal potřebu rychlého zavádění moderních strojírenských technologií. K nim neodmyslitelně patří i automatizace konstrukčního procesu a automatizace technologické přípravy výroby včetně řízení CNC technologií. Tento trend vyvolal potřebu urychlit zavádění CAM systémů, které do té doby stály tak trochu stranou. Právě tyto systémy začaly hrát stále důležitější roli v rozvíjejícím se automobilovém průmyslu, ve výrobě forem jak pro plasty, tak pro lití kovů, v přípravě zápustek pro kovárenství, ve znovu částečně oživené letecké výrobě atd.
SURFCAM kromě technologické (CAM) části obsahuje i velice výkonnou CAD část pro tvorbu a úpravu digitálních modelů. Té se ovšem budeme věnovat příště.
Reklama
Reklama

SURFCAM 2 Axis Plus

Modul pro dvouosé obrábění obsahuje 2D funkce, jako jsou vrtání (do této funkce spadá i hluboké vrtání, závitování, soustružení a protáčení nožem), konturování, kapsování a obrobení 3D křivky. Konturování lze provádět na kontuře (např. při gravírování), vlevo nebo vpravo od kontury, a to i s určitým přídavkem jako u polotovaru. Kapsovat je možno dutiny nebo vnějšek se zadáním polotovaru. Obě tyto funkce mohou obrábět do určité hloubky pod určitým úhlem (rovinné zápustky), s ohlídáním různých ostrovů.
Programátor může vybírat z několika nájezdů do materiálu (zapichování, přerušované zapichování, šikmo "cikcak" a po šroubovici) a z několika příjezdů ke stěně (žádný, po přímce nebo po kružnici, a to buď u posledního nebo u všech objezdů). Všechny přejezdy i nájezdy jsou ohlídány proti kolizi s modelem s případnou automatickou změnou nájezdů a generování průměrové korekce nástroje.
Technologové ocení schopnost automaticky generovat program pro předvrtání v místech zavrtávání frézy. Nechybí ani zbytkové obrábění, a také možnost pozicování rotačního stolu podle nastavené konstrukční roviny.

SURFCAM 3 Axis Plus

Modul pro tříosé obrábění je využívaný nejčastěji, a proto bude popsán podrobněji. K dispozici jsou následující funkce:
  • Cut pro obrábění pouze jedné plochy s ohlídáním drsnosti povrchu nebo s pevným bočním krokem tak, že nedojde k podřezání této plochy ani ke kolizi s jinými plochami. Obráběnou oblast lze omezit pomocí křivek, plátů nebo pomocí obojího;
  • Planar pro obrábění libovolného počtu ploch s pevným bočním krokem nebo s ohlídáním drsnosti povrchu ploch a s možným výběrem, kterým plochám se vyhýbat (nechávat na nich přídavek). Obráběnou oblast lze omezit pomocí libovolného počtu hranic. Je zde umožněno řídit dráhu nástroje pomocí řídicí plochy a jejích flowline a také minimalizovat přejezdy rychloposuvem. Ponechávaný přídavek lze při tomto procesu nastavit pro každou plochu zvlášť;
  • Z-Rough pro hladinové hrubování libovolného počtu ploch. Je možné definovat tvar polotovaru a určit výškové segmenty pro obrobení (max. výška - min. výška);
  • Z-Finish pro hladinové obrábění libovolného počtu ploch. Obrábění lze omezit pomocí libovolného počtu uzavřených křivek a opět lze určit výškové segmenty pro obrobení;
  • Project k promítnutí již vygenerované dráhy nástroje na plochy. Tento nástroj je významný pro postupnou optimalizaci drah nástroje;
  • Steep/Shalow Cutting k optimalizování dráhy nástroje pro více vertikálních či horizontálních ploch. Nastavení se zadává ve stupních. Funkce optimalizuje obrábění různě tvarového modelu, bez zbytečných přejezdů dvakrát po stejné ploše při zachování konstantního kroku nástroje, což je velice žádáno u tvrdokovových nástrojů;
  • Rest Material pro zbytkové obrábění v 3D. Funkce umožňuje vyhledání neobrobených míst a vygenerování dráhy nástroje pro tato místa;
  • Pencil Cut pro perové obrábění. Provádí dokončovací přejezdy v místech, kam se nedostaly předchozí frézy;
  • HSM pro vysokorychlostní obrábění;
  • Plunge roughing pro hrubování odvrtáváním (plné, se zadáním hloubky, triangle, rectangle).
  • Všechny tyto funkce mají několik typů najíždění, zapichování, přídavky na obrábění, obrábění do záporné hodnoty (jiskrová mezera). Rovněž zde je možnost pozicovat rotační stůl podle nastavené konstrukční roviny.

