Název projektu: Sbližování teorie s praxí Datum zahájení projektu: 01.11.2010 Datum ukončení projektu: 30.06.2012 Obor: Mechanik seřizovač Ročník: Čtvrtý Zpracoval: Zdeněk Ludvík
Modul: CAD/CAM
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost 1 Název projektu: Sbližování teorie s praxí
ÚVOD ......................................................................................................................... 2
1 SYSTÉMY CAD/CAM ............................................................................................. 2
1.1 Systémová oblast CAD ............................................................................................ 3
1.2 Systémová oblast CAM ........................................................................................... 3
1.2.1 Zdrojový program ............................................................................................... 4
1.2.2 Postprocesing ..................................................................................................... 4
1.3 Zpracování součásti v systému KOVOPROG ............................................................. 5
ZÁVĚR ...................................................................................................................... 31
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost 2 Název projektu: Sbližování teorie s praxí
ÚVOD
Oblast programování CNC strojů je naplňována a realizována několika způsoby.
Každý z nich svému uživateli nabízí mnohé výhody, ovšem i některá úskalí. Správná
volba způsobu tvorby programů a vhodného řídícího systému je ovlivněna několika
faktory, jejichž výčet může začínat u strojního vybavení podniku a může končit u
kvality zaměstnanců.
Pokud si zvolíme pro tvorbu programů oblast ručního programování, naše práce
bude vyžadovat velké soustředění a také mnoho zkušeností. Musíme počítat také
s poměrně větší pracností a můžeme se také dostat do situace, kdy velká grafická
náročnost součásti nám neumožní program prakticky zvládnout. Vytvořený program
touto metodou vyžadují důslednou kontrolu, jednak v simulačním prostředí
příslušného programu, tak pečlivé odlaďování výroby součástí přímo na CNC stroji. I
tak je tento způsob tvorby programů ve výrobě stále velmi oblíbený a to především
pro poměrně snadnou optimalizaci.
Další možností, jak zvýšit flexibilitu přípravy CNC stroje pro výrobu, je jeho
naprogramování v prostředí dialogu příslušného řídícího systému (ShopTurn,
ShopMill, SmarT.NC, Manuál Guide, MAPS, CAMWARE atd.). I tento způsob
přípravy programů má své zaměření a to především v kusové či malosériové výrobě.
1 SYSTÉMY CAD/CAM
Tvorbu programů s počítačovou podporou můžeme označit jako strojní
programování, které je realizováno pomocí různých CAD/CAM systémů. V těchto
systémech je vlastní program vytvářen tak, že na základě počítačem vytvořené
výkresové dokumentace je jednotlivým částem obrysu přiřazován postupně způsob
obrábění a taktéž nástroje s řeznými podmínkami. Komplexní CAD/CAM
programovací systémy v sobě zahrnují v podstatě dvě základní systémové oblasti.
První z nich /CAD/ je určen pro práci s elektronickou výkresovou dokumentací a
druhý z nich /CAM/ můžeme označit jako technologickou podporu výroby.
(GibbsCAM, SurfCAM, SolidCAM..).
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost 3 Název projektu: Sbližování teorie s praxí
1.1 Systémová oblast CAD
Tato oblast je určena jednak pro konstrukci elektronické výkresové dokumentace, ale
taktéž pro načítání externích výkresů a jejich případnou úpravu. Úroveň
integrovaných CAD systémů, připravujících elektronické výkresy pro technologickou
oblast, může být různá a jejich kvalita výrazně ovlivňuje naši další práci. Jejich
nespornou výhodou je ovšem bezproblémový přenos dat do CAM systému.
Externí , specializovaný CAD je kvalitativně převážně na vyšší úrovni, ale přenos dat
jejich výkresových formátů pro potřeby našeho CAM systému může být spojen
s nejrůznější problematikou. Při přenosu dat může někdy docházet k nepřesnostem a
náš získaný výsledný model nemusí být kompletní – vznikají zde především trhliny
v kontuře (přerušení spojitosti kontury), ztráta historie cesty při úpravě modelu, atd. .
Pro přenos dat z jednoho CAD formátu do druhého můžeme využít taktéž tzv. externí
překladače, které se využívají jako samostatné aplikace a jejich hlavním úkolem je
otevřít a přeložit CAD data do formátu, který umí náš CAD/ CAM systémy načíst.
V současné době se stává standartou načítání 3D dat formátů Autodesk Inventor,
SolidWorks, Solid Edge, Catia, Pro/ENGINEER, IGES či Parasolid, pro výkresy 2D
formáty DXF, DWG a seznamy bodu TXT.
