TECHNICKÉ RADY II. HSM Works. Evropský sociální fond Praha a EU Investujeme do vaší budoucnosti Technické rady HSM Works

Transkript

1 TECHNICKÉ RADY II. HSM Works 1

2 3 Úvod. Opět v tomto druhém dílu uvádíme stručný návod, jak rychle a jednoduše využít vytvořené a odladěné operace obrábění na modelu vytvořeném v některém z CAD software. Můžete již odladěné operace lze ukládat jako šablony. A tyto šablony lze následně použít pro obrábění jiného modelu. V případě že budete obrábět tvar velmi podobný některému z minulých projektů, pak je možné minulý projekt otevřít a uložit pod jiným jménem a nejlépe do jiné složky. Následně do takovéhoto souboru importovat potřebný tvar (ať již z některých přenosových formátů, nebo přímo díl SWx) a původní díl odstranit. Následně regenerovat operace obrábění na nový tvar. Již několikrát jsme se zmiňovali o využití "Technologické sestavy", a toto je jeden z příkladů. Nový tvar/model je načten/přidán do příslušné sestavy, vytvoří se kopie stávajících operací obrábění, a tyto kopie se regenerují na nový tvar. Několik poznámek Šablony Výhodou je, že šablony jsou dostupné vždy, ať je otevřen jakýkoliv soubor. Nevýhodou je, že pokud je šablon více, musí se potřebná operace dohledat a navíc se musí načítat více operací postupně, jedna po druhé. Doporučení: Dobře si určete strukturu názvu šablon. Domníváme se, že začátek názvu by měl být obráběný materiál, následně použitý nástroj a pak další případné parametry. Díky takovéto struktuře budou nástroje pro jednotlivé materiály poblíž sebe a zjednoduší se jejich orientace a výběr. 2

3 Obsah 3 Úvod D - Zarovnání čela Možnosti Simulace - Zobrazení polotovaru D zbytkové - Část 3 - Zbytkové obrábění z STL modelu D společné - Ořezání průchodů Společné Knihovna nástrojů Zobrazit operace Společné Knihovna nástrojů Přečíslování nástrojů Seřizovací list Komentáře a poznámky Seřizovací list - Obrázky k operacím D Kontura Korekce nástroje při obrábění po rampě D Rovnoměrné Překrytí hranice UI Přístup k výukovým manuálům D zbytkové - Část 4 - Zbytkové obrábění z předchozího projektu D Kontura - Sražení hran - Tečné prodloužení / zkrácení geometrie D společné - Obrábění tvarů ve stínu D společné - Použít stejnoměrné kroky dolů Společné - Zobrazit informace ve správci operací Společné - Úprava výrazů / rovnic D Zarovnání čela - Možnosti D Morfovaná spirála Dokončovací strategie D Použití osové náhrady pro 4X Část D Použítí osové náhrady pro 4X Část D Použítí osové náhrady pro 4X Část D Čelo Prodloužit před návratem D Rovnoběžné Jednoduché třídění Soustružení Soustružení a 4osé - Nastavení výšek pomocí výběru Soustružení - Omezení oblasti soustružení Soustružení - Náhled soustružnického nástroje Soustružení - Hrubovací začišťující průchod

4 5 Společné Systém - Export & Import nastavení HSMWorks Společné - Počátek projektu - Použít model & orientaci Společné Ponechat nástroj dole Společné - Knihovna nástrojů - Přizpůsobení informačních sloupců Vrtání Vrtání - Použití 2D geometrie - Část Vrtání - Použití 2D geometrie - Část

5 3.1 2D - Zarovnání čela Možnosti HSMWorks používá pro zarovnání čela dílu strategii Face / Čelo. Tato strategie je navržena pro efektivní zarovnání čela pomocí velkého nástroje. V některých případech je možné pro zarovnání čela použít alternativní strategie, jako například 2D Adaptivní, 2D Kapsa, nebo Vodorovné atd. Pro přerovnání čela použitím strategie 2D Adaptivní, nebo 2D Kapsa je zapotřebí pouze vybrat zmíněnou strategii a přesvědčit se, že je zapnutý výběr polotovaru. Pro 2D Adaptivní je toto automaticky povoleno, a u 2D Kapsy je toto zapotřebí zapnout. Zapnutím výběru polotovaru se hranice polotovaru stanoví automaticky z polotovaru určeného v projektu, nebo je možné určit libovolnou hranici výběrem. Hranice polotovaru jsou zobrazeny oranžovou barvou. Automaticky určená oblast Ručně vybraná oblast Automaticky určená oblast polotovaru Ručně určená oblast polotovaru Níže příklady přerovnání čela různými strategiemi 5

6 Face / Čelo Automaticky vybraná oblast Ručně vybraná oblast 6

7 2D Adaptive / 2D Adaptivní Automaticky vybraná oblast Ručně vybraná oblast 7

8 2D Pocket / 2D Kapsa Automaticky vybraná oblast Ručně vybraná oblast 8

9 3.2 Simulace - Zobrazení polotovaru HSMWorks umožňuje zobrazovat obrábění jak ve Verifikaci, tak v simulaci. V simulaci je možné zobrazovat nástroj, dráhu nástroje, model, obráběný polotovar samostatně, nebo společně vypnutím / zapnutím voleb Show Tool / Zobrazit nástroj, Show Toolpath / Zobrazit dráhu nástroje a Show Stock / Zobrazit polotovar. Simulace se zobrazeným nástrojem a polotovarem Simulace se zobrazeným nástrojem a dráhou nástroje 9

10 3.3 3D zbytkové - Část 3 - Zbytkové obrábění z STL modelu HSMWorks umožňuje provádět zbytkové (rozdílové) obrábění na základě STL modelu a obráběného dílu. STL model může být obdržen od zákazníka, nebo může být exportem HSMWorks verifikace. Pozice 1 1) Tvorba potřebného obrábění z pozice 1 Dráhy nástrojů hrubování a dokončování z první pozice 2) Spuštění verifikace a případná kontrola neodebraného materiálu 10

11 Verifikace obrábění z první pozice včetně automatického vyznačení zbytkového materiálu 3) Uložení STL modelu při dokončení obrábění z první pozice Uložení rozpracovaného polotovaru do STL formátu Pozice 2 1) Tvorba potřebného obrábění z pozice 2 (z boku), kde zbytkové obrábění bude z dříve uloženého STL modelu Výběr STL modelu pro zbytkové obrábění a určení orientace nástroje (z boku) 11

12 Dráha nástroje pouze v místech neodebraného materiálu 2) Spuštění verifikace a načtení výchozího STL polotovar pro správnou simulaci / verifikaci obrábění Výběr rozpracovaného polotovaru ve verifikaci 12

13 Průhledný rozpracovaný polotovar a skutečný model Odebrán zbytkový materiál z jedné strany 13

14 3.4 3D společné - Ořezání průchodů HSMWorks umožňuje omezit obrábění několika způsoby. Jedním z mnoha způsobů je ořezání nežádoucích průchodů, což je efektivní a jednoduché, neb není zapotřebí vytvářet jakoukoliv omezující geometrii (pomocné objekty: hranice, těla, plochy atd.), nebo nastavovat jakékoliv parametry. Výhodou opět je, že veškeré provedené změny jsou provázány s geometrií a dráhou nástroje, a při regeneraci dráhy nástroje se opět automaticky uplatní. Základní dráha bez jakéhokoli omezení Na obrázku níže je vidět jednoduchý díl s průchody strategie Konturové. Pokud nejsou vytvořeny a vybrány pomocné objekty omezující dráhu nástroje, tak nástroj obrobí vše s čím přijde do styku. Ořezání průchodů Dráha nástroje po celém díle V našem případě je zapotřebí se vyhnout otvorům a vyčnívajících kolíkům. Pro ořezání dráhy nástroje se postupuje následujícím způsobem: Pravé kliknutí na příslušnou operaci a výběr Trim Passes... / Ořezat průchody... 14

15 Výběr příkazu Trim Passes... / Ořezat průchody Stiskem levého tlačítka myši a přesunem myši se určují oblasti pro odebrání průchodů. Při běžící funkci je možné nastavovat různé pohledy pro jednodušší a jednoznačnější výběr oblasti. Výběr oblasti pro odstranění průchodů Vybraná oblast pro odstranění průchodů (stejné pro druhý kolík) 15

16 Vybraná oblast pro odstranění průchodů z jiného pohledu (stejné pro druhý otvor) Výsledná dráha s odstraněnými průchody dle vybraných oblastí žádné dráhy v otvorech a kolem kolíků Při jakékoliv úpravě dráhy nástroje a při opětovném přepočítání, vybrané oblasti zůstávají v platnosti a obrábění se vyhýbá vybraným oblastem. Vybrané oblasti je možné změnit. Pravým kliknutím se opět vybere příkaz Trim Passes... / Ořezat průchody... a je možné určitý region odebrat, nebo naopak přidat další, nebo odebrat vše. 16

17 Nastavení a používání Sekce pro výběr / odstranění regionů Region Vybraná oblast pro odstranění průchodů. Je možné přepínat mezi vybranými regiony. Při přepnutí regionu je nastaven pohled, ze kterého byl výběr učiněn. Remove Region / Odebrat region Odstranění právě aktivního regionu. Clear All / Vymazat vše Odstranění všech výběrů regionů. Výběr oknem má dvě možnosti Tažením výběrového okna zprava doleva Jsou vybrané veškeré průchody protínající okno Tažením výběrového okna zleva doprava Jsou vybrány pouze průchody pouze uvnitř okna Jednoduchý příklad na videu je možné shlédnout ZDE. 17

18 3.5 Společné Knihovna nástrojů Zobrazit operace HSMWorks umožňuje v knihovně nástrojů zobrazit nejen samotné nástroje, ale i operace, kde byl nástroj použitý. Toto je výchozím nastavením knihovny nástrojů. Takovéto zobrazení umožňuje velmi efektivní náhled na zobrazení základních hodnot pro nástroj (otáčky, posuvy atd.) a případné rozdíly u jednotlivých operací (za předpokladu, že sloupce Otáčky a Posuvy jsou zobrazeny). Pro jednodušší přehled nástrojů je možné zobrazení operací vypnout, čímž jsou viditelné jen nástroje. Ale i v tomto případě je několik zobrazení nástroje pro zjednodušení práce. Knihovna nástrojů se zapnutou volbou Show Operations / Zobrazit operace pro zobrazení jak nástrojů tak operací Knihovna nástrojů s vypnutou volbou Show Operations / Zobrazit operace pro zobrazení pouze nástrojů Nezávisle na tom, zda jsou operace zobrazeny, či nikoliv, jsou nástroje použité v operaci(ích) zobrazeny tučně. (Nepoužité nástroje jsou zobrazeny slabě.) Oranžově vyznačený nástroj znamená, že číslo nástroje je v konfliktu s jiným nástrojem, což by mohlo způsobit problém na CNC stroji. 18

19 3.6 Společné Knihovna nástrojů Přečíslování nástrojů HSMWorks umožňuje velmi jednoduše přečíslovat nástroje tak, aby nedocházelo k případným konfliktům na stroji, pomocí příkazu Renumber Tools / Přečíslovat nástroje. Nástroje budou přečíslovány od čísla 1 a budou ponechány v aktuálním pořadí. Toto může být užitečné pro přiřazení správného čísla dle použitého zásobníku pro právě použitou zakázku. Příklad seznamu nástrojů před přečíslováním Příklad seznamu nástrojů po přečíslování 19

20 3.7 Seřizovací list Komentáře a poznámky HSMWorks umožňuje velmi jednoduše a efektivně vkládat potřebné komentáře / poznámky jak k celému projektu, tak k jednotlivým operacím. Výhodou je, že ať provede případný přepočet obrábění kdokoliv a kdykoliv, tak při následné tvorbě seřizovacího listu, nebo i postprocesingu, jsou komentáře a poznámky opět zapsány se vším potřebným. Tím je minimalizována jak lidská práce, tak hlavně možnost zanesení chyby. Níže je ukázka vložení komentáře k projektu, následně poznámky k projektu a nakonec poznámky k jednotlivé operaci. Úplně dole je pak ukázka seřizovacího listu obsahující všechny vložené komentáře a poznámky. Komentář projektu Příkaz pro vložení poznámky k projektu 20

21 Poznámka k projektu Příkaz pro vložení poznámky k operaci Poznámka k operaci Níže jsou vidět výpisy jednotlivých komentářů a poznámek v seřizovacím listu, které jsou provedeny automaticky. 21

22 22

23 3.8 Seřizovací list - Obrázky k operacím HSMWorks vytváří seřizovací listy obsahující jeden základní obrázek dílu, polotovaru a souřadného systému. V případě potřeby lze vložit obrázky ke každé operaci, čímž obsluha stroje obdrží další rozšiřující informace. Pro přidání obrázku vybrané operaci proveďte následující: Pravé kliknutí na operaci Vybrat Setup Sheet Picture / Obrázek seřizovacího listu Vybrat Update Setup Sheet Picture / Aktualizovat obrázek seřizovacího listu pro přidání obrázku aktuálního pohledu. Alternativně je možné použít Copy From Clipboard / Kopírovat ze schránky, Load From File... / Načíst ze souboru... nebo Microsoft Snipping Tool pro vložení vámi požadovaného obrázku. Nastavení obrázku seřizovacího listu Níže je ukázka standardního seřizovacího listu a poté seřizovacího listu obsahující obrázky u jednotlivých operací: 23

24 Ukázka standardního seřizovacího listu bez obrázků u operací 24

25 3.9 2D Kontura Korekce nástroje při obrábění po rampě HSMWorks umožňuje používat plnou korekci nástroje nejen na tradiční dráze nástroje, ale i při zanořování po rampě. Toto je s oblibou používané při frézování přesných děr, nebo jiných tvarů (vnitřních kapes, nebo i vnějších obvodových tvarů) s tolerovanými rozměry. Jedná se o dráhy využívající kód G41/G42 (Fanuc, HAAS atd.) nebo RL/RR (Heidenhain). Dráha s použitou korekcí nástroje a bez použití korekce Korekci nástroje je možné nastavit na plnou (průměrovou/poloměrovou) nebo rozdílovou. 25

26 3.10 3D Rovnoměrné Překrytí hranice Při omezení dráhy nástroje pomocí sklonu ploch, a/nebo při zbytkovém obrábění, je možné u strategie Rovnoměrné použít Obrobit oblasti použitím hranic pro zajištění započetí obrábění na hranicích vytvořenými samotným výpočtem omezení sklonu ploch, a/nebo zbytkovým obráběním. V takovémto případě je možné určit velikost překrytí hranice tak, aby obrábění nezačínalo přesně ve vypočteném místě, ale o určitou zvolenou hodnotu dále, což zajistí pozvolný nájezd do materiálu, a také lepší napojení drah nástrojů. Parametr překrytí hranice Dráha nástroje strategie Rovnoměrné s obráběním oblastí v rozsahu úhlů 0 ~ 45st.: Vlevo: Překrytí hranice = 1mm / Vpravo: Žádné překrytí hranice 26

27 3.11 UI Přístup k výukovým manuálům HSMWorks výukové manuály jsou vytvořeny tak, aby na obrazovce vedle sebe mohly být zároveň jak uživatelské prostředí SolidWorks/HSMWorks, tak samotný výukový materiál. Níže jednoduché kroky pro spuštění. Nejjednodušší cesta pro zobrazení výukového manuálu vedle hlavního okna je použít menu HSMWorks Tutorials / HSMWorks výuka, které automaticky rozmístí potřebná okna v požadovaných velikostech. Otevření HSMWorks Tutorials / HSMWorks výuka Pokud již je otevřen HSMWorks Help / HSMWorks Nápověda, je možné skrýt stránku s obsahem pomocí tlačítka Hide / Skrýt a umístit okna dle potřeby. Skrytí stránky s obsahem 27

28 3.12 3D zbytkové - Část 4 - Zbytkové obrábění z předchozího projektu HSMWorks umožňuje určit zbytkový materiál na základě předchozího projektu. Toto může být užitečné, například v případě, že uživatel pro každé obrábění z odlišné orientace vytváří nový projekt. Pro použití zbytkového obrábění z předchozího projektu je princip práce následující: Vytvořte dva projekty, například Projekt1 a Projekt2, s rozdílnými orientacemi / souřadnými systémy. V Projektu1 vytvořte operace odstraňující materiál, který by bylo možné odebrat i v Projektu2. V nastavení Projektu2 zapněte Continue Machining from Previous Job / Pokračovat v obrábění z předchozího projektu. V Projektu2 vytvořte operaci se zapnutým Rest Machining / Zbytkové obrábění a nastavte ho na From Previous Operation(s) / Z předchozích operací. Hrubování v Projektu1 V Projektu2 zapnuto Continue Machining from Previous Job / Pokračovat v obrábění z předchozího projektu 28

29 Hrubování v Projektu2 s ohledem na materiál odebraný v Projektu1 29

30 3.13 2D Kontura - Sražení hran - Tečné prodloužení / zkrácení geometrie HSMWorks umožňuje tečně prodloužit nebo zkrátit dráhu nástroje k vybrané geometrii automaticky pomocí parametru Vzdálenost tečného protažení v druhé záložce v operaci 2D Kontura. Tečné prodloužení geometrie se s výhodou používá v případech, kdy je možné započít obrábění vně tvaru, neboli nástrojem začít s obráběním ještě před začátkem vybrané geometrie, a ukončit obrábění za koncem vybrané geometrie, a je zapotřebí aby i hrubovací průchody byly přizpůsobeny takovýmto změnám. Tečné zkrácení geometrie se s výhodou používá v případech, kdy je zapotřebí zamezit kolizí nástroje s obrobkem, a nástrojem začít s obráběním za začátkem vybrané geometrie, a ukončit obrábění ještě před koncem vybrané geometrie. Výhodou je, že hodnota prodloužení / zkrácení není aplikována na uzavřenou geometrii, čímž je možné vybrat jak uzavřenou tak otevřenou geometrii najednou. Vybraná geometrie pro sražení Hodnota prodloužení je 0 30

31 Výsledná dráha sražení s hodnotou prodloužení 0 Hodnota prodloužení je 10 Výsledná dráha sražení s hodnotou prodloužení 10 31

32 Vybraná geometrie pro sražení Hodnota prodloužení je 0 Výsledná dráha sražení s hodnotou prodloužení 0 32

33 Hodnota prodloužení je -10 Výsledná dráha sražení s hodnotou prodloužení

34 3.14 3D společné - Obrábění tvarů ve stínu HSMWorks umožňuje obrábět určitými nástroji a pomocí určitých strategií i tvary, které nejsou z pohledu orientace nástroje viditelné. Takovéto obrábění je často označováno jako obrábění tvarů ve stínu. Některé tvary jsou ale velmi jednoduše dosažitelné nástroji jako jsou: kotoučová, nebo T fréza, rybinová fréza a soudečková fréza. Nástroje mohou mít ostrý nebo zaoblený roh. Ve většině případů je žádoucí plynulý a bezpečný průběh obrábění, a tak takovéto obrábění je podporováno operacemi jako je hrubovací operace Kapsování, a dále Konturování, Rampování a popřípadě Vodorovné... Asi není zapotřebí vypisovat případy, kdy je takovéto obrábění užitečné. V každém případě se jedná o standardní 3D obrábění, kde jsou dodrženy všechny bezpečnostní prvky, jako je nájezd/odjezd, bezpečné přejezdy atd. Obrábění ve stínu T nástroj, nebo kotoučová fréza 34

35 Obrábění ve stínu Rybinová fréza Obrábění ve stínu Soudečková fréza 35

36 3.15 2D společné - Použít stejnoměrné kroky dolů HSMWorks umožňuje pro obrobení určité hloubky stanovit axiální krok (krok dolů), nebo použít stejnoměrné kroky. U stanoveného kroku obrábíme po zadaných hloubkách, ale poslední krok ve většině případů musí být přizpůsoben zbývající hloubce. U použití stejnoměrných kroků HSMWorks přizpůsobí zadanou hodnotu kroku dolů na nejbližší menší hodnotu, která zajistí stejný krok záběru v každém průchodu. Volba Use Even Step downs / Použít stejnoměrné kroky dolů Krok dolů 4mm, celková hloubka 10mm Vlevo: Use Even Step downs / Použít stejnoměrné kroky dolů vypnuto Vpravo: Use Even Step downs / Použít stejnoměrné kroky dolů zapnuto 36

37 3.16 Společné - Zobrazit informace ve správci operací HSMWorks umožňuje umístit přídavné informace v manažeru operací vedle jména operace. Toto je užitečné pro jednodušší orientaci ve vytvořených operacích, a je samozřejmostí, že je možné vybrat, které informace zobrazovat, a které nikoliv. Pro zobrazení přídavných informací otevřete dialog Preference / Předvolby z menu CAM, a ze seznamu vyberte Operation manager / Správce operací. Možnosti správce operací v dialogu Preference Show tool number / Zobrazit číslo nástroje Show tool compensation / Zobrazit korekci nástroje Show tool description / Zobrazit popis nástroje Show cycle type / Zobrazit duh cyklu Show manual NC / Zobrazit ruční NC Show pattern type / Zobrazit druh pole Show job work offset and spindle / Zobrazit pracovní odsazení projektu a vřeteno Každá z možností zobrazí další přídavné informace v hranatých závorkách vedle jména operace. 37

38 Přídavné informace zobrazené u Projektu a u různých operací 38

39 3.17 Společné - Úprava výrazů / rovnic HSMWorks nastavuje hodnoty většiny parametrů na základě vztahů k jiným parametrům. Například parametr tool diameter je použit pro nastavení mnoha jiných parametrů (nájezd/odjezd, kompenzace korekce, atd.) v určitém výrazu / rovnici. Výhodou je, že do pole parametru je možné vložit přímo nejen statické hodnoty, ale naprosto nové výrazy / rovnice, nebo je možné stávající výraz / rovnici měnit použitím volby Edit Expression / Upravit výraz. Pro úpravy výrazu, pravé kliknutí v poli parametru a výběr Edit Expression / Upravit výraz, nebo jednoduše stisknout klávesu F2 v momentě pozice kurzoru na příslušném poli. Menu Upravit výraz Dialogové okno úpravy výrazu ukázka matematického výrazu Jména patřičných parametrů, které jsou požadovány pro použití ve výrazu, se jednoduše identifikují tak, že se drží stisknutá klávesa Shift a kurzor se umístí do příslušného pole parametru. 39

40 Jména parametrů jsou zobrazena v bublinkové nápovědě při stisknuté klávese Shift 40

41 3.18 2D Zarovnání čela - Možnosti HSMWorks používá pro zarovnání čela dílu strategii *Face / Čelo*. Tato strategie je navržena pro efektivní zarovnání čela pomocí velkého nástroje. V některých případech je možné pro zarovnání čela použít alternativní strategie, a to 2D Adaptivní, 2D Kapsa, nebo Vodorovné atd. Pro přerovnání čela použitím strategie 2D Adaptivní je zapotřebí pouze vybrat zmíněnou strategii a přesvědčit se, že je zneplatněné políčko *Machine cavities / Obrobit dutiny*. Dále je nutné definovat hloubku obrábění. V tomto případě stačí změnit *Bottom / Spodek* na *From Model Top / Od vršku modelu*. *Machine cavities / Obrobit dutiny*. Zapnutím výběru *Stock Contours / Kontury polotovaru* se hranice polotovaru stanoví automaticky z polotovaru určeného v projektu, nebo je možné určit libovolnou hranici výběrem. Hranice polotovaru jsou zobrazeny oranžovou barvou. Automatický výběr oblasti *Stock Contours / Kontury polotovaru*. 41

42 Ruční výběr oblasti *Stock Contours / Kontury polotovaru*. Strategie Face / Čelo Automaticky vybraná oblast. 42

43 Strategie *2D Adaptive / 2D Adaptivní* Ručně vybraná oblast. Automaticky vybraná oblast 43

44 Ručně vybraná oblast. 44

45 3.19 3D Morfovaná spirála Dokončovací strategie Pro dokončování mělkých oblastí je možné v systému HSMWorks použít strategii nazvanou Morfovaná spirála Morphed Spiral. Strategie Morfovaná spirála Morphed Spiral pracuje na stejném principu jako dobře známá strategie Spirálové Spiral. Rozdíl těchto strategií spočívá ve způsobu generování dráhy nástroje. Zatímco strategie Spirálové Spiral ořízne generované průchody k hranici obrábění, strategie Morfovaná spirála Morphed Spiral vytvoří dráhu nástroje vzhledem k této hranici (viz. obrázek níže). Poznámka: Morfovaná spirála není vhodná pro obrábění strmých oblastí. V těchto případech raději použijte strategii Rovnoměrné Scallop. Morfovaná spirála mezi 2 konturami (model je zobrazen v řezu pro znázornění zakřivení ploch) 45

46 Zobrazení povrchu ve verifikaci polotovaru. Výběr Hranic obrábění Machining Boundary mezi nimiž vznikne morfovaná spirála. 46

47 Pro obrábění součástí volných tvarů často využijete strategii Rovnoměrné Scallop. Zde se ovšem můžete setkat s problémem, kdy v ostrých rozích nebo v důsledku napojování mezi průchody vzniknou na povrchu viditelné stopy po nástroji. (viz. obrázek níže) Dráha strategie Rovnoměrné Scallop. Strategie Morfovaná spirála Morphed Spiral obecně vytvoří plynulejší dráhu a zamezí tak vzniku stop po nástroji. Dráha strategie Morfovaná spirála Morphed Spiral. 47

48 3.20 3D Použití osové náhrady pro 4X Část 1 V produktu HSMWorks lze s výhodou použít 3D strategie pro některé případy 4X plynulého obrábění. Postup a použití osové náhrady bude zřejmý z následujícího příkladu. Součást, která bude obrobena pomocí 4X technologie je na obr níže. Založení a nastavení projektu Obrábění ve 4X šroubovice. V nastavení projektu obrábění zvolíme válcový polotovar a upravíme orientaci a umístění souřadného systému (WCS) dle požadavků (je žádoucí, aby osa Z byla orientována radiálně vzhledem k součásti). Nastavení polotovaru a souřadného systému. 48

49 Nastavení projektu Polotovar / Stock Válcový / Cylindrical ; Souřadný systém / WCS. Hrubování šroubovice Pro hrubování dané součásti lze použít například 3D strategie Kapsovaní / Pocket Clearing. Po výběru nástroje (v tomto případě válcové frézy D=10 mm) je nutné v druhé záložce Geometrie / Geometry zaškrtnout políčko Orientace nástroje / Tool orientation a vybrat možnost Použít osovou náhradu / Use Axis Substitution. Tím je systému sděleno, že bude použita 4X technologie. Poté už stačí pouze vybrat plochu určující osu rotace součásti a příslušné hranice obrábění pomocí možnosti Hranice obrábění / Machining Boundary Výběr / Selection. 49

50 Nastavení Hranice obrábění/machining Boundary a Orientace nástroje/tool Orientation. Výběr Hranice obrábění (Face<1>) a plochy určující použití osové náhrady (Face<2>). 50

51 Dráha nástroje ve 4X. Výsledek ve Verifikaci polotovaru. Úprava dráhy Všimněte si, že nástroj neobrobil konce šroubovice (viz. předchozí obr.), kde je limitován vybranou hranicí obrábění. Obrobení těchto oblastí můžeme dosáhnout úpravou modelu (protažení šroubovice), která zajistí zvětšení dané hranice obrábění. Druhou možností je upravit samotnou dráhu a to tak, že hranici obrábění zvětšíme o Dodatečné odsazení / Additional Offset. 51

52 Nastavení Dodatečného odsazení / Additional Offset hranice. Výsledek ve "Verifikaci polotovaru. 52

53 Obrobení načisto Pro obrobení načisto použijeme např. strategii Rovnoměrné / Scallop. Nástroj zvolíme kulovou frézu D=6 mm. Další nastavení je analogické k předchozímu popisu u hrubování tedy, vybrat Hranice obrábění / Machining Boundary a jako Orientaci nástroje / Tool Orientation zvolit Použít osovou náhradu / Use Axis Substitution a vybrat patřičnou plochu. Výsledná dráha. Výsledek ve Verifikaci polotovaru 53

54 3.21 3D Použití osové náhrady pro 4X Část 2 I pro některé složitější tvary lze v HSMWorks jednoduše generovat kvalitní 4X dráhy nástroje. Jako příklad bude uveden postup obrábění následující součásti. V předchozích verzích byl vždy po hrubování proveden průchod, který začistil nerovnosti vzniklé po hrubování, a je tomu tak i nyní při zachování výchozího nastavení. Nicméně v tuto chvíli můžete hrubovací začišťující průchod vypnout, pokud víte, že plátek nebude při následujícím průchodu na čisto přetížen. Založení projektu Součást 4X obrábění. Podobně jako v 1. části technické rady o použití osové náhrady i zde je zvolen válcový polotovar a upraven souřadný systém WCS (viz. obr. níže). Souřadný systém byl vytvořen předem v rámci dílu. Založení a nastavení projektu. 54

55 Hrubování Pro hrubování je použita strategie Kapsovaní / Pocket Clearing a vybrána válcová fréza D=4 mm. Následně je nutné zvolit Orientaci nástroje / Tool Orientation a Použít osovou náhradu / Use Axis Substitution a vybrat plochu určující osu rotace součásti (na obr. modře). Velkou pozornost je zapotřebí věnovat Hranice obrábění / Machining Boundary, u složitějších tvarů je třeba pečlivě vybrat všechny hrany tvořící danou hranici (na obr. červeně). Parametry obrábění budou nastaveny dle potřeby. Poznámka: Pro zjednodušení výběru hranice je zapotřebí nejdříve nastavit Použít osovou náhradu / Use Axis Substitution, a až následně vybrat potřebnou hranici. Nastavení hrubovací strategie Výsledná dráha Kapsovaní / Pocket Clearing. 55

56 Simulace 4X obrábění. Alternativně lze použít strategie Adaptivní / Adaptive Clearing. S výhodou je možné využít funkci Vytvořit odvozenou operaci 3D frézování Adaptivní, která je k nalezení v menu po stisknutí pravého tlačítka myši na operaci Kapsa1. Výsledná dráha Adaptivní / Adaptive Clearing. Dokončení Jako dokončovací strategie je použita opět 3D Kapsovaní / Pocket Clearing, s vypnutým parametrem Přídavek / Stock to Leave. Výsledná dráha. 56

57 Pro začištění výsledného tvaru lze použít 3D strategie Konturové / Contour, opět s využitím možnosti Vytvořit odvozenou operaci. Obrobení druhé strany součásti 3D Konturové / Contour použití osové náhrady. Při obrábění symetrických součástí lze v HSMWorks vytvořit pole obrábění. V uvedeném případě se jedná o Zrcadlení. Použití polí je blíže popsáno v Technických radách Společné Pole obrábění. Použití Pole / Make Pattern. 57

58 3.22 3D Použití osové náhrady pro 4X Část 3 V systému HSMWorks lze využít 4X obrábění pomocí funkce Použít osovou náhradu i v případech, kde nelze definovat hranice obrábění přímo z geometrie modelu součásti, a je zapotřebí obrobit celý tvar kolem dokola s natáčením kolem rotační osy. Pro obrobení takových součástí je potřebné použití ručně vytvořených pomocných skic pro definici hranic, což v systému SolidWorks a HSMWorks je jednoduchou záležitostí. Nastavení projektu Součást pro obrábění ve 4X. Nastavení projektu je podobné jako v předchozích částech této technické rady. Polotovar je definován jako Válcový / Cylindrical a pracovní souřadný systém WCS upraven tak, aby osa Z směřovala radiálně vzhledem k součásti a osa X podél osy rotace (viz. obr). Nastavení projektu 58

59 Hranice obrábění Pro správnou definici Hranic obrábění / Machining Boundary je nutné vytvořit v rámci dílu pomocnou skicu (přesněji 3D skicu), která je na obrázku zvýrazněna červeně. Tato hranice zajistí obrábění v dané oblasti se zohledněním 3D tvarů na součásti. Nejjednodušší nalezení hranice v polovině válce je provedeno pomocí řezu rovinou. K takto vzniklým prvkům se dále přidají tvarové části konců dílu, v tomto případě půloblouky na koncích. Hranice obrábění / Machining Boundary Poznámka: Pomocí této skici bude najednou obrobena pouze polovina součásti. Pro obrobení druhé poloviny je potřeba vytvořit další opačně orientovanou 3D skicu. 59

60 Strategie Rovnoběžné / Parallel. Poznámka 2: Volba Použít osovou náhradu je efektivní způsob využití 3X operací pro 4X obrábění. Efektivní je zpracování v CAMu i samotné obrábění. Jak ale název napovídá, nejedná se o čistokrevné 4X obrábění, a tak ne všechny tvary lze tímto způsobem obrábět. 60

61 3.23 2D Čelo Prodloužit před návratem HSMWorks umožňuje jednoduše prodloužit průchod nástroje před jeho návratem u operace *Čelo*. Slouží k tomu funkce *Prodloužit před návratem / Extend before retract*. Volba *Prodloužit před návratem / Extend before retract*. Při povolení této funkce HSMWorks zajistí, že nástroj vyjede ven celým svým průměrem, než dojde k započetí návratu. Toto zamezí zanechání stop nástrojem, které mohou v některých případech vzniknout. Volba *Prodloužit před návratem / Extend before retract* zapnuta 61

62 Volba *Prodloužit před návratem / Extend before retract* vypnuta. 62

63 3.24 3D Rovnoběžné Jednoduché třídění HSMWorks umožňuje použití jednoduchého třídění pro strategii *Rovnoběžné*. Ve výchozím nastavení je třídění provedeno vzhledem k co nejkratší vzdálenosti průchodů pro snížení času obrábění. Nicméně toto může na obrobku způsobit zanechání stop po nástroji z různých důvodů, např. rozdělením průchodů kvůli hranici obrábění, hlídaným plochám atp. Zapnutím funkce *Jednoduché třídění* je zajištěno kontinuální řazení po směru řezu (viz. obrázky níže). Poznámka: Použitím této funkce budou vytvořeny další napojující pohyby, a tím se odpovídajícím způsobem prodlouží čas obrábění. Volba *Jednoduché třídění / Simple ordering*. 63

64 Volba *Jednoduché třídění / Simple ordering* vypnuta. Volba *Jednoduché třídění / Simple ordering* zapnuta. 64

65 4 Soustružení 4.3 Soustružení a 4osé - Nastavení výšek pomocí výběru HSMWorks umožňuje určit výšky obrábění a přejezdů pomocí výběru povrchů, hran, nebo bodů stejně jako jak je to prováděno u výšek pro 3D frézování. V rozbalovacím menu vyberte From Selection / Z výběru a vyberte odpovídající povrh, hranu, nebo bod na modelu. Výběr povrchu pro určení spodku modelu v operaci soustružení Výsledná dráha nástroje Poznámka: Pokud vybraný povrch, nebo hrana, není soustředná s osou soustružení / rotace, maximální poloměr je použit. 65

66 4.4 Soustružení - Omezení oblasti soustružení Operace soustružení HSMWorks se automaticky pokouší odebrat veškerý dostupný materiál pomocí vybrané strategie obrábění. Je samozřejmé, že dráhu nástroje je možné omezit do určité požadované oblasti pomocí výběru určité geometrie dílu. Pro použití oblasti omezení: Vytvořte, nebo upravte operaci soustružení Vyberte záložku geometrie Zapněte omezení Vyberte plochy/hrany určující začátek a konec oblasti soustružení Parametry odsazení začátku a konce mohou být použity pro protažení dráhy nástroje vně vybranou oblast, nebo pro zkrácení dráhy nástroje uvnitř oblasti. Žádné odsazení na začátku a na konci 66

67 Kladné odsazení na začátku a na konci Záporné odsazení na začátku a na konci 67

68 4.5 Soustružení - Náhled soustružnického nástroje HSMWorks zobrazí náhled soustružnického nástroje jak v knihovně nástrojů, tak u modelu při výběru nástroje během úpravy operace. Náhled nástroje v knihovně nástrojů je vždy zobrazen jako když nástroj držíte ve vaší ruce a díváte se dolů na nástroj. Náhled v modelovém prostoru se natáčí s pohledem, ale odpovídá náhledu v knihovně nástrojů v případě, že osa Z (modře) směřuje vpravo a osa X (červeně) směřuje dolů. Náhled soustružnického nástroje. Otáčky vřetene nastaveny na vpřed. 68

69 Náhled soustružnického nástroje. Otáčky vřetene nastaveny na vzad. Všimněte si, že nástroj je otočen jakmile jsou otáčky nastaveny na opačné. 69

70 4.6 Soustružení - Hrubovací začišťující průchod HSMWorks 2013 umožňuje nastavení začištění vrcholků na povrchu obrobku vzniklých po hrubovacích průchodech v rámci operace soustružení profilu zapichováním. V předchozích verzích byl vždy po hrubování proveden průchod, který začistil nerovnosti vzniklé po hrubování, a je tomu tak i nyní při zachování výchozího nastavení. Nicméně v tuto chvíli můžete hrubovací začišťující průchod vypnout, pokud víte, že plátek nebude při následujícím průchodu na čisto přetížen. Nastavení Hrubovacího začišťujícího průchodu Roughing clearing pass Soustružení profilu zapichováním. 70

71 Hrubovací začišťující průchod vypnut. Hrubovací začišťující průchod zapnut. Nepřehlédněte, že začištění vrcholků je vždy provedeno směrem dolů bez ohledu na nastavení směru Up/Down - Nahoru/Dolů. Ten se projevuje pouze u operací na čisto. 71

72 5 Společné 5.3 Systém - Export & