Autor: Ing. Karel Fuksa Smíchovská střední průmyslová škola

Transkript

Autor: Ing. Karel Fuksa
Smíchovská střední průmyslová škola
Vydáno v roce 2006
Učební text vznikl na základě podpory z Evropského sociálního fondu,
státního rozpočtu České republiky a rozpočtu hlavního města Prahy.
Smíchovská střední průmyslová škola, Preslova 25,
Praha5 - Smíchov
Autor:
Lektor:
Ing. Karel Fuksa
Jaroslav Čapek
Ing. Karel Preis
2006
Praktická cvičení pro 3. ročník - CNC
Obsah:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
Technická příprava........................................................................................ 4
AlphaCAD/CAM ............................................................................................. 14
AlphaCAD-kreslící pomůcky..................................................................... 29
AlphaCAD-editační nástroje .................................................................... 38
AlphaCAD-kreslení 3D ............................................................................... 43
AlphaCAM-frezování vybrání ................................................................... 53
Frézování vybrání – další možnosti ...................................................... 62
AlphaCAM-frézování obvodů ................................................................... 79
AlphaCAM- gravírování, návrh nástroje a upínky, Spline řež . 88
AlphaCAM-vrtání,závitování .............................................................. 104
AlphaCAM-frézování 3D ploch .......................................................... 112
AlphaCAM-frézování 3D objektů...................................................... 120
AlphaCAM-soustružení......................................................................... 137
Další možnosti soustružení ................................................................ 147
Přenos NC-kódu na stroj .................................................................... 166
NC kód ....................................................................................................... 179
2
Úvod
Součástí studijních plánů Informační technologie je také
seznámení se s problematikou, která přímo nepatří do oboru, na
druhé straně předpokládá znalosti IT. Jedná se o nesmírně širokou
a různorodou oblast – řídících systémů. V dnešní době se řídící
systémy uplatňují ve všech možných oblastech, od řízení dopravy,
přes řízení výroby nebo řízení linek v potravinářských provozech
atd.
Absolventi oboru IT po zapracování mohou se uplatnit právě
možná i v těchto profesích. Je jasné, že jim chybějí odborné
znalosti, na druhé straně však mají velmi dobré předpoklady, pro
zvládnutí dané problematiky, ve výpočetní technice. Zdůrazňuji,
mohou se uplatnit po zapracování – dalším vzdělávání, získání
odborných znalostí.
Připravit odborníky pro všechny možné řídící systémy není
v silách žádné školy, na druhé straně můžeme nastínit na jednom
příkladu, programování CNC, jak jsou řídící systémy CNC strojů
blízké problematice IT, jak není třeba se vyhýbat zdánlivě
neznámým oborům a při vytrvalosti a zájmu se dá vše zvládnout.
Cílem učebního textu je první seznámení se základními kroky
programu AlphaCAM – činnostmi, které je nutno v programu
postupně řešit
– CAD konstrukce nebo import objektu
– výběr materiálu
– výběr nástroje
– výběr a aplikace technologie
– solid simulace a kontrola kolizí
– výstup NC kódu
– užití NC Editoru
– konečný export NC kódu
Ne vše bude dokonale probráno a procvičeno, některé kroky
budou jen zčásti řešeny, jako např. volba řezných podmínek nebo
volba materiálu (je ponechána implicitní nabídka), výuka je
především zaměřena na CAD kreslení a CAM technologii. V případě
navození zájmu studentů o danou problematiku, škola studentům
zajistí možnost si rozšířit a prohloubit znalosti.
Učební text je rozdělen do několika kapitol, které se rámcově
kryjí se stručným schématem práce AlphaCAMu.
3
1. Technická příprava
1.1 Řezné podmínky
Systém AlphaCAM pro běžné situace (běžné materiály, běžné
řezné nástroje atd.) řezné podmínky navrhuje, pokud však by
uživatel měl zájem si řezné podmínky navolit sám, má možnost je
navrhnout. Je to stejné jako při užívání automatu foto, specialista
s nabídkou nevystačí.
Abychom programování CNC porozuměli, velmi stručně zde
některé termíny zopakuji - vysvětlím. Nepředpokládám, že vše
budete muset si pamatovat, očekávám jen schopnost se orientovat
v dané problematice pomocí tabulek ST Vávra.
Při obrábění je odebírán materiál, v odborné terminologii se
tomuto materiálu říká tříska. Rozměry třísky obsluha volí a tím
ovlivňuje kvalitu a hospodárnost obrábění.
Např. pro soustružení –
Tříska má nějakou hloubku, říká se hloubka řezu,
značí se a [mm].
Tříska má šířku, říká se posuv, značí se f [mm/ot].
1 1
Lze použít vztah f=( − )a
3 8
Když je průřez S=f.a velký, jedná se o hrubování, odebere se
velké množství materiálu, ale povrch je nekvalitní
Když je průřez S=f.a malý, jedná se o obrábění načisto,
povrch je kvalitní.
Kromě těchto dvou veličin do řezných podmínek patří ještě
řezná rychlost, značí se obvykle v [m/min]. Platí zásada, při
hrubování je řezná rychlost menší, naopak při obrábění načisto je
řezná rychlost větší.
4
Technik, který navrhuje řezné podmínky, má k dispozici různé
pomůcky – tabulky, z kterých odečte optimální řezné podmínky.
Řezné podmínky nelze volit libovolně, volbu ovlivňuje
obráběný materiál, materiál nástroje, geometrie břitu nástroje,
požadovaná trvanlivost břitu, chlazení aj.
Př. Určete (z ST Vávra str.793) řeznou rychlost, otáčky a
posuv při vrtání otvoru D=10. Jak souvisí řezná rychlost a otáčky –
vysvětlete.
Řešení
Posuv f=0,13 mm/ot
Otáčky n=800 ot/min
Řezná rychlost v=25 m/min.
Vztah mezi v a n
v = π .d .n
v
π .d
25
n=
π .0,01
n = 796
n=
Řezné podmínky pro frézování jsou uvedeny ve ST na str.780.
U frézování se setkáváte s posuvem na zub fz (jakou tloušťku
třísky odebere jeden zub). Vztah mezi posuvem na zub fz a
posuvem f je
f= z.n. fz
Př. Určete otáčky frézy D=50, řezná rychlost v=26 m/min.
Zkontrolujte zda hodnota s a fz uvedené v 1. řádku tabulky ST 780
jsou v souladu.
Řešení
v = π .d .n
v
n=
π .d
26
n=
π .0,05
n = 165,6ot / min
f= z.n. fz
f=8.165,6.0,13
f=8.165,6.0,13
f=172.2 hodnota je správná
Cv. Určete stejné údaje pro frézu D=80 a h=3 (ST str. 780)
1.2 Materiál obrobku
Mezi nejběžnější technické materiály patří ocel, litina, slitiny
hliníku , slitiny mědi. Nebudu vás zde zatěžovat jaké chemické
5
složení má který materiál a jak se značí. Co je důležitější je to, že
každý materiál má, za určitého stavu, specifickou vlastnost,
důležitou pro obrábění, říká se jí obrobitelnost. Laicky řečeno, jak
snadno se ten který materiál dá obrábět. Materiál s lepší
obrobitelností se snadněji obrábí, pak se volí řezné podmínky jiné
než u materiálu s horší obrobitelností. Materiály jsou rozděleny dle
obrobitelnosti do tříd 1-20 čtyř kategorií; pro každou třídu jsou
připraveny tabulky vhodných řezných podmínek.
kategorie
Litiny
a
Oceli
b
Těžké nežel. Kovy
c
Lehké nežel. Kovy
d
(Př. ocel 11 373 je zařazena pro soustružení do 15b ST 733)
Př. Určete řezné podmínky při soustružení, když víte
Břit nástroje ze slinutého karbidu P20
Požadovaná trvanlivost břitu je 45 min.
Materiál obrobku je 11 600
Požadovaná drsnost Rz=3,2
Tloušťka třísky a=1,5
Řešení
Materiál 11 600 patří třída obrobitelnosti 12b
Viz ST Vávra str. 733
Řezné podmínky ST 759 pro zadané hodnoty a
poloměr špičky nože rz=0,5
V=148 m/min.; f=0,12 mm/ot.
Cv. Určete pro stejný případ řezné podmínky, když mat.
obrobku bude 17 022
1.3 Materiál nástroje
Řezný nástroj má velmi namáhanou část – břit, který se při
nevhodných řezných podmínkách může velmi rychle otupit. Řezné
podmínky musí být voleny optimálně, to znamená, aby se odebralo
co nejvíce materiálu, při dosažení kvalitního povrchu a požadované
trvanlivosti břitu – než se otupí.
Na řezné nástroje se používá
Nástrojová ocel
Nástrojová ocel rychlořezná
Slinuté karbidy
Keramické materiály aj.
Opět zde platí zásada, nelze volit materiál nástroje bez znalostí
zcela libovolně, pro každý řezný materiál jsou řezné podmínky
upraveny ve speciálních tabulkách.
ST str. 751 jsou uvedeny doporučené slinuté karbidy pro
obrábění různých materiálů
6
Př. Určete jaký slinutý karbid se použije při obrábění
oceli 11 500
Řešení
Mat. 11 500 má pevnost 470-610 MPa viz ST str.233 z toho
důvodu doporučuji použít např. slinuté karbidy P20
Cv. Určete jaký slinutý karbid použijete při obrábění
materiálu 16 240
1.4 Polotovary obrobku
Normalizované polotovary – spíše pro kusovou nebo
malosériovou výrobu. Obvykle se musí odstranit více materiálu,
říká se, že je větší přídavek na obrábění – viz vyšrafovaná část.
Tyče – kruhové, čtvercové, ploché, profilové
Trubky
Plechy
Dráty
Př. Zvolte polotovar
vyráběných kusů 1
pro
níže
7
uvedenou
součást,
počet
Řešení
Součást je celá obrobena, polotovar musí být o
přídavek větší.
Protože se jedná o kusovou výrobu, zvolíme polotovar
normalizovaný - tyč kruhovou φ22−24 ČSN 42 5510
Nenormalizované polotovary – spíše pro větší série
Výkovky
Odlitky
Svařence
Přídavek na obrábění
U nenormalizovaných polotovarů mohou být přídavky na
obrábění menší – v některých případech nemusí být žádné.
Polotovar je obvykle však dražší.
Při návrhu programu pro NC stroje specialista zvažuje zda
jednotlivé třísky budou mít stejnou hloubku a stejné řezné
podmínky, nebo budou mít první nebo poslední třísku jinou tloušťku
a jiné řezné podmínky. Povrchová vrstva polotovaru může být
znečištěna od předchozí technologie – okuje, zbytky formovací
směsi, obrobitelnost materiálu se zhoršuje.
Velmi často se ponechá přídavek na dokončení obrábění poslední vrstva, ta by naopak měla být menší, aby se řezné
podmínky mohly upravit, aby povrch byl s požadovanou kvalitou.
1.5 Drsnost povrchu
Jak už bylo zmíněno volbu řezných
podmínek ovlivňuje
požadovaná kvalita povrchu – drsnost. Drsnost se na výkresech
značí normalizovanými značkami Ra, přičemž čím je Ra menší tím
je kvalita povrchu lepší, povrch je hladší a obrábění je náročnější.
Provádí se na více operací a to nejdříve se hrubuje, pak se obrábí
načisto a nakonec se může povrch dokončovat. Pro každou operaci
pak musí se volit jiné řezné podmínky.
Na obrázku
horní plocha – obrábění načisto
levá plocha – obrábění načisto/broušení
pravá plocha – obrábění hrubování
8
dolní plocha – obrábění dokončování
1.6 Lícování
Volbu řezných podmínek ovlivňuje také požadovaná rozměrová
a geometrická přesnost. V praxi technici při tvorbě výkresové
dokumentace využívají lícovací soustavy – ta má několik stupňů
přesnosti, čím je stupeň přesnosti menší tím je rozměrová přesnost
přísnější, tzn. rozměr může mít jen úzké rozmezí úchylek. Stupně
přesnosti velmi úzce souvisí s drsností, nemůže např. rozměr
35h6 být opracován na drsnost Ra 12,5
Př. Určete pomocí ST dolní a horní úchylku, min. a max.
rozměr φ35n6
Řešení
Jedná se o průměr čepů – vnější rozměr ( díra by měla
za jmenovitým rozměrem N6)
ST str.117
HÚ=+33
DÚ=+17
HMR=J+HÚ=35+0,033=35,033
DMR=J+DÚ=35+0,017=35,017
Cv.
Určete pomocí ST dolní a horní úchylku, min. a max.
rozměr φ55κ6
Určete pomocí ST dolní a horní úchylku, min. a max.
rozměr φ55H7
Určete min. a max. přesah pro φ55H7/n6
Tabulky řezných podmínek a přídavků na obrábění
ST Vávra str.731-800
9
1.7 Příklady
Př.1 Vypočítejte otáčky n=? obrobku, víte-li že řezná rychlost
v=60m/min a průměr obrobku d= φ50 mm
v = π dn - řezná rychlost – obvodová rychlost obrobku
v
60
n=
=
= 382ot / min ….průměr d musí se dosadit do
π .d 3,14.0,05
rovnice ve stejných jednotkách jako řezná rychlost v – tedy v [m]
Př.2 Vypočítejte posuv f=? obrobku při frézování, když použitá
fréza má počet zubů z=10; otáčí se řeznou rychlostí v=26m/min; a
z tabulek byl doporučen posuv na zub fz=0,15mm/1zub; průměr
frézy D=80mm
Výpočet počtu otáček n=?
v
26
n=
=
= 103ot / min
π .d 3,14.0,08
Výpočet posuvu f=?
f = f z .z.n
f = 0,15.10.103
f = 154,5mm / min
Cv.1 Určete polotovar pro obrábění daného čepu
1.8 Výrobní technologie, nástroje
Výrobní technologie – které máme ve škole
soustružení … SUF16 CNC soustruh
10
Hlavní pohyb rotační vykonává obrobek, vedlejší pohyby posuv
a přísuv do záběru vykonává nástroj – soustružnický nůž.
Soustružnické nože - příklady
Frézování – SUF 16 CNC frézka
Hlavní pohyb rotační a přísuv do záběru vykonává nástroj fréza,
vedlejší pohyb - posuv vykonává stůl s obrobkem
Frézy - příklady
11
Cv.1
Určete pro výrobu zadané součásti:
- Polotovar
- Nástroj
- Tloušťku třísky
- Řezné podmínky
-
Cv.2
Určete pro výrobu zadané součásti:
- Polotovar
- Nástroj
- Tloušťku třísky
- Řezné podmínky
12
Shrnutí
Znáte základní technické materiály.
Znáte základy volby polotovarů.
Znáte základy technického kreslení.
Jsou vám známé termíny drsnost, lícovací soustava.
Víte co ovlivňuje volbu řezných podmínek.
Znáte základní technologie obrábění – stroje a nástroje.
13
2. AlphaCAD/CAM
2.1 Úvod
AlphaCAM je větvený program, umožňující přípravu NC kódu
pro širokou škálou technologií. Program je dodáván s bohatou
Nápovědou a Manuály pro jednotlivé typy obrábění. Pro studium je
vždy výhodné pokud máte k dispozici více zdrojů s informacemi,
Nápověda AlphaCAMu i digitální Manuály jsou doporučeny k získání
dalších a podrobnějších informací.
2.2 Obrazovka
Po zvolení technologie AlphaCAMu, se otevře obrazovka, která
je základním prvkem uživatelského prostředí. Uspořádání okna
obrazovky je pro všechny technologie AlphaCAMu v zásadě stejné.
Stručný popis – orientaci na obrazovce provedeme např. pro
technologií Advanced 3D 3-Osé FRÉZOVÁNÍ.
Základní funkce AlphaCAMu jsou jednak v řádku nabídek roletovém menu nebo lze otevřít panely nástrojů – ikonové menu,
po stranách, nahoře i dole obrazovky.
14
Pravá část obrazovky slouží k CAD kreslení/ importu CAD
modelů, zde se bude aplikovat program AlphaCAMu - vznikat
podklad pro NC kód, zde budeme mít možnost kontrolovat –
simulovat proces obrábění.
Levá menší oblast obrazovky – Projekt Manažeru (obdoba
prohlížeče v Inventoru) umožňuje vykonávat činnosti s hladinami
např. zapínání/vypínání.
Po kliknuti na ikonu Operace
, v dolní části Manažeru
se prohlížeč přepne do režimu Operace. Zde můžeme např.sledovat
(editovat, přesouvat) jednotlivé operace.
Analogicky
můžeme
v
Manažeru
přepínat Pracovní roviny, Styly Obrábění aj.
15
2.3 Často používané funkce v učebním textu
Nabídka
Panel nástrojů
Soubor
-
označení Panely Ikon otevře
na obrazovce Panel nástrojů.
APS Soubor Načti…- otevření
projektu.
CAD Soubor Načti… import
CAD objektů.
NC Kód Ulož – po dokončení a
simulaci projektu.
Vyber
Post…
výběr
konkrétního NC stroje.
Vypiš NC kód – možnost
kontroly a informací.
Vymaž Paměť… obvykle před
zahájením nového projektu
-
Editace
-
-
16
Zpět - Můžete odvolat skoro všechny
operace a příkazy, kromě následujících,
které nejdou vzít zpět: Zoom Okno,
Ulož, NC Kód Načti,NC Kód Ulož,
CAD Soubor Načti, CAD Soubor Ulož,
Načti vše, Vymaž Paměť (zvolíte-li
Všechny Hladiny)
Startovací bod – umožňuje nastavit
počátek obrábění.
Zobrazení
-
Příkaz překresli aktualizuje, vyčistí
obrazovku.
3D Pohled
- přepíná čelní/ISO
pohled.
Solid simulace
- spustí simulaci
obrábění
Rychlé
stínování
–
přepíná
drátový/vystínovaný objekt.
-
Symbol Nástroje
- indikuje
počáteční bod, směr a polohu
nástroje vůči obráběné geometrii
Geometrie
-
-
Příkazy týkající se především
kreslení geometrií - objektů
vhodných k obrábění - jsou
podrobněji
popsány
v následujících kapitolách.
3D Polyline – umožní kreslit
prostorovou křivku
Spline – umožní vytvořit vyhlazenou
křivku z plošné nebo prostorové
křivky.
17
3D
-
-
především se jedná o
příkazy
definující
pracovní roviny pracovní
prostor
–
podrobněji
popsáno v následujících
kapitolách.
Příkazy při obrábění 3D
objemových těles a ploch
Pomůcky
- příkazy především informační a
usnadňující kreslení - popsány
v následujících kapitolách
18
CAD
- Příkazy týkající se CAD kreslení,
případně některých editačních činností –
popsáno v následujících kapitolách
Obrábění
- příkazy použité při aplikaci
programu AlphaCAMu – popsány při
popisu jednotlivých činnostech
19
Parametrizace
Parametrické kreslení, umožňuje pomocí
2D
vazeb
upravovat
geometrický
tvar
kresleného objektu. Nebudeme se touto
problematikou
v AlphaCAMu
zabývat,
je
součástí předmětu grafických systémů Inventoru
2.4 Konfigurace systému
Před zahájením práce nastavíte systém v nabídce Soubor ->
Konfiguruj. V zanořeném dialogu jsou 4 nabídky:
V nabídce
Všeobecně… se zaměřte na nastaveni fontu písma, sílu
čar, ostatní hodnoty pokud nebude nutné neměňte.
Systémové knihovny… ponechte implicitní.
20
Nastav Defaultní Postprocesor… nastavte typ naší
frézky- SUF 16CNC_FRÉZKA_2005
Získání hran…
Pracovní roviny – vodorovná X
Autozarovnání • vrch dílu
Ke konfiguraci patří také menu Pomůcky->Manažer přidej vlož, kde
se volí VBA makra, která rozšiřují funkce AlphaCAMu.
2.5 Kreslení 2D
Pro kreslení využíváme v levém horním rohu panel nástrojů
Kreslení úsečky
, po kliknutí na ikonu v příkazovém řádku
můžeme zadávat absolutní souřadnice bodů úsečky, nebo myší
vybírat body na obrazovce.
Pokud budete potřebovat kreslit úsečku pod úhlem a o určité
délce, pak stisknete tlačítko F1 2x, nato se otevře dialog.
Zde zvolíte úhel (v našem případu 60°, úhel proti směru
hod.ručiček je +).
Po odsouhlasení OK v příkazovém řádku zvolíme délku
50
21
Pokud se nám návrh nepodaří, pomocí příkazu
Zruš
můžeme vybrat a vymazat myší jednotlivé entity, nebo oknem
všechny, pravým tlačítkem výběr potvrdíte.
Př.
Nakreslete zadaný tvar – bez kót
Nejlépe, když počáteční bod bude mít souřadnice 0,0
Postupně měníme souřadnice dle zadání. Druhý bod má
souřadnice 100,0
Třetí bod má souřadnice 100,60
22
Připomínám jedná se o absolutní souřadnice – vztažené
k počátku 0,0
Čtvrtý bod má souřadnice 60,60; pátý bod 60,60; šestý bod
0,60; sedmý bod 0,0
Kreslení oblouku
Po kliknutí na ikonu
možnostmi kreslení oblouku
se
otevře
dialog
s několika
Zajímavá je poslední volba, ostatní jsou běžné.
1oblouk je tečný k přímce, další oblouk je tečný k oblouku
atd.
23
Kreslení kružnice
možnosti
Zajímavé jsou poslední 2 možnosti – z otevřených dialogů je
postup zřejmý; v prvním dialogu se jedná o tečnost ke 3 entitám,
v druhém dialogu se jedná o tečnost k dvěma entitám při zadání
poloměru - odpovídá TTR.
Cv. Nakreslete tvary dle zadání – bez kót a os. Nakreslete
v uzlových bodech kružnice a ty postupně ořežte – příkaz Trimujodstřihni
24
Pravoúhelník
Kreslení nedělá potíže, odpovídá běžným zvyklostem – zadá se
souřadnice levého dolního rohu a následně souřadnice pravého
horního rohu.
Př. Nakreslete obdélník, počáteční bod je libovolný bod na
obrazovce, délka obdélníku (směr X) d=100, šířka (směr Y) š=60.
Protože AlphaCAM neumí pracovat s relativními souřadnicemi,
využijeme příkazový řádek. První bod má souřadnice x=82,9785;
y=-23,909.
Protilehlý roh má „x“ souřadnici + 100, „y“ souřadnici + 60.
25
Text
Máte možnost měnit fonty, implicitně nastavený však vyhovuje
nejlépe. Pro obrábění musí kontury být jako typ „Geometrie“ – dá
se nastavit přímo v dialogu. Obecně v AlphaCAMu ke změně typu
se používá příkaz Změň
Dále se pak může použít příkaz Edituj Text
měnit fonty i převést na Geometrii.
26
, kde se dají
V našem případu v horním poli označíme Text, ve spodním poli
označíme Geometrii. Typ textu se změní na Geometrii, text bude
vhodný ke gravirování.
Příkaz Polygon
a Elipsa
údajů dle dialogu zadáte střed
Otvory na kružnici
Novinka proti AutoCADu
27
jsou standardní. Po zvolení
Další kreslící příkazy
na vnořeném panelu
Některé příkazy se opakují, k některým se
vrátím později.
Cv.
Připravte dle předlohy.
-
Rámeček má rozměry 50x50
Výška písma 6 a 3
Font – Stencil, zarovnání na
střed, vzdálenost mezi znaky
0,3*H
Shrnutí
Umíte nakonfigurovat systém.
Umíte využívat grafický systém AlphaCAD – znáte základní
příkazy ke kreslení entit ve 2D
28
3. AlphaCAD-kreslící pomůcky
3.1 Orto režim
Umožňuje kreslit jen v kolmých směrech a to ve směru osy X a
osy Y. Kromě klávesy F3 se do Orto režimu dá přepnout po kliknutí
na ikonu
a v následujícím dialogu. Klávesa F5 a výběr Uchop
Módu v dialogu se netýká uchopení prvků, ale zapnutí rastru. Krok
rastru
se
dá
také
v dialogu nastavit.
3.2 Uchopovací módy
Využívají se při kreslení, zajistí přesné napojení entit. Proti
AutoCADu je módů méně.
Přehled možností a funkčních kláves
Velmi často využívaný je uchopovací mód Auto Uchop = F2
29
Cv. Nakreslete dle zadání –bez kót
Cv.
30
3.3 Informační příkazy
Během kreslení občas je užitečné zkontrolovat polohu uzlových
bodů - kliknutím na Výpis souřadnic
.
Po kliknutí na ikonu Vzdálenost/úhel
jste vyzváni
k výběru dvou bodů – systém vrátí vzdálenost mezi body a úhel
který svírá úsečka s kladnou poloosou X.
Kliknutím na ikonu Rádius
a následném najetí kurzorem na
vybraný rádius systém vrátí hodnotu rádius.
3.4 Pracovní roviny
Pracovní prostor je určen třemi osami X,Y,Z. Kreslící – pracovní
rovina je dána osou X,Y. Osa Z určuje směr normály – směr osy
nástroje při obrábění.
Pracovní roviny jsou
pomocné roviny protínající pracovní
prostor, umožňující
- posouvat, nastavovat souřadný systém do jiné
polohy
- kreslit geometrie v prostoru
- pracovní roviny mají úzký vztah k používání
nulových bodů při obrábění.
Řez Pracovním prostorem
Vytvoří pracovní (kreslící) rovinu procházející přímkou a
kolmou na původní rovinu.
Původní pracovní rovina je určena osou X/Y, ve které leží
obdélník.
31
Po kliknutí na ikonu
jsme vyzvání k výběru přímky –
vybereme delší stranu obdélníka. Souřadný systém se pootočí, osa
Y je ve směru původní osy Z. V nově vzniklé pracovní rovině
můžeme kreslit
2 přímky pro osy X a Y
Příkaz proloží pracovní rovinu procházející dvěma přímkami
V našem případě jsme proložili osu X vodorovnou přímkou vpravo,
osu Y svislou přímkou vpravo.
Existující Geometrie
Aktivuje pracovní rovinu ve které leží vybraná geometrie.
Paralelně k Aktuální Rovině
Příkaz umožní vytvořit pracovní rovinu rovnoběžnou s aktuální
pracovní rovinou v zadané vzdálenosti.
32
Na obrázku je aktuální pracovní rovina v rovině svislého obdélníku;
je požadováno, aby se vytvořila paralelní rovina ve vzdálenosti 30.
Na druhém obrázku je souřadný systém posunut o 30 ve směru
osy Z (osy X a Y vytvořily novou pracovní rovinu)
Reverzně k současné rovině
Příkaz umožňuje postupně otáčet souřadný systém kolem os.
33
Jako současná prac. Rovina, Jiný počátek
Příkaz posouvá souřadný systém do jiného bodu vzhledem dané
pracovní rovině, ale vzniká nová pracovní rovina s novým číslem
ofsetu. Do čísla ofsetu se zapisují uvažované nulové body např.
G54, G55, G56 atd. Používá se to pro posouvání nulového bodu při
obrábění.
Podle jména
Umožní pracovní rovinu pojmenovat a uložit. Když bude potřeba
můžeme se do pracovní roviny vrátit.
Dále můžete zvolit počátek
můžete zrušit
pracovní roviny
, pracovní rovinu
, můžete zjistit vlastnosti pracovní roviny
,
proložit body geometrie
3.5 Kótování
Kromě běžného kótování jako je kótování vodorovných,
svislých, šikmých čar, kótování průměru, radiusů a úhlů máte
možnost zjistit a zakótovat max. X a Y rozměr, zjistit souřadnice
bodu, nakreslit odkazovou čáru, případně pro jednotlivé body
zobrazit X nebo Y hodnoty.
34
Cv. Nakreslete a zakótujte dle náčrtu. Upravte kótovací styl dle
dialogu.
Cv.
Pro zadaný náčrt zakótujte a vyznačte souřadnice bodů
dle náčrtu.
35
Posuň kótu
, příkaz umožní posunout kótu
3.6 Šrafování
V dialogu nastavíte parametry šraf, klinete na konturu (musí
být uzavřena).
36
Cv.
Nakreslete a zakótujte dle náčrtu.
3.7 Detaily
Vytvoří zvetšenou kopii – faktor zvětšení lze volit.
Shrnutí
Umíte využívat kreslící pomůcky, uchopovací módy, orto režim.
Orientujete
příkazech.
Pochopili jste smysl pracovních rovin a základní práci
s pracovními rovinami
se
v kótování
37
a
základních
informačních
4. AlphaCAD-editační nástroje
Editační nástroje se velmi podobají běžným příkazům CAD
systémů
4.1 Příkazy
Zpět
Příkaz umožní vrátit o krok zpět. Počet kroku zpět se dá
nastavit \Soubor\Konfiguruj ->v záložce Všeobecně
Posuň
Běžný příkaz ve všech grafických systémech –
Nejdříve musíte vybrat entitu myší nebo oknem – výběr
potvrdíte pravým tlačítkem.
Zvolíte referenční bod – nejlépe pomocí uchopovacích módů.
Přesunete myší do zvolené polohy.
Kopíruj
Postup analogický jako u příkazu Posuň. Kopírování ukončíte
prvým tlačítkem myši.
Otoč
Postup běžně známý z grafických systémů. Kladný směr je
implicitně nastaven proti směru hodinových ručiček. Rozdílné je,
v posledním kroku, možnost zvolit počet kopií – výsledek je“něco
jako pole“
38
Př.
Počet kopií včetně originálu byl zvolen 3, úhel pootočení 90°
Zrcadli
Nejdříve vyberete objekt, zvolíte osu zrcadlení, nakonec zvolíte
zda originál se má zachovat/vymazat.
Měřítko
Vyberete objekt, zvolíte referenční bod, proti CAD systémům
můžete volit pro každou osu jiné měřítko (číslo menší než 1
zmenší, naopak číslo větší než 1 zvětší objekt.
Rozděl
Umožní rozdělit entitu postupně nebo v průsečících s další
entitou.
Přímá úsečka rozdělí lomenou úsečku v průsečících
Lomená úsečka se rozdělila na 5 úseků
Další běžné příkazy
39
Trimuj-odstřihni
Nakreslete objekt dle
obrázku,
pomocí
příkazu
Trimuj-ostřihni uprav náčrt.
Spoj
Vytvoříme
z daného
obrázku neokrouhlý kotouč.
- nejdříve vypneme hladinu
kót
- příkazem ořež odstraníme
vnitřní oblouky
- nakonec příkazem Spoj
vytvoříme ze 2 oblouků a 2
úseček objekt 1
40
Prodluž
Nejdříve vybereme hranice (entity, kam až se mají prodloužit
objekty – neokrouhlý kotouč). Pak klikneme na konce objektů
(oblouku), které se mají prodloužit.
Zaobli
Pokud zvolíte volbu Jednotlivě – postupně vybíráte přilehlé
hrany. Volba Vše zaoblí všechny rohy objektu po kliknutí na objekt.
41
Zkos
Postup
Zaoblení
je
analogický
jako
4.2 Cvičení
Cv.Nakreslete dle předlohy
Shrnutí
Které editační příkazy znáte.
Umíte používat editační příkazy běžné při kreslení 2D.
42
u
5. AlphaCAD-kreslení 3D
Plochy jsou 3D objekty, mající nulovou tloušťku. Jedná se o síť,
která pokryje drátovou konstrukci (drát může být přímka, oblouk,
kružnice, křivka …. Vyplývá z toho nejdříve vymodelovat drátový
objekt a ten potáhnout plochou – sítí. Metod vytváření 3D ploch je
několik viz \Geometrie\3D Plochy…
5.1 3D plochy
Tažená plocha (2 křivky – dráty)
K vytvoření plochy použijeme 2 spline v prostoru
43
Hustota sítě je dána
hodnotou v dialogovém panelu
„Počet kroků“
–
Tažená plocha (3 křivky – dráty)
K vytvoření plochy použijeme 3 oblouky v pracovních rovinách
k sobě kolmých
44
Vystínovaná plocha
Při rychlém stínování nás barva informuje z které strany bude
plocha obráběna. Stříbrná barva je ze strany nástroje.
Směr normály k obráběné ploše lze změnit – najedeme
kurzorem na plochu, pravé tlačítko myši, z místní nabídky
vybereme Otoč stranu nástroje
.
45
Při obrábění složitějších objektů se můžeme setkat s plochami,
které nejsou orientovány jedním směrem, tam pak musíme
orientaci sjednotit.
Coonuv Plat 4 dráty
Dráty musí být dokonale napojeny, modelujeme polovinu
lopatky na smetí. Dráty tvoří přímky-křivky v rozích zaobleny, ve 4
pracovních rovinách. Pracovní prostor je tvořen hranolem o
rozměrech 250x120x30.
1. krok – nakreslíme obdélník
46
2. krok
Definujeme pracovní prostor
3. krok
Do čela vložíme
pracovní
rovinu.
Druhá ikona zleva 2
Přímky pro X a Y
osy.
Nakreslíme
profil ½ lopatky.
4. krok
Stejným postupem vytvoříme pracovní
podstavy hranolu a nakreslíme 2. drát lopatky.
47
rovinu
do
horní
5. krok
Pomocí oblouku ( třemi body) vytvoříme profil pro ½ rukojeť
6. krok
Opět musíme v boční stěně vytvořit pracovní rovinu a pak už
zbývá nakreslit 4. drát – profil dna lopatky
Síť ½ lopatky – Coonuv plat 4 křivky - pokud napojení profilů
je dokonalé.
48
Vystínovaná ½ lopatky
Celá lopatka – vznikla zrcadlením
Coonuv Plat 3 dráty
Postup stejný jako v předešlém případě, jenomže plocha
vznikne pomocí 3 drátů - Spline . Plocha je trochu „divoká“ Spline
křivky byly tvarově složitější - cílem nebyla nějaká konkrétní
plocha.
49
Přímková plocha
Dva dráty otevřené nebo zavřené, v rovině nebo
v prostoru.
Dráty – obr.1 - přímka, oblouk
obr.2 - kružnice, kružnice
obr.3 - oblouk, Spline
Plocha Otočením
Profil tvoří Spline, úhel otočení lze
volit, je možné volit i hustotu sítě v obou
směrech.
50
Vytažení plochy
Jedná se o vysunutí profilu ve směru osy Z o zadanou hodnou.
Profil – kružnice
Profi - elipsa
U Vytažení kružnice povrch pláště tvoří 2 plochy u elipsy 16
ploch. Pokud má být plocha pláště jen jedna pak zvolíme typ
Tažená Plocha (2 Křivky), směrový vektor vytvoříme pomocí
3D Polyline
51
3D Polyline
Shrnutí
Jaké typy ploch znáte.
Je vám jasný rozdíl mezi plochou a tělesem.
52
6. AlphaCAM-frezování vybrání
Programy pro CNC stroje systém AlphaCAM vytváří jednak z
výkresů 2D nebo 3D. U výkresů 2D se potřebné údaje týkající se
daného objektu do vstupních údajů vloží.
6.1 Postup
Máme frézovat drážku dle náčrtku. Jedná se o 2D náčrt, víme
však, že deska je vysoká 20 mm a drážka je hluboká 16 mm.
Zatím neřešíme drsnost povrchu a rozměrovou přesnost.
Některé údaje musíme systému poskytnout - předpokládáme
drážku frézovat válcovou čelní frézou D=10 mm, bez přídavku –
hrubovat, hloubka záběru 2 mm, celkem 8 úběrů, jedná se o ocel
11 600. Další údaje potřebné jako řezná rychlost, posuv, otáčky aj.
ponecháme implicitně navržené systémem.
1/ Zkontrolujeme druh materiálu
53
- panel nástrojů Obrábění
2/ V panelu nástrojů Zobrazení klikneme na ikonu Symbol
. Ke konturám se zobrazí ikona znázorňující směr
Nástroje
obrábění. Nástroj je přímo na kontuře, přesuneme nástroj dovnitř
vybrání, kliknutím na ikonu Směr nástroje
- panel nástrojů
Obrábění.
V dialogu
v oblasti
Uzavřená
Geometrie
vybereme
Stranu Vnitřní, následně kurzorem
ukážeme na konturu drážky.
Pokud by se jednalo o tvarově
náročnější součást s více vybráními,
případně také i vnějším obráběním,
je možné s výhodou zvolit volbu
Kromě toho můžete měnit
Směr – určuje souslednost a
nesouslednost obrábění.
3/ Definujeme velikost materiálu
- panel nástrojů 3D. Dle
zadání víme, že polotovar je vysoký 20 mm – objeví se 3D
polotovar.
54
4/ Zvolíme vhodný nástroj
- panel nástrojů Obrábění.
Obrys nástroje se zobrazí 1:1 a odpovídá aktivnímu průměru.
Potvrzení výběru nástroje se provede stiskem klávesy Enter.
55
5/ Když máme vybraný nástroj můžeme zadat údaje pro
- panel nástrojů Obrábění
frézování vybrání
Drážka má svislé boky, proto první volba.
implicitní volbu Vybranou geom.
Ponecháme
V druhém dialogu zvolím
Typ obrábění - Paralelní – tj. ekvidistatní s konturou
Uzavřené Obrábění – Plné – provede dokončovací řez.
Start v – Uvnitř
Změnu nástroje - neprovádíme – zvolená fréza vyhovuje
Ok
Uzavřené Obrábění
Plné – znamená hrubování prostoru kapsy a dokončovací řez
kolem ostrůvků i ohraničující kontury.
Neplné – znamená dokončovací řez po hrubování pouze kolem
ohraničující kapsy.
Není – znamená pouze hrubování bez dokončovacího řezu.
56
Otevře se třetí dialog ve kterém volíme či upřesňujeme
parametry obrábění.
Z hladina
Rychloposuv:Z – prostor ve kterém se můžeme s nástrojem
bezpečně pohybovat rychloposuvem – obrobek má výšku 20 mm,
pak přesuny nástroje ve výšce 25 je naprosto mimo možnost
kolize.
Najetí:Z – na výšku 22 fréza najede rychloposuvem a dále už
se zapnou pracovní řezné podmínky tj. cca 2 mm nad obrobkem.
Materiál:Z – uvede se výška polotovaru, v našem případě jsme
definovali rozměry materiálu 20 proto v dialogu také 20
Hloubka obrobení:Z – uvádí se hodnota na kterou se má
drážka obrobit od 0. Když polotovar má výšku 20 mm, drážka má
být hluboká 16 mm, pak nástroj čelem musí najet na Z souřadnici
4.
Počet Řezů – v zadání jsme uvedli, že hloubka řezu má být 2
mm. Pak celková hloubka drážky/hloubkou řezu = 16/2 = 8
Ostatní parametry neměníme
OK
Otevře se čtvrtý dialog – zde máte možnost měnit implicitně
navržené řezné podmínky.
Ok
57
Klikneme na konturu drážky a potvrdíme pravým tlačítkem.
Na obrazovce se objeví dráhy nástroje.
Pro větší názornost můžeme se přepnout
Zobrazit, do 3D pohledu.
58
- panel nástrojů
Abychom měli ještě lepší představu
simulovat obrábění
o obrábění můžeme
- panel nástrojů Zobrazení
59
6.2 Cvičení
Navrhněte postup pro frézování vybrání dle zadání
Cv.1
Výška materiálu je 25 mm, drážka je průchozí – skrz.
Materiál 12 020, drážka bude hrubována
Cv.2
Výška materiálu je 15, vybrání má hloubku 8.
Materiál 15 230, vybrání bude hrubováno.
60
Shrnutí
Jaké znáte typy strojů pro CNC frézování.
Umíte ve 2D nakreslit náčrt tělesa.
Popište jak zvolíte v AlphaCAMu pro zadanou součást
materiál a polotovar.
Popište jak se volí nástroj a směr umístění.
Jaká vybrání lze navrhovat.
Co jsou to dráhy nástroje
61
7. Frézování vybrání – další možnosti
7.1 Frézování šikmých stěn
Frézování provedeme nástrojem – kulovou frézou.
Nástroj se pohybuje svislým směrem ve směru osy Z a stůl
s obrobkem postupně ve směru osy X a Y. V následujícím příkladu
jsou uvedeny dvě varianty, v první je zvolena větší tříska a větší
příčný posuv – projeví se to na horší kvalitě povrchu. Druhá
varianta má tloušťku třísky nastavenou na hodnotu 1 mm a
ekvidistantu (příčný posuv) také 1 mm – počet drah nástroje se
podstatně zvýší, frézování bude déle trvat, ale povrch – drsnost
bude podstatně lepší.
Př.
Máme frézovat drážku dle obrázku, stěny jsou šikmé pod
úhlem 10°, tloušťka dna je 5 mm, předpokládáme přechod šikmé
stěny do dna poloměrem R=5. Polotovar bude mít rozměry
100x80x22.
1/ Jako základ pro návrh programu vybereme levý pohled
( půdorys )
2/ V dalších krocích zvolíme Symbol Nástroje
příkazu Směr Nástroje
, pomocí
upravíme polohu nástroje a dále
zvolíme vlastní nástroj dle zadání příkazem Vyber Nástroj
62
3/ Pomocí příkazu Definuj Velikost Materiálu
rozměry polotovaru
určíme
4/ Zadáme příkaz Obrob Vybrání
a postupně
dialogy
Pro první variantu
63
se
otevřou
64
Pro druhou variantu – kvalitnější povrch – změnila se hodnota
Síla třísky
Změnila se hodnota Ekvidistanta frézování
65
Počet drah je podstatně větší, hustota je větší
7.2 Frézování lícní
V předešlém příkladu jsme vyfrézovali drážku do polotovaru
vysokého 22 mm, deska má však výšku 19 mm, proto musíme
horní plochu obrobit.
z panelu
Zvolíme příkaz Obrábění líce
V dialogových panelech nastavíme hodnoty
66
Dle příkazového řádku
barvy patří lícnímu frézování.
. Dráhy nástroje – červené
67
Deska po lícním obrobení
7.3 „Ostrůvky“ ve vybrání
Postup úplně stejný jako při běžném frézování vybrání –
kapsy, jen s tím rozdílem, že symbol nástroje bude umístěn i
k ostrůvkům – dle obrázku –
vnitřní ke kontuře vybrání
vnější k ostrůvkům
Po zvolení vhodného nástroje, zadání příkazu obrábění Vybrání
následují běžné dialogy, postup je odlišný jen při výběru Geometrií.
68
Vybereme kromě geometrie vybrání (současně) i geometrie
ostrůvků)
Ostrůvky mohou mít odlišnou výšku od vybrání. Pokuste se
vymyslet postup.
7.4 Podélné můstky
V některých případech vybrání je částečné, ostrůvek je spojen
s tělesem můstkem.
Postup je stejný jako při generování vybrání s ostrůvky.
Po vygenerování drah nástroje se klikne na příkaz Můstky
69
Navolí se parametry můstku (můstek má stejnou výšku jako
ostrůvek a okolní těleso)
Dále se určí
poloha můstku
,
kurzorem pomocí např. uchopovacích módů vyberete místo
postupně na každé dráze.
Pokud požadujeme plynulejší přechod můstku, musíme zvolit
větší počet drah (ekvidistantu).
70
Je možné můstky vytvořit prostým přerušením drah nástroje.
Na následujícím obrázcích je vidět postup.
Ze středu je nakreslena svislá úsečka.
K úsečce jsou vytvořeny dvě ekvidistanty. Ekvidistanty jsou
nakresleny jako Konstrukce – změníme je na Geometrie.
Pomocí příkazu Ořež odstraníme dráhy nástroje
71
7.5 Profilované frézování
Profilované frézování vybrání
vybrání a nakreslení profilu vybrání
spočívá
v nakreslení
tvaru
Další postup:
vložíme symbol nástroje a umístíme dovnitř
zvolíme polotovar
zvolíme nástroj – fréza válcová-kulová
(poloměr menší než je min. zaoblení profilu.
zvolíme příkaz Obrob Vybrání
další postup je už stejný jako u běžného
vybrání.
Nakonec
vybereme profil
72
.
vybereme referenční bod
(referenční bod je vztažný bod profilu, kterým
bude profil přiložen k obráběné kontuře uchop_mody)
vybereme geometrii vybrání
Výsledné obrobení vybrání - profilované
7.6 Otevřená kapsa – otevřené vybrání
Použijeme příkaz Otevřená kapsa
z panelu
Postup je analogický z předešlými případy – vložíme symbol
nástroje a umístíme vpravo
73
Určíme rozměr polotovaru
V následných dialogových panelech vyplníme
Důležitá je volba Obrábění (G41 G42), program bude funkční i
když změníme průměr nástroje - frézy
74
Protože
se
hodnoty
vztahují k podstavě, pak dno
kapsy bude tlusté 5 mm.
Počet Řezů 5 nám určuje
hloubku záběru h=3 mm
(20-5)/5=3
Řezné
podmínky
nebudeme měnit.
Přídavek 0 – jedná se o
frézování
načisto.
Ekvidistanta 6 – jedná se o
posuv do záběru
Na prvním obrázku jsou dráhy nástroje a na druhém hotová
kapsa.
75
Protože nástroj – fréza měl průměr D=12 mm a na obrobku
kapsa má zaoblení menší R=5 mm, zopakujeme postup ještě
jednou s nástrojem o průměru D=10. Postup se zdá nelogický,
jedná se o záměrnou ukázkovou další operaci, kdy dojde
k následnému obrobení rádiusů.
Operace v prohlížeči
Červenou barvou jsou znázorněny dráhy frézy s R=5
Pokud vzniknou přebytečné
dráhy, je možné je odmazat a
zbavit se tak pohybu nástroje
ve vzduchu – viz následující
obrázek.
Správný
postup
spočívá
v obrobení
otevřené
kapsy
a
následného
obrobení
vnější geometrie frézou o
poloměru R=5 mm.
76
Nesmíme zapomenout na najetí a odjetí, je zvolena volba
Přímka /Auto, více v následující kapitole.
Cv.
Navrhněte
postup
pro
vyfrézování vybrání s ostrůvky
(písmo)
Font písma – Ariel
Hloubka vybrání 1mm
Fréza válcová 1 mm
Dráhy nástroje
Vybrání s textem
77
Shrnutí
Popište vliv řezných podmínek na kvalitu povrchu a
náklady na výrobu.
Co je to „otevřená kapsa“, popište postup návrhu.
Co jsou to ostrůvky, můstky - v souvislosti s obráběním
vybrání.
Popište postup frézování profilovaného vybrání
78
8. AlphaCAM-frézování obvodů
Program pro frézování obvodů je podobný frézování vybrání.
Vycházíme z nakreslené kontury – geometrie součásti, nakreslíme i
konturu polotovaru.
Polotovar je o 3 mm větší – přídavek na obrábění.
Definujeme výšku polotovaru, vybrali jsme vnější konturu.
Tak jako v minulých cvičeních zadáme příkaz Symbol Nástroje
, Směr Nástroje
frézu D=12 mm.
- zvolíme vnější a vybereme nástroj
79
–
Zadáme příkaz pro frézování obvodu Hrubuj/Dokonči
.
Po kliknutí na tlačítko Vybranou geometrii. zvolíme hodnoty
v následujících dialog. panelech.
Důležitá volba Obrábění (G41
G42), umožňuje měnit rozměr frézy
Nastavené
hodnoty
v dalším
dialogu
odpovídají
zvolenému
polotovaru.
Na obráběnou hloubku 20 mm je
zvoleno 5 řezů, což odpovídá hloubce
záběru 4 mm.
Řezné podmínky nebudeme měnit
80
Dráha nástrojů
Při vnějším frézování povrchu volbou Obrábění (G41 G42) se
musí dráhy nástroje doplnit o Najetí/Odjetí
- panel nástrojů
Obrábění. Při následném ukládání NC kódu by program hlásil
chybu.
V našem případě zvoleno
Najetí/Odjetí – Oboje
Metoda – Auto propojení
Dráhy nástroje byly vybrány oknem
81
Najetí/Odjetí může být po
Přímce, Oblouku nebo Oboje tj.
přímce a oblouku…
Metoda Auto je vhodná při
profilovém nebo šikmém frézování
- obvykle když je více drah
nástroje - volba Ručně by pak
byla zdlouhavá.
Metoda Auto propojení - když
zvolíte Najetí/Odjetí
- Oboje.
Dráhy nástroje vybíráme kurzorem
nebo oknem.
Obrobení obvodu – hotový tvar a zbytek polotovaru - odpad
Stejně jako u obrábění vybrání, můžeme obvod obrábět
s šikmými stěnami.
Následující postup odpovídá obrábění stejné součásti se
stěnami šikmými pod úhlem 10 °.
82
Najetí/Odjetí při frézování šikmých stěn – zvolená volba Oboje
– metoda Auto propojením.
83
V praxi musíme vzít v úvahu rozměrovou přesnost, požadavky
na jakost povrchu – pak obrábění na jednu operaci obvykle
nevyhovuje. Obrábí se na dvě operace - nejdříve se hrubuje ponechává se menší tříska - pak následuje obrábění načisto.
Př.
Další příklad bude opět pro stejnou součást, jen s tím rozdílem
– obvod bude obroben na dvě operace. První operace bude
hrubování, na bocích bude ponechán přídavek 1 mm, druhá
operace bude dokončující. Nebudu zde popisovat detailně
jednotlivé kroky, protože jsou stejné s kroky v předešlých
příkladech, zaměřím se jen na dialogové panely týkající se obrábění
obvodu.
84
Obrobení
v AlphaCAMu
obvodu
jsou
můžeme provést i jiným
k dispozici
speciální
příkazem,
příkazy
, příkaz Násobné Hrubování/Dokončování
provede obrobení obvodu na dvě operace – ale při jednom zadání
Samozřejmě i zde je nutné doplnit Najetí/Odjetí.
85
Jak je vidět z prohlížeče, celá operace je automaticky
rozdělena na hrubování a obrábění načisto. Také dráhy nástroje
jsou dvě.
Zajímavý je ještě jeden způsob obrábění zařazený mezi
frézovací cykly; jedná se o Trochoidální Hrubování/Dokončování
Nástroj kromě pohybu po ekvidistantě vykonává v drážce další
odvalovací pohyb.
86
Cv.
Frézování obvodu
Polotovar t=10
Fréza válcová D=2
Hloubka drážky t=2
Shrnutí
Popište postup frézování obvodů.
Co jsou frézovací cykly – jaké znáte, postup použití.
Umíte použít příkaz Najetí/Odjetí
87
9. AlphaCAM- gravírování, návrh nástroje a
upínky, Spline řež
9.1 Gravírování
Součástí AlphaCAMu je také gravirování
. Gravírování je
speciální pohyb nástroje, kdy se kuželová fréza začne vytahovat
vzhůru, když se dotkne kontury ve dvou bodech a úhel sevřený
elementy kontury je menší než nastavená hranice pro spuštění
gravírování.
Je-li nástroj špičatý, řeže ostrý roh. Vhodným
nástrojem je fréza s ostrým nebo komolým profilem kužele. Ke
gravírování je vhodná geometrie, text – geometrie.
V následujících dialozích máte možnost nastavit parametry
gravírování. Stejně jako v minulých případech, většina údajů je
však přednastavena.
V následujícím příkladu máme gravírovat písmeno M na
povrchu desky. Rozměry volíme .
Vybereme vhodný nástroj, nebo nástroj nadefinujeme
88
V prvním dialogu vybereme z Metody – Geometrie, většina
dalších hodnot už byla dříve vysvětlena
89
Na následujícím příkladu jsou vidět další možnosti gravírování
a frézování vybrání – pokus o písmeno „č“
Nejdříve si připravíme desku, na které písmeno obrobíme.
90
Přesuneme souřadný systém na horní plochu - nakreslíme
geometrii desky. Pomocí přímek nakreslíme písmeno, v rozích
zaoblíme.
Zvolíme Symbol nástroje
Směr nástroje
Nástroj
Tuto činnost už umíme, proto není uvedena.
V další části budeme frézovat vybrání s ostrůvky (písmeno a
háček)
Na rozdíl od dřívějších případů jsme zvolili Typ Lineární.
Geometrie desky i písmeno leží v horní ploše, proto hodnoty
Z hladina jak je uvedeno.
V druhém obrázku – Ekvidistanta frézování – čím menší číslo,
tím jemnější (hladší) povrch, ale delší čas na obrobení
91
Zvolíme Symbol nástroje
Směr nástroje
Nástroj
Zvolíte příkaz gravírování
Odsouhlasíte několik dialogů
Vyberete geometrie, které budou gravírovány.
Na obrázku jsou dráhy nástroje od frézování vybrání a také
dráhy nástroje od gravirování písmene. Postup gravirování je
stejný jako v předešlém příkladu
Cv.
Analogicky připravte pro písmeno „B“
Dejte pozor, aby na desce nezůstal okraj – slabá neobrobená
stěna
92
9.2 Návrh nástroje
Pro gravirování se používají speciální nástroje – frézy.
Gravírovací
frézy
jsou
uživateli
k dispozici
ve
složce
\LICOMDAT\mtools, pokud profil nástroje nevyhovuje, musí si
uživatel frézu sám nadefinovat.
1/ Nakreslí profil nástroje – kreslí se ve svislé poloze, špička
má souřadnice 0,0 např.
2/ V nabídce
DEF.UŽIVATEL
Obrábění->Definuj
Nástroj…
klikneme
na
3/ V dialogu doplníme/změníme některé hodnoty např. Počet
zubů 1->4
93
4/ Uložíme do složky MTOOLS
Vyzkoušíme navržený nástroj – budeme gravírovat geometrii,
porovnejte gravírování dle zvolených parametrů „XY-Rohy“
Při gravirování zvolené Ostré Rohy
94
Při gravírování zvolené Zaoblené Rohy
9.3 Definování upínek
V nabídce Zobrazení je možno nadefinovat upínku, případně
jiné součásti pro upevnění. Uživatel má k dispozici dvě možnosti.
První možnost spočívá
- v nadefinování součásti která se má obrábět
-
v dalším kroku na pracovní rovinu součásti
nakreslíme tvar upínky
-
zadáme příkaz Definuj Upínku/upevnění
95
- po vybrání geometrie upínky
- zrcadlením upínky rozkopírujeme
- v solid simulaci jsme informování nejen o
průběhu obrábění, ale také na možnost kolize mezi
nástrojem, držákem, upínkou.
96
Druhá možnost spočívá v nadefinování upínky a uložení na
disk. V případě potřeby máte možnost upínku na součást vložit.
- nejdříve nakreslíte tvar upínky.
-
v dalším kroku upínku obrobíme
-
upínka v solid simulaci
97
-
upínku uložíme na disk v souboru *.stl
-
upínku můžeme vložit na obráběnou součást
-
zadáme
příkaz
vyhledáme upínku na disku – tlačítko Browse
98
,
-
obrys upínky se umístí na obráběnou součást
-
jsme vyzvání k zvolení referenčního bodu na
upínce a po stisknutí F2 můžeme také s upínkou
pootáčet.
99
-
vložili jsme 2 upínky
Upínka vpravo nahoře byla chybně umístěna. Při
solid simulaci došlo ke kolizi mezi nástrojem a
upínkou – červená barva na čele upínky signalizuje
kolizi (část upínky byla obrobena).
100
9.4 Spline nebo Polyline řež
Vyfrézujeme drážku podle spline do zadané hloubky.
1/ Nejdříve nakreslíme tvar geometrie
2/ Z geometrie vytvoříme Spline nabídka Geometrie->Spline>Vytvoř Spline
101
3/ Symbol nástroje na střed spline, lze nastavit také polohu
nástroje ke křivce jako u 2D kontury – vlevo nebo vpravo.
4/ Zvolíme nástroj
5/ Klikneme na nástroj Spline nebo Polyline řež panel nástrojů Obrábění
oblasti Obrábění
. V dialogu doplníme hodnoty do
6/ Dle příkazového řádku
klineme
spline – znázorní se dráha nástroje
102
na
Shrnutí
Popište postup definování nového nástroje.
Popište postup gravírování.
Jak vytvoříte spline křivku, jak spline převedete na
geometrie.
Objasněte postup obrábění dle spline.
103
10. AlphaCAM-vrtání,závitování
10.1 Vrtání/Závitování Děr
Předpokládá se obrábění děr vrtákem/závitníkem, nástrojem,
který je souosý s osou otvoru. Pro náš případ pro každý rozměr
otvoru musíme zvolit jiný vrták.
Nejdříve budeme vrtat otvory d=10; zvolíme vrták Ø10
Zadáme příkaz Vrtání/Závitování Děr
Obrábění), otevře se dialog
104
(panel nástrojů
Můžete zvolit
Druh obrábění
–
volba Přeruš. Tříska se uplatňuje u hlubokých
otvorů L>5d, těžko obrobitelných materiálů.
–
Závitování zvolíme při řezání závitů závitníkem
–
Zahlubování – pro zahloubené otvory.
Vrtání
–
NC-Kód
–
Ponecháme pro náš případ implicitní volbu
Ponecháme implicitní volbu
V dalším dialogu navrhneme rozměry polotovaru a parametry
pohybu nástroje.
105
V posledním dialogu jsou navržené řezné podmínky,
ponecháme implicitně navržené. Dosud jsme chlazení neřešili,
závisí na obráběném materiálu.
Vybrali jsme otvory Ø10, osy v otvorech představují dráhu
vrtáku. U dalších otvorů bychom postupovali analogicky, ale
z jiným zvoleným vrtákem
10.2 Obrob Otvory
Při zadání tohoto příkazu
(panel nástrojů Obrábění),
můžeme obrábět předobrobené otvory frézováním -
106
samozřejmě jsme předtím zvolili vhodnou frézu v našem
případě – válcovou Ø8
V dialogovém panelu volba Obrábění (G41 G42) umožňuje
měnit průměr frézy, aniž musíme měnit program.
Volba všechny Vybrané kružnice umožní vybrat kružnice např.
oknem.
Další dialog, určuje rozměry polotovaru a pohyb nástroje
107
Poslední dialog nastaví řezné podmínky
Dráhy nástroje jsou ve všech otvorech
108
Otvory lze obrábět-frézovat také
Vybrání
Pak veškerý materiál bude odebrán
jako
10.3 Frézování závitu
Použijeme u větších závitů, zvolíme
příkaz Závit-frézování
(z panelu nástrojů Frézování – Cykly
)
V následujícím příkladu máme frézovat závit do otvoru
Nejdříve obrobíme otvor – bude obroben jako vybrání
s přídavkem na obrobení 2 mm, frézou válcovou d=16
(jak je vidět, opět se setkáváme s dialogy, které jsou nám
známé)
109
Závit budeme frézovat závitovou frézou
Po
zadání
příkazu
Závit-frézování
(z panelu
Frézování – Cykly
)
se otevře dialog, údaje uvedené v panelech jsou jasné.
110
nástrojů
Jak je vidět, obrobení závitu se provede na dvě operace
Shrnutí
Popište postup při vrtání a obrábění otvorů na frézce
Umíte navrhnout postup zhotovení závitu frézováním nebo
řezáním závitníkem.
111
11. AlphaCAM-frézování 3D ploch
Povrch součásti je někdy tvořen obecnou plochou. Nejčastěji
součást – model již dostaneme hotový, vytvořený v některém
z grafických systémů. My si zde předvedeme vygenerování
programu pro součást navrženou v grafickém systému Inventor.
Součást musíme nejdříve do programu AlphaCAM načíst, to
provedeme pomocí příkazu CAD Soubor Načti… z nabídky Soubor
Otevře se dialog
-
navolíme Typ Souboru – Inventor
navolíme Zruš Paměť – vymažeme
dřívějších úloh.
z paměti
Tvar součásti
112
zbytky
Pro zadanou součást určíme polotovar –nakreslíme kolem
součásti obdélník (s přídavky na obrábění)
Posuneme objekt, aby dolní levý roh obdélníku byl v nulovém
bodě.
Určíme polotovar, aby ve spodní části byl dostatečný přídavek
pro uchycení ve svěráku.
Z panelu nástrojů – Objemový model zvolíme příkaz Získej
ohraničení obj. tělesa
Nakreslíme na polotovar Geometrii (obdélník) odpovídající
vnějším rozměrům polotovaru.
113
V nabídce Obrábění klikneme na volbu Označ/Odznač otevřené
prvky, následně kurzorem vybereme všechny hrany obdélníka.
Jako první operaci provedeme frézování obvodu.
Vlastní
obrábění
provedeme
frézováním
Vybrání s ostrůvkem.
114
Poloha nástrojů
- Obdélník na střed
- Ostrůvek vně
Protože hrany vnější kontury
byly Označeny, nástroj o zadanou
hodnotu „vyjede“ mimo vybrání –
viz obdélníková dráha nástroje.
Druhá operace se týká frézování – obecné plochy
115
Zadáme příkaz Vytvoř plochy ze stěn
Objemový model
- panel nástrojů
Jsme vyzváni vybrat stěnu, kterou budeme obrábět jako
plochu. Vybereme horní obecnou plochu.
Dále vybereme vhodný nástroj pro obrábění, v našem případě
zvolíme kulovou válcovou frézu d=16 mm
Příkaz 3D obrábění plochy
– zvolíme obrábění plochy
z panelu Obrábění otevře dialog.
116
117
Důležitá volba
- Výška Vrcholu ->Obrat 0.05 čím číslo je menší, tím povrch
plochy je hladší (déle obrábění trvá)
- Směr Obrábění: zvolili jsme 45°- vůči ose X (směr
obrábění k abs. Souřadnicovému systému).
Povrch obecné plochy nebyl dostatečně kvalitní, zvolili jsme
analogickou třetí operaci s menším průměrem kulové frézy a
jiný směr obrábění.
118
Shrnutí
Umíte načíst CAD objekt do AlphaCAMu.
Umíte používat příkazy z panelu nástrojů Objemový model
– Vytvoř plochy ze stěn, Automaticky.
Víte jaký nástroj je vhodný pro obrábění plochy.
Umíte použít příkaz pro obrábění plochy.
Znáte nejběžnější metodu pro obrábění plochy – Podél
přímky v XY rovině.
Čím můžete ovlivnit jakost povrchu.
119
12. AlphaCAM-frézování 3D objektů
Podobně jako u ploch, také u modelů musíme nejdříve součást
do AlphaCAMu načíst. Součást opět byla vymodelována v grafickém
systému Inventor.
Z obrázku vyplývá max. rozměry
délka je 50
šířka 18
tloušťka 10
Součást bude obráběna z hranolu z hranolu
šxt-l
š=22; t=12; l=54
Kolem součásti je nakreslen obdélník 22x54, přídavek na
obrábění je 2 mm. Příkazem Definuj Velikost Materiálu
nadefinujeme požadovaný polotovar
Vypneme Rychlé stínování
- získáme drátový model
120
Zadáme příkaz Automaticky
Co získat Kontury
, navolíme v dialogu v oblasti
Také můžeme v panelu nástrojů
kolem vybraných stěn
vybrat příkaz Kontury
.
Příkazem
z panelu
Zobrazení
zobrazíme
součást
v půdorysu, kde máme možnost vybírat stěny, pro získání kontur.
121
Postupně klikáme na jednotlivé hrany, vybrané stěny změní
barvu hran
Následně vybereme válcovou frézu pro hrubování
Když máme vybrané kontury a zvolený nástroj zadáme příkaz
3D Objemové Obrábění
Hrubování
. V dialogu vybereme Z kontury –
122
V následujících
dialogových
panelech nastavíme volby
123
Po hrubování povrchu budeme
páky – Obráběním ploch
postupně dokončovat povrch
Nejdříve v prohlížeči vypneme předešlou operaci a model
nastavíme do polohy – půdorys a drátový model. V nabídce 3D >volba Vytěžení Solid Modelu -> zvolíme příkaz Vytvoř plochy ze
stěn nebo v panelu Objemový model -> vytvoř plochy ze stěn
Postupně označíme jednotlivé plochy, jak je znázorněno na
obrázku
Zvolíme nástroj – frézu s kulovým čelem
obrobíme dle postupu
a každou plošku
Z panelu obrábění zvolíme příkaz 3D Obrábění plochy
V dialogu vybereme volbu Obrábění Plochy
124
V dalším dialogu z volíme Metodu Parametrické Přímky
V dalším dialogu uvedeme hodnoty pro Rychloposuv a Výška
nad Plochou …, řezné podmínky neměníme
125
Význam hodnot uvedených v následujícím dialogu jsou jasné
– zajistí kvalitu povrchu – čím menší číslo tím povrch kvalitnější,
ale déle trvá a tím nákladnější.
126
Po odsouhlasení vybereme jednu plošku – v našem případě
přilehlou u většího náboje – jak jsme vyzváni v příkazovém řádku
(plocha změnila barvu na modrou)
Dále
jsme
vyzváni
a
následně
. Jsou vybrány body na počátku oblouku a na
konci – červená barva oblouku. Podle toho které body vybereme,
podle toho bude se pohybovat nástroj – tedy po obloucích.
Pro každou plošku musíme postup zopakovat. V našem případě
byly opracovány plošky zaoblení ve střední části součásti – 8
plošek
127
Jako další možnost je zde ukázka obrobení čela malého náboje
v tomto případě byla navolena metoda Spirálně – postup je
analogický – řídit se pokyny
V další operaci analogicky obrobený druhý náboj
128
Obvod součásti
129
Dokončení velkého náboje a povrch střední části
Vybrání ve střední části
130
V AlphaCAMu stejně jako v AutoCADu lze dosáhnout konečný
výsledek různými postupy. V další části je uveden jiný postup
obrobení páky.
Postup provedeme na 4 operace (Operace 1-3 hrubování)
Po operaci 1
Postup neuvádím – je analogický, jako v předešlém příkladu
131
Operace 2
Zvolím kulovou frézu d=8.
Z geometrie obrysu podstavy (na obrázku černá barva)
vytvořím Spline - Geometrie->Spline->Vytvoř spline
Zadám příkaz Spline nebo Polyline řez
z panelu nástrojů
Obrábění
V dialogu upravíme údaje v oblasti Obrábění
132
V druhém dialogu zvolíme Paralelně k nejbližší ploše (zajistíme
vyklonění nástroje – předpoklad postprocesor 5Os)
Po operaci
133
Operace 3
Obrábíme líc většího náboje příkazem Obrábění líce
.
Postup je jednoduchý – známý (uveden již u jiného příkladu),
proto neuvádím
Po operaci
Operace 4
Obrábění plochy – postup je analogický s předešlým případem,
navolíme kulovou frézu malého průměru, aby mohla obrobit přesně
tvar.
Zadáme příkaz 3D obrábění plochy
, na
předchozího příkladu zvolíme jinou metodu obrábění
134
rozdíl
od
Po obrobení
135
Shrnutí
Umíte načíst CAD objekt do AlphaCAMu.
Umíte používat
model.
Víte jaký nástroj je vhodný pro obrábění plochy.
Objasněte postupy při obrábění objemových těles.
příkazy
136
z panelu
nástrojů
Objemový
13. AlphaCAM-soustružení
13.1 Úvod
Modul soustružení umožňuje připravit postup pro nejrůznější
typy soustruhů. Pro soustruh v naší škole SUF 16 CNC se jedná o
2-osé soustružení, což znamená, že průměrové hodnoty se uvažují
ve směru osy X a délkové hodnoty ve směru osy Z.
Tak jako při frézování vycházíme z náčrtu – profilu součásti,
kterou v AlphaCADu nakreslíme. Některé odlišné kroky kreslení
vysvětlím na příkladu.
Profil v AlphaCADu nakreslíme jen z poloviny
Způsob kreslení je odlišný..
Začátek profilu (levý dolní bod) bude mít souřadnice 0,0.
Hodnoty ve směru osy X, tj. směr svislý na našem obrázku,
budeme zadávat jako průměry. Zleva 35 místo 17,5, 28 místo
14, 22 místo 11, systém se v tom vyzná a přepočte na správné
hodnoty. Délkové hodnoty ve směru osy Z budou neměněny.
K profilu vykreslíme i poloviny polotovaru – bude vidět, která
část bude obráběna ( Největší průměr nebude obráběn).Polotovar
bude stejně jako profil součásti jen z poloviny.
137
V dalším kroku z panelu Soustružení zadáme příkaz Urči
polohu Výměny Nástroje
. Kliknutím na obrazovce určíme místo,
kde bude docházet k bezpečné výměně nástrojů – nebude možné,
aby došlo ke kolizi (křížek vpravo od obrobku).
V
dalším
kroku
určíme
(opět panel nástrojů
vhodný nástroj – kliknutím na ikonu
Soustružení) a vybereme nůž vhodný pro hrubování.
Nástroj ve výchozí poloze
V další fázi již můžeme začít s obráběním
138
13.2 Soustružení čela
Nejdříve osoustružíme čelo, zadáme příkaz Obrobení čelní
(panel nástrojů Soustružení)
Jsme vyzváni k určení polotovaru
(kliknout na
profil polotovaru), následně součásti
(kliknout na profil
součásti)
V dialogu určíme základní charakteristiky soustruhu a hodnoty
které budou voleny.
Zde doplníme
Čelo- přídavek
Soustružíme
čelo
bez
přídavku
–
nepředpokládáme, obrábění načisto čela.
Tříska: 1 tloušťka třísky bude 1 mm (přídavek na čele bude
odebrán na několik třísek.
Čelní Soustružení až na Průměr X: lépe by byla hodnota např.
-1 . Nástroj by přejel přes střed .
Vzdálenost bezpečného nájezdu – vzdálenost kdy nástroje už
se posouvá pracovním posuvem.
139
V tomto panelu zatím nic nebudeme měnit – zde je možné
měnit řezné podmínky
Na obrázku jsou vidět dráhy nástroje
13.3 Hrubování
Nyní buď můžeme hned pokračovat nebo můžeme nástroj
vrátit do výchozí polohy příkazem
(panel Soustružení).
Protože nástroj se nebude měnit, budeme hned pokračovat
v obrábění prvního čepu. Zadáme příkaz Hrubování
Vybereme jak se má odebírat tříska.
První
čep
budeme
soustružit
Horizontálně.
140
Nejdříve musíme opět vybrat kliknutím polotovar, pak pomocí
uchopovacích módů vybereme počáteční bod na součásti
a koncový bod
na součásti (čepu)
V následujících dialogových panelech Navolíme parametry obrábění – protože se jedná o hrubování
měl jsem ponechat přídavek na Průměr (předpokládá se že povrch
postačí z horší kvalitou). Třísky jsme volili Hloubku Řezu 2 mm.
Řezné podmínky v následujícím dialogu zatím neměníme.
141
Jsme vyzvání, abychom vyznačili oblast obrábění – posunutím
čtverce až na obrys součásti a v něm kliknuli na obrys. Je možné
pohybovat čtvercem i ve vodorovném směru (v rozmezí
obrobeného čela) – zkrátí se dráhy nástroje.
Nástroj vykonal několik horizontálních úběrů
Další čep - z opakujeme hrubování (pro vysvětlení) Vertikálně
Postup bude analogický, proto už není uveden, jen výsledek
142
Z vyznačených drah je patrné, že postup obrábění nebyl
zvolen nejlépe. Zbytečně je odebírán materiál nad malým čepem.
Vy určitě zvolíte postup příště lepší, nejdříve obrobíte velký
čep a část nad malým čepem a pak teprve zbývající materiál nad
malým čepem.
Na závěr přesuneme nástroj do výchozí polohy
Obrábění proběhlo ve třech úsecích
Můžeme zvolit i třetí variantu obrábění Paralelně ke kontuře
143
Obrobení provedeme v jednom úseku
Nejdříve jsme vyzváni k výběru počátečního bodu na kontuře –
pomocí uchop-módu vybereme pravý dolní bod kontury (bod na
ose ), potom vybíráme opět pomocí uchop-módů koncový bod na
kontuře (bod vlevo nahoře jak vyjíždí nástroj ze záběru)
Z následujícího dialogu rozvržení hloubky záběru
.
Řezné podmínky jako už i v jiných případech neupravujeme
Také v tomto dialogu nic neupravujeme
144
Jsou vidět dráhy nástrojů, na závěr jsme přesunuli nástroj do
výchozí polohy.
13.4 Soustružení načisto
V této ukázce jsme ponechali přídavek po hrubování 0,5 mm
na obrábění načisto. V další operaci přídavek obrobíme. Nejdříve
však musíme vyměnit nástroj. Tvarově bude prakticky stejný, bude
se lišit řezným materiálem.
Po zadání příkazu Dokončování
z panelu Soustružení jsme
vyzvání k zadání počátečního a koncového bodu.
Je zde implicitně zvolený přídavek co jsme ponechali po
hrubování
145
V dalším dialogu neměníme řezné podmínky.
Jsou vidět dráhy nástroje při hrubování a dokončování.
V prohlížeči jsou dvě operace
Shrnutí
Jaké znáte typy strojů pro CNC soustružení, jaký typ NC
představuje SUF16 soustruh v učebně.
Popište NC SUF16 soustruh, jaké operace můžeme na
soustruhu provádět.
Jaká výrazná omezení musíme respektovat.
Jaké nástroje používáte při soustružení.
Kde je nulový bod stroje, kde obvykle bývá nulový bod
obrobku, kde dochází k výměně nástrojů (otáčení
revolverové hlavy
Umíte připravit program pro základní typy obrábění –
hrubování, obrábění načisto, …
146
14. Další možnosti soustružení
14.1 Vrtání/závitování souosých děr
Prakticky jen doplníme postup o dvě operace – předvrtání
otvoru φ8 a řezání závitu závitníkem M10
Nejdříve změníme nástroj
Zadáme příkaz C Vrtání
(panel nástrojů Soustružení )
V dialogu zvolíme základní parametry
147
Doplníme hodnoty do Start Otvoru: Z / Konec Otvoru: Z – dle
kót na zadání
Řezné podmínky neměníme
Vyznačená dráha vrtáku v ose – vrták ve výchozí poloze pro
výměnu.
148
Vyvrtaný otvor
Do otvoru vyřízneme závit – nejdříve změníme nástroj
Postup se bude opakovat jako u vrtání, zadáme příkaz C
Vnitřní Závitování
(panel nástrojů Soustružení)
149
Dráhy nástrojů a poloha závitníku ve výchozím bodě
150
14.2 Obrobení zahloubení
Vnější tvar je obroben klasicky. Před zahloubením je nejdříve
vyvrtán otvor d=12.
151
K zahloubení byl vytvořen speciální nůž (byl nazván „pokus“),
stávající nože jsou rozměrné. Návrh a definování nože je podobné
definici speciální frézy.
Vzájemná poloha součásti a nástroje.
V panelu jsou uvedeny základní parametry.
152
Rozhodujete o způsobu obrábění
Dále jste vyzvání k určení počátečního a koncového bodu
zahloubení. Kontura otvoru a zahloubení je spojená geometrie.( Po
nakreslení kontury zadáte příkaz Spoj
jednotlivé úseky kontury )
153
a postupně vyberete
Hotová součást
14.3 Vnější drážky
– vybrání dle náčrtku (ostatní kóty se nemění)
Nejdříve upravíme profil součásti – pozor, profil musí být
spojitá geometrie
154
Obrobení čela a čepů -hrubováním
Vybrání provedeme stejným nástrojem po zadání příkazu
Obrobení vybrání
- panel nástrojů Soustružení
Pomocí uchop-módů vybereme počáteční a koncový bod na
vybrání
155
Dráhy nástroje
Hotová součást
14.4 zápichy, upichování…
Součást se jinak nezměnila, proto další kóty nejsou uvedeny
156
Nejdříve zvolíme bod pro výměnu nástrojů a zapichovací nůž,
nůž musí mít šířku menší než je šířka drážek.
Upravíme konturu – musí ji tvořit spojená geometrie
Postup se bude opakovat, bude stejný i pro druhou drážku .
Zvolíme příkaz Zapichování
- panel nástrojů Soustružení
V dialogu vybereme např. volbu Hrubuj a Dokonči.
157
V posledním dialogu můžeme měnit implicitně
hodnoty řezných podmínek – měnit zatím nebudeme
nastavené
14.5 Řezání závitů
Příklad součásti, na které je zhotoven závit je čistě
demonstrační, nic nemá společného s nějakou součástí z praxe. Je
to stále stejná součást, postupně upravovaná. Už nepopisuji
zkosení hrany, je provedeno hrubováním dle kontury.
Pro řezání závitu použijeme speciální závitový nůž – je
v knihovně nástrojů.
Upravíme konturu – pro zajímavost jsou ponechány dráhy
nástrojů předešlých operací
158
Opět musíme zvolit vhodný příkaz Závity-řezání
Vybereme nástroj pro odpovídající zadání M22
159
Nic nebudeme měnit
Dráhy všech nástrojů
Konečná simulace
14.6 Upichování
– provádí se u součástí vyráběných z tyčí nebo delšího
polotovaru než je součást. V našem případu byl upraven polotovar.
160
Přídavek zleva původně nebyl, nyní je 10 mm, přídavek zprava
jsme nezměnili.
Zvolili jsme upichovací nástroj
Zadáním příkazu Díl-Odřež
(panel Soustružení) a
doplněním několika údajů v následujících dialogových panelech
dojde k u píchnutí. Nepředkládáme s dalším obráběním čela
(zleva), proto upíchnutí je v dialogu na nulové délce –
Konec dílu (Z) = 0.
Jak už jste si všimli Počátek součásti (levý dolní roh má
souřadnice 0,0; levý dolní roh polotovaru má
souřadnice X=0,Z=-10;
Řezné podmínky jako obvykle zatím neměníme.
161
Dráhy nástrojů
Hotová součást
162
14.7 Definování sklíčidla
Pro větší názornost a pro kontrolu kolize můžeme k polotovaru
z něhož soustružíme součást nadefinovat schéma upínacího
elementu – sklíčidla.
Nejdříve nakreslíme profil součásti a profil polotovaru.
Pak přikreslíme polovinu schéma sklíčidla
V nabídce Zobrazit ->Solid Simulace ->
Define Sklíčidlo/Přídavky pro uchycení
V dialogu klikneme na tlačítko Konfiguruj
163
V dalším dialogu klikneme na tlačítko Nová
Dále nadefinujeme název elementu a barvu
164
Vybereme geometrii sklíčidla
Shrnutí
Dokážete připravit postup pro běžné operace prováděné
na soustruhu.
Umíte nadefinovat a používat nový nástroj.
Umíte nadefinovat sklíčidlo.
165
15. Přenos NC-kódu na stroj
Úvod
Po navržení programu v AlphaCAMu, zajišťující obrábění, se
v našem případě – školních podmínkách, uloží NC kód na disketu
nebo na pevný disk, z něhož se překopíruje na přenosné médium.
Tento záznam se nakopíruje na pevný disk řídícího PC NC stroje.
Pomocí NC editoru program ovládá řídící systém NC stroje.
15.1 Uložení NC kódu
Následující příklad popisuje postup uložení NC kódu na disketu
(přenosné médium)
Máme vyfrézovat vybrání dle náčrtku, materiál je vysoký 10
mm, hloubka drážky 2 mm.
Postup frézování nepopisuji, jen uvádím poslední krok, kdy
systém AlphaCAM vygeneruje dráhy nástroje.
166
Systém AlphaCAM vygeneroval
a zaznamenal veškeré potřebné
údaje k řízení NC stroje do
přehledné sestavy.
Na
záznam
se
můžeme
podívat po zadání příkazu Vypiš
NC kód
z panelu Soubory.
Část záznamu uvádím
následujícím obrázku
na
Další kroky popisují uložení NC kódu
1/ V nabídce Soubor zadáme příkaz NC Kód Ulož…
2/ V otevřeném dialogu zvolíme volbu Zapsat do Souboru,
současně máme možnost zkontrolovat zvolený postprocesor,
v našem případě je SUF 16CNC_FREZKA postprocesor správný
167
3/Zvolili jsme Název Vybraní, složku neměníme
4/ Otevřeme textový editor AlphaEDIT
5/ V AlphaEDITu otevřeme soubor vybrání.anc – zde můžeme
provést konečnou korekturu programu, případně přečíslování
řádků. V našem případě – školních podmínkách máme k dispozici
jen 600 řádků programu. (Přečíslování řádků - nabídka Formát ->
Čísla řádek -> krok 1, od kurzoru dále budou řádky s krokem 1
místo implicitně nastaveným krokem 2).
168
V AlphaEDITu máme možnost otevřít 2 okna najednou - pro
případnou kontrolu.
5/ Pokud program vyhovuje, v nabídce
volbu Výstup na Portadisk…
vybereme
6/ Zvolíme tlačítko Start
7/Uložíme NC kód na pružný disk (přenosné médium) nebo na
pevný disk.
169
15.2 NC editor - frézka
Nyní program nakopírujeme na řídící PC NC stroje a to složky
C:\U\EFR
Následující kroky popisují práci s NC editorem a ovládání NC
stroje.
Na obrazovce řídícího PC NC stroje klineme na na ikonu
Otevře se dialogový panel NC editoru
-
-
,
Klikneme na tlačítko EDITOR CNC, zde máme možnost
načíst NC kód do paměti. Implicitně je načtený NC kód
posledně spuštěného programu.
Kliknutím na klávesu F3 se otevře dialog, kde jsme žádáni
o zadání jména programu, který máme v úmyslu spustit.
Z nabízených možností A/N vybereme A, a OK.
Program je načten do paměti
Kliknutím na klávesu Esc se vrátíme zpět do panelu NC
editoru.
Nastavíme tlačítko PORT=COM2 (kliknutím na tlačítko
PORT=COM1)
Kliknutím na ŘS CNC FRÉZKY otevřeme panel řízení
170
Popis obrazovky
… zeleně svítící ikona – nastavený ruční režim
… kliknutím na ikonu – svítí zeleně –
režim krok
po kroku.
… zeleně svítící ikona – připraveno pro běh programu
171
… kliknutím na ikonu se zabarví červeně – režim
rychloposuvu
…
při
ručním
režimu
pohyb
vřeteníku
nahoru/dolů
…
při
posouvá vpravo/vlevo
se
stůl
s obrobkem
…
při ručním režimu se
posouvá ve vodorovném směru dozadu/dopředu
stůl
s obrobkem
…
…
ručním
režimu
pohyb otočného stolu doprava/doleva
ruční otáčení revolverové hlavy
Příprava NC stroje spočívá
1/ v nastavení „nulového bodu obrobku“, nulový bod obrobku
je v levém dolním rohu.
Upneme polotovar do svěráku – do stejné polohy
172
Přepneme se do ručního režimu
, spustíme otáčení
vřetena kliknutím na ikonu
, nejdříve rychloposuvem a potom
jemným posuvem najedeme na bok polotovaru
- odečteme
souřadnici Y.
Analogicky najedeme na druhý
bok – odečteme souřadnici X a na horní plochu polotovaru –
odečteme souřadnici Z
173
Najíždění provádíme s největší opatrností !!!.
Po odečtení souřadnic vřeteno zastavíme kliknutím na ikonu
Souřadnici Z vynulujeme
Souřadnice X a Y musíme o poloměr upravit, odečtenou
souřadnici X ručním posuvem změníme o hodnotu R ve směru
, následně vynulujeme (Poklepáním na hodnotu souřadnice
vynulujete).
Odečtenou souřadnici Y ručním posuvem změníme o hodnotu R
ve směru
, následně vynulujeme.
Souřadnice sledujeme na obrazovce
2/ Spuštění „naprázdno“ – bez polotovaru
zeleně, program se spustí kliknutím na ikonu
, ikona svítí
. Stále jsme
připraveni program zastavit
, nebo zastavením chodu stroje
hlavním vypínačem stroje. Vypnutí chodu stroje má však za
následek ztrátu „nulového bodu polotovaru“.
3/ Pokud vše odpovídá, vyzkoušíme obrobení polotovaru
Nejlépe vyzkoušíme program v režimu po krocích
zeleně ).
(ikona svítí
4/ Po obrobení součást proměříme, úchylky korigujeme.
5/ Následuje obrábění dané série
174
15.3 NC editor - soustruh
NC kód překopírujeme opět do řídícího PC soustruhu do složky
C:\U\ESU
Na obrazovce řídícího PC NC stroje klineme na na ikonu
Otevře se dialogový panel NC editoru soustruhu
Panel ŘS CNC soustruhu má 3 části
1. část (vlevo nahoře) - část ovládacích nástrojů
175
,
2. část (vlevo dole) - je tvořena programovým polem – NC
kódem
3. část (vpravo nahoře) – oblast informací vycházejících ze
stroje
176
Při běžícím programu , můžeme sledovat souřadnice X,
Z nástroje, otáčky F obrobku a posuv S nože.
Ikony dole slouží k signalizaci stavu stroje
Příprava NC stroje spočívá
1/ v nastavení „nulového bodu obrobku“, nulový bod obrobku
je na čele polotovaru v ose.
Podobně jako u frézky najedeme špičkou břitu nože na čelo a
povrch polotovaru.
Souřadnice Z vynulujeme, souřadnici X upravíme o D/2 a také
vynulujeme.
Revolverová hlava může obsahovat až 6 nástrojů. Bohužel se
stává, že upnutí nástrojů je axiálně i radiálně posunuté. Pak
musíme zjistit rozdíl v upnutí .
Odchylky ve směru osy X a Z se použijí při korigování polohy
jednotlivých nástrojů a to v pomocné funkci M06.
Konkrétně v daném okamžiku máme v revolverové hlavě
soustruhu upnuté 3 nože (dle náčrtku dole), úchylky v mm
177
Abychom nástroje dostali do nulového bodu, musíme do
pomocné funkce M06 vložit hodnoty přírůstkově, tj. (znaménko dle
směru pohybu)
∆X3=+0,000; ∆z3=+0,000
∆X1=+3,768; ∆z1=-9,781
∆X4=+1,538; ∆z4=-6,390
Další postup uvedení NC stroje do provozu je stejný jako u
frézky.
Shrnutí
Co je a k čemu slouží NC kód.
Popište postup uložení NC kódu.
Alpha Editor – význam, použití.
NC editor – význam, použití.
Kde obvykle je nulový bod obrobku u frézování a
soustružení (ve školních podmínkách). Jak zajistíte
posunutí „Nulového bodu“.
178
16. NC kód
16.1 Úvod
AlphaCAM umožní snadnou a rychlou přípravu NC kódu. Je
však potřebné, aby uživatel dovedl kód přečíst, případně dovedl
drobné úpravy provést. Ještě před několika roky celý program
zpracovával uživatel sám. Cíl byl stejný, ale podstatně pracnější.
Jednotlivé věty (bloky) uživatel vytvářel ručně. Nyní tuto práci za
uživatele vytvoří AlphaCAM.
NC kód vytvořený pomocí programu je ve většině případů
funkční, musíte vždy zvolit patřičný postprocesor – jedná se o
programové přizpůsobení AlphaCAMu zcela určitému stroji.
Postprocesor není někdy zcela vyhovující (obzvláště při zahájení),
stačí drobná změna a program pracuje lépe.
Tak jak bylo už avizováno že se budou měnit implicitně
nabídnuté řezné podmínky, podobně se mohou měnit i jednotlivé
kroky (věty) NC kódu.
Abychom byli tyto zásahy provést, pak alespoň částečně
musíme rozumět skladbě NC kódu.
16.2 NC kód – některé funkce
Adresa
Každý řádek – věta má svou adresu. Adresa je označená
písmenem N a číslem, čísla mají stoupající tendenci. Obvykle se
mezi větami vynechává 1-4 věty, právě na možné úpravy.
Např. N0001
jedná se o první větu
N0003
další věta
Každá věta zajistí určitou část činnosti, záleží jaké další
instrukce ve větě budou uvedeny.
Přípravné funkce - pro soustruh
Přípravné funkce se značí písmenem G a číslem
G00… rychloposuv - revolverová hlava s nástroji se max.
rychlostí přesune z bodu P1 do bodu P2 daného souřadnicemi X a
Z.
Při absolutním programování
G90
G00 X+045.000 Z+005.000
Při relativním programování
G91
G00 X-025.000 Z-045.000
179
G01… lineární interpolace – přesunutí revolverové hlavy
s nástroji po přímce z bodu P2 do bodu P3 daného souřadnicemi X,
Z posuvem daným funkcí F.
G91 X+045.000 Z-050.000
G02… kruhová interpolace - nástroj se přesouvá do bodu P2
se souřadnicemi X,Z po kružnici o poloměru R posuvem daným
funkcí F ve směru pohybu hodinových ručiček.
G02 X+075.000 Z-050.000 R015.000
G03… jako předešlá funkce – proti směru hod. ručiček
180
G21… prázdný blok
G29… textová poznámka (např. název programu)
G64… podélný hrubovací cyklus na souřadnice X,Z; hloubka
úběru U; posuv F (vhodný pro pravoúhlé vybrání)
∆X3=+0,000; ∆z3=+0,000
∆X1=+3,768; ∆z1=-9,781
∆X4=+1,538;∆z4=-6,390;
G66… zapichovací cyklus, na souřadnic X,Z šířkou nože W,
posuvem F (vhodný tehdy, když je šířka zápichu větší jak šířka
břitu nože)
G78… závitový
cyklus
na
souřadnice
průměru),Z; hloubka řezu U, stoupání K
181
X
(konečného
G83… vrtací cyklus na souřadnici Z, po dovrtání dráhy W,
posuvem F (vhodný pro hluboké otvory)
G90… absolutní programování, vztažené k počátku. Souřadnice
X se zadávají průměry.
G91… přírůstkové programování, souřadnice se vztahují
poslednímu bodu.
182
G92… stanovení nové polohy souřadného systému, souřadnice
X,Z jsou souřadnice nástroje vzhledem poloze souřadného systému
na obrobku.
G94… funkce předpokládá zadání posuvu v mm/min
G95… funkce předpokládá zadání posuvu v mm/ot.
G97… zrušení konstantní řezné rychlosti
G98… přesunutí nástroje do referenčního bodu, souřadnice
X,Z určují polohu nástroje vzhledem nastavenému počátečnímu
bodu obrobku.
Pomocné funkce – soustruh
M03… start vřetena doprava otáčkami S
M04… start vřetena doleva otáčkami S
M05… zastavení vřetena
M06… výměna nástroje, ∆X, ∆Z korekce na první nástroj, T
poloha nástroje – ručně upravené hodnoty v programu (červená
barva)
N00.. M06 X+003.768 Z-009.781 T0001.000
N00.. M06 X+001.538 Z-006.390 T0004.000
M30… konec programu
Souřadnice X,Z
jedná se o absolutní souřadnice nástroje,
vztažené k nulovému bodu obroku.
X…
Z…
souřadnice ve směru průměru
souřadnice ve směru osy
U…
úběr
Úpravy můžeme provádět konkrétně v daném programu
(otevřeme soubor *.ESU v Poznámkovém bloku) – úprava se
týkají jen daného programu.
Pokud však se jedná o základní nastavení všech programů, pak
nastavení se provádí v editoru Postprocesoru
Př.
Z polotovaru DxL= 15X30 máme vyrobit součást dle náčrtu.
1a
Soustružit čelo
1b
Soustružit ø10-7
1c
Soustružit ø14-8
2
Upíchnout
183
Dráhy nástroje
184
Z NC kódu můžeme vyčíst jaké činnosti - pohyby vykonává
nástroj a obrobek, jaké funkce jsou použity. Některé hodnoty dráhy
nástroje vyplývají ze zadání bodů při návrhu programu, některé
pohyby ( zpětný pohyb, odskoky ) vykonává nástroj nezávisle na
uživateli – je nakonfigurován v systému.
Uživatel může veškeré údaje měnit v AlphaEDITu nebo
Poznámkovém bloku. Souřadnice X a Z u instrukce N0193 u
upichování byla upravena
NC kód pro součást vytvořenou programem AlphaCAM
185
186
Při použití cyklů se NC kód podstatně zkrátí – nutno však
přesně vědět co se dá pomocí cyklů provádět.
Následující příklad je pro obrábění stejné součásti s využitím
dvou cyklů G64 pro obrábění čepů. NC kód se zkrátil na polovinu.
Dráhy nástroje
187
188
Shrnutí
Jaká je skladba instrukce.
Jaké jsou základní přípravné funkce NC kódu
Jaké jsou pomocné funkce.
Co je lineární a kruhová interpolace.
Co je absolutní a přírůstkové programování.
Jaké znáte obráběcí cykly – vhodnost použití
Literatura:
Nápověda a manuály programu AlphaCAM
Strojnické tabulky – Pavel Vávra a kol.
189

Autor: Ing. Karel Fuksa Smíchovská střední průmyslová škola

Transkript

Podobné dokumenty

programování nc strojů - Střední průmyslová škola strojnická a

katalog - Celoskleněné dveře Bim Bohemia

CAD/CAM systémy - základní postupy

Přednášky 2 - Katedra výrobních systémů

NÁVOD HARTWinCom

Základní kurs Pracovní listy

TurboCAD - AlphaCAM - Střední škola umělecká a řemeslná

Automatizované řízení výrobních strojů - Střední škola

Obráběcí stroje - Katedra výrobních systémů

Uživatelská pøíruèka

4-4_PALERMO bez rezu