CAD Computer Aided Design Počítačová podpora konstrukce, tvorba a
úprava výkresové dokumentace
1.2 Systémová oblast CAM
V této systémové oblasti vytváříme návrh procesu (strategii) výroby a to včetně
volby nástrojů, řezných podmínek, kontroly pracovního postupu atd. Výsledkem je
pak NC program, který lze použít do konkrétního stroje s konkrétním řídícím
systémem.
CAM Computer Aided
Manufacturing
Počítačová podpora návrhu drah nástrojů
při obrábění
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost 4 Název projektu: Sbližování teorie s praxí
1.2.1 Zdrojový program
Při automatizovaném programování vycházíme z elektronické podoby výkresové
dokumentace a konkrétních podmínek výroby. Naše zvolená strategie obrábění je
potom vytvářena v prostředí řídícího programu v souladu s pravidly pro jeho zápis.
Takto vypracovaný zdrojový program, nazýván taktéž partprogram, slouží jako
základ pro zpracování do konkrétní podoby NC programu konkrétního CNC stroje.
Výstupem zdrojového programu je nejčastěji textová podoba (CL DATA), která
nejsou přímo použitelné v žádném systému pro NC řízení.
1.2.2 Postprocesing
Abychom mohli využít „virtuální“ data obrábění ze zdrojového programu pro konkrétní
řídící systém, musí tyto informace projít přes speciální postprocesor, který umí
vygenerovat reálný NC program právě s ohledem na řídící systém a stroj. Takový
NC program je zapsán ve formě, která odpovídá významovým a synaktickým
pravidlům pro použití v řídícím systému NC stroje.
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost 5 Název projektu: Sbližování teorie s praxí
1.3 Zpracování součásti v systému KOVOPROG
ZADÁNÍ: Součást je určena pro zpracování v řídícím systému Kovoprog v dávce
1000ks, polotovarem je průběžná tyč Ø40, jakosti ČSN 42 4201. Výroba bude
probíhat na strojích GILDEMEISTER CTX420 LINEAR, které jsou osazeny řídícím
systémem Sinumerik.
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost 6 Název projektu: Sbližování teorie s praxí
Úvodní obrazovka Kovoprogu při zvolení možnosti soustružení.
Při zvolení možnosti nový obrobek zvolíme rozměry pracovního prostoru.
Vytvoření
polotovaru
Vytvoření nového obrobku
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost 7 Název projektu: Sbližování teorie s praxí
Umístění pracovního prostoru + popisky jednotlivých karet a panelů.
Pomocí rovnoběžek se svislou osou začneme kreslit obrobek (osa z).
Volba rovin
Nástrojová hlava
Postupový list
Panel kreslení
geometrie a
kontury Panel postupového listu
Hlavní panel
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost 8 Název projektu: Sbližování teorie s praxí
Pomocí rovnoběžek s vodorovnou osou zakreslíme průměry (osa x).
Nyní zakreslíme výsledný tvar kontury - kontura musí být uzavřená (při přerušení
kontury se vyskytují problémy s výsledným obráběním).
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost 9 Název projektu: Sbližování teorie s praxí
Při otevření položky vřetene (program figura) v postupovém listu si zvolíme
přířez pro obrobek a nastavíme polohu výchozího bodu, výměny nástroje atd.
Okno pro určení přířezu a výchozích bodů.
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost 10 Název projektu: Sbližování teorie s praxí
Nyní otevřeme záložku nástrojová hlava a zde osadíme hlavu potřebnými
nástroji.
Zvolíme typ nože – soustružnický nůž (hrubovací) a dále doplníme
charakteristiku nástroje
Zde zvolíme tvar
břitové destičky
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost 11 Název projektu: Sbližování teorie s praxí
Dále vložíme zapichovací nůž a doplníme parametry.
Vložení dokončovacího nástroje.
V okně postupového listu máme k dispozici
seznam vytvořených nástrojů, jejich očíslování
atd. Při rozkliknutí můžeme dále editovat.
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost 12 Název projektu: Sbližování teorie s praxí
Vložení závitového nože - vnější závit.
Vložení upichovacího nože - konečné upíchnutí obrobku.
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost 13 Název projektu: Sbližování teorie s praxí
Volbou nastavení a výběrem možnosti postprocesor si můžeme nastavit veškeré
parametry pro cílový stroj a výsledný program (posuvy, bloky, způsob programování
rádiusů atd.)
Okno pro nastavení postprocesoru.
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost 14 Název projektu: Sbližování teorie s praxí
Zahájení tvorby postupového listu s následnou simulaci obrábění: Vložíme hrubovací
stranový nástroj č. 1
Zvolíme funkci ručního programování a nastavíme dráhu nože z výchozího bodu
stroje k přířezu rychloposuvem.
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost 15 Název projektu: Sbližování teorie s praxí
Dále z nabídky vybereme možnost hrubování a umístíme počátek a konec zvolené
operace.
Odjezd rychloposuvem od osy obrábění (volba ručního obrábění).
Parametry pro
hrubování:
Posuv, tříska,
přídavek atd.
Volba
příčného
obrábění
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost 16 Název projektu: Sbližování teorie s praxí
Hrubování obrobku.
Vložení roviny odjezdu pro výměnu nástroje.
Začátek
hrubování
Konec
hrubování
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost 17 Název projektu: Sbližování teorie s praxí
Umístění zapichovacího nože do postupového listu.
Přejezd rychloposuvem nad zápich (volba ruční obrábění).
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost 18 Název projektu: Sbližování teorie s praxí
Hrubování zápichu - označíme počátek a konec hrubování zápichu, vyplníme
parametry pro hrubování.
Ruční přejezd ze zápichu.
Zvolení
možnosti
příčného
obrábění.
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost 19 Název projektu: Sbližování teorie s praxí
Dokončování zápichu – pomocí funkce konturování.
Ruční přejezd na druhý zápich.
Začátek
dokončování Konec
dokončování
Funkce oprava
na tvar nože
přizpůsobí dráhu nástroje podle
šířky a rádiusu
plátku.
Zvolení rychlosti
posuvu.
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost 20 Název projektu: Sbližování teorie s praxí
Vytvoření zápichu pomocí zapichovacího cyklu.
Vložení nože pro dokončování kontury.
Parametry pro
zápich: šířka,
hloubka, sražení,
atd.
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost 21 Název projektu: Sbližování teorie s praxí
Příjezd rychloposuvem před konturu.
Vložení funkce konturování – dokončování kontury.
Otevřené možnosti najetí na konturu.
Začátek kontury.
Zvolení způsobu
najetí na konturu.
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost 22 Název projektu: Sbližování teorie s praxí
Vložení konce konturování a zadání velikosti posuvů.
Otevření nabídky změna velikosti posuvu.
Konkrétní zadání velikosti posuvu v daném místě
Konec kontury
před zápichem.
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost 23 Název projektu: Sbližování teorie s praxí
Přeskočení zápichu a vložení další části kontury.
Vynechání zápichu a vložení poslední části kontury. Volba odjetí z kontury
Volba odjetí
z kontury.
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost 24 Název projektu: Sbližování teorie s praxí
Vložení závitového nože.
Příjezd rychloposuvem před obrobek.
Řeznou rychlost
zadáme
40m/min.
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost 25 Název projektu: Sbližování teorie s praxí
Vložení funkce závitování – zadání začátku a konce závitu.
Vložení nástroje pro upíchnutí obrobku.
Začátek závitu. Konec závitu.
Parametry pro
závit– stoupání,
typ, přísuv, atd.
Vložení odjezdu do
roviny výměny
nástroje.
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost 26 Název projektu: Sbližování teorie s praxí
Přejezd rychloposuvem nad místo upíchnutí.
Upíchnutí obrobku.
Parametry pro
upíchnutí –
posuv, najetí,
vzdálenost, atd.
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost 27 Název projektu: Sbližování teorie s praxí
Vložení odjezdu do roviny výměny nástroje.
Celkový pohled na opracovanou součást.
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost 28 Název projektu: Sbližování teorie s praxí
Natočení a pohled v řezu.
V režimu simulace si můžeme námi vytvořený program virtuálně odzkoušet. Na
panelu simulace si volíme start, stop a rychlost.
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost 29 Název projektu: Sbližování teorie s praxí
Při volbě možnosti NC program se nám zobrazí vygenerovaný program konkrétně
zvoleným a nastaveným postprocesorem.
Jako další možnost se nám nabízí vygenerování seřizovacího listu. Zde vyčteme
osazení nástrojové hlavy, jednotlivé dílčí časy použitých nástrojů. Seřizovací list
můžeme editovat a doplnit o poznámky.
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost 30 Název projektu: Sbližování teorie s praxí
Ve volbě konfigurace generátoru (v našem případě se jedná o Sinumerik) si
nastavíme potřebná data pro objektivní vyhodnocování časů jednotlivých cyklů.
Konfiguraci generátoru, hodnoty rychloposuvů obvykle vyčteme z dokumentace
k jednotlivým CNC strojům.
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost 31 Název projektu: Sbližování teorie s praxí
ZÁVĚR
Současná nabídka CAD/CAM systémů je poměrně široká. Volba toho „správného“
ovšem není jednoduchá ani pro firmu s produkční výrobou, ale ani pro školská
zařízení. Neexistující univerzální CAD/CAM nás donutí vybírat systém specializovaný
na konkrétní technologii, u kterého je samozřejmostí české menu a bude splňovat
naše požadavky konkrétního provozního prostředí.