    SURFCAM 4 Axis

    Ve čtyřosém obrábění jde většinou o stroje s přídavným rotačním stolem, který lze plynule řídit. Tato čtvrtá osa může být nastavena v libovolném směru a libovolném úhlu v 3D prostoru, avšak v reálném vztahu k fyzickému umístění rotační osy na stroji. Příkladem běžné konfigurace je například umístění rotačního stolu na kladném konci souřadnice X stolu stroje. Jednou z typických čtyřosých operací je indexování. Tato jednoduchá volba však nevyžaduje plynule řízenou čtvrtou osu. Je proto řešena až na úrovni postprocesoru z dvou- i tříosého SURFCAMu.
    Jinak může technolog nastavit obrábění se čtyřmi plynule řízenými osami s nastavením kolmo na obrobek, pod nastaveným úhlem nebo bokem nástroje. Přitom je možné obrábět obecné tvarové plochy, tvarové kontury nebo promítat dráhy nástroje na obecnou tvarovou plochu. Tato volba se také týká tvarově komplikovaných rotačních ploch. Typické je rovněž využití při obrábění vačkových profilů.

    SURFCAM 5 Axis

    Pětiosé obrábění u nás není ještě příliš rozšířeno, protože stroje schopné práce v pěti osách nejsou zrovna levnou záležitostí. Nicméně dnes jsou již i pětiosé frézky v běžné nabídce domácích firem. Proto je jen otázkou času, kdy se více rozšíří. Typická pětiosá frézka má přídavné vřeteno s možností výkyvu. Pětiosé obrábění v SURFCAMu pak opět umožňuje definovat osy, obrábět tvarové plochy, tvarové kontury a podobně. Rovněž lze provádět pětiosé obrábění více ploch s kontrolou podřezání.

    Soustružení a ostatní typy obrábění

    Je samozřejmostí, že do tak špičkového produktu, jakým SURFCAM je, spadají i další typy obrábění (jsou podmnožinou výše vyjmenovaných typů obrábění). Takovým obráběním jsou myšleny například: drátořez, vodní paprsek, laser a také soustružení, pro které jsou k dispozici funkce soustružení po délce (Turn), soustružení čelní (Face), zarovnání čela (Face Off), závitování (Thread), soustružení zápichů (Groove), odpíchnutí se sražením vnější hrany (Partoff), vrtání děr v ose obrobku (Dril) či pohánění nástroje s využitím funkce dvou až pětiosého frézování.

    NC Verify

    NC Verify je program doplňující SURFCAM o možnost ověření dráhy nástroje před spuštěním samotného stroje. Program načte INC soubor (dráhy nástroje), odvodí z něj nástrojové a další údaje. Umožní definovat polotovar, ze kterého se bude obrábět, upínací přípravky, a to buď zadáním jednoduchého geometrického tvaru, nebo načtením dat, například modelu odlitku ve tvaru SLA souboru (stereolitografie). Polotovar i nástroj se zobrazují trojrozměrně stínovaně a nástroj vizuálně simuluje odebírání materiálu z polotovaru. Výsledek může poukázat například na chybu v programu, jako je zajetí frézy do modelu, program rovněž upozorní na najetí rychloposuvem do materiálu, a to akusticky i změnou barvy. Na modelu lze odměřovat, sledovat proces ze všech stran, průhledně i v řezu. Obrobený model je možné porovnat s CAD modelem a zjistit, které plochy jsou "podpíchnuté", které ještě potřebují obrobit a které jsou v pořádku. Výčet možností NC Verify samozřejmě není úplný, stačí však na dokumentaci jeho schopností.

    Postprocesing

    Otázka postprocesorů je u CAM programů vždy kritická. Co to vlastně je? Jednoduše řečeno, jde o překlad INC souborů (tedy již vygenerovaných drah nástroje) do řeči srozumitelné příslušnému řídicímu systému obráběcího stroje. Řídicích systémů jsou ve světě i u nás stovky včetně jejich nejrůznějších variant. Požadavky na postprocesing tedy vycházejí vždy od konkrétně připojovaného stroje. Důležitá je možnost postprocesory uživatelsky upravovat, konfigurovat, aby se jejich práce mohla přizpůsobit různým místním mutacím a zvyklostem. SURFCAM má v základní instalaci více než sto hotových postprocesorů na nejrozšířenější řídicí systémy (Heidenhain, Mazak, Maho aj.) a umožňuje jejich modifikaci a úpravu. Důležitou součástí pětiosého obrábění je inteligentní generátor postprocesorů. V systému SURFCAM lze vytvářet postprocesory v jednom ze dvou standardně dodávaných postprocesorů.

    Ukládání dat

    SURFCAM si vytváří dva druhy souborů vnitřního formátu. DSN - modelový soubor a ICD - soubor s uloženými dráhami nástroje. Pokud se vyzálohují tyto dva soubory, je vyzálohovaná celá práce, model i obrábění. Kdykoliv je možné se k nim vrátit a upravovat je. Při postprocesorování některé dráhy nástroje vzniká automaticky adresář se jménem práce a výsledné NC kódy se sem ukládají. Když se v SURFCAMu otevře DSN soubor, automaticky se načte soubor stejného jména *.ICD, pokud je obsažen ve stejném adresáři. V DSN souboru jsou uloženy 3D modely, texty a kóty a dále všechny informace o obráběcím procesu: použité nástroje, posuvy, otáčky, chlazení, typ obrábění, krok, ponechaný přídavek atd. V ICD souboru jsou uloženy všechny dráhy nástrojů.

    Datová komunikace

    Jedním z nejdůležitějších vlastností každého CAM systému je jeho schopnost (či neschopnost) komunikovat se svým okolím - tedy dorozumět se s jinými CAD/CAM systémy, a to jak z důvodů vazby konstrukce na výrobu, tak z důvodů všech typů kooperací. I v této oblasti vás SURFCAM v žádném případě nezklame.
    Standardem pro přenos ploch, drátových entit a výkresové dokumentace je IGES. Dnes se také velice často setkáte s formátem VDA, především díky automobilovému průmyslu, který tento formát dat přednostně používá. Dalším standardním formátem je formát SAT. Ten slouží pro přenosy objemů z aplikací, které pracují na jádře ACIS. Pro přenosy dat ze systému pracujících na jádře Parasolid lze načítat data ve formátu X_T/X_B. Dále je možné přímé načítání vnitřních formátů z těchto systémů: SolidWorks - formát SldPrt; SolidEdge - formát PAR40 nebo PAR50; Catia - formát Model, EXP nebo DLV. Také je možné načítání formátů CDL, CSF, DES, DXF, DWG, FST, NCA, SPA a samozřejmě nasnímaných dat z 3D modelu buď v textové formě, nebo binárně.
    Ve dvou CAD systémech (CADKEY a SolidWorks) je vytvořen interní překladač pro překlad dat přímo do formátu systému SURFCAM-DSN. I zde se však velice dobře hodí modelovací část systému SURFCAM, neboť většinu modelů nelze ihned po převzetí obrábět, ale nejprve je potřeba udělat různé úpravy na modelu - např. smrštění materiálu, z modelu udělat formu (negativ), navrhnout dělicí rovinu, navrhnout elektrody, rozdělit plochy do hladin podle vrchních a spodních ploch atd.
    Dodavatelem CAD/CAM systému SURFCAM je společnost 3E Praha Engineering.
    Reklama
    Vydání #4
    Kód článku: 20458
    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.

    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.

    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?

    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
    Nový integrovaný CAM systém

    Vývoj výrobků historicky zahrnoval dva oddělené procesy: prvním byl návrh výrobku, druhým pak jeho výroba. Používání samostatných neintegrovaných CAD (návrh) a CAM (výroba) nástrojů při vývoji výrobků vedlo ke komunikační bariéře mezi návrhem a výrobou. Ve výsledku to způsobovalo problémy s náklady, časem a kvalitou, a to zejména v případech, kdy bylo potřeba upravit návrh nebo došlo k narušení vyrobitelnosti. Použitím integrovaného CAD/CAM řešení lze překonat problémy související s tradičním odloučením návrhu a výroby. S použitím integrované CAD/CAM platformy je tak možné zkrátit dobu výrobního cyklu, řídit náklady a zlepšit kvalitu při současné podpoře spolupráce mezi návrhem a výrobou výrobku.

    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?

    Software zjednodušuje výrobu střižných nástrojů

    Příběh společnosti Atlantic Tool & Die začíná 1. června roku 1937, kdy čtyři společníci v čele s Ernestem Mehwaldem založili malou dílnu na Fulton Road ve státě Ohio v USA. Byli to emigranti z Evropy, ale všichni čtyři byli velmi schopnými konstruktéry, a navíc vysoce kvalifikovanými pro výrobu forem. Proto tedy není divu, že se jejich malá dílna do roku 1942 rozrostla a přestěhovala se do větších prostor.

    Efektivní programování tvarově podobných dílů

    Firma Alcon Components využívá Edgecam a Manažer strategií ve výrobě brzdových systémů pro závodní speciály a vojenská vozidla.

    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.

    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.

    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.

    CAM řešení pro multifunkční CNC obráběcí stroje

    Multifunkční CNC obráběcí stroje spojují více možností a funkcionalit. Nejprve se jednalo o doplnění frézovacích operací na soustruhy (frézování osou C a osou Y), přibyla podpora protivřetena, následně byla přidána druhá nástrojová hlava a v současnosti výrobci CNC obráběcích strojů nabízejí konfigurace s plynule řízenou B osou s podporou obrábění v pěti osách, ale i s podporou technologií odvalování nebo obrážení. V nabídce jsou i stroje se třemi nástrojovými hlavami řízené tříkanálovým řídicím systémem. Posledními novinkami jsou pětiosá CNC frézovací centra doplněná o soustružnické operace.

    Revoluce pokračuje: Nová strategie soustružení

    CAD/CAM systém Edgecam od Vero Software v nové verzi 2015 R1 obsahuje mnoho důležitých vylepšení a nových funkcí.

    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.

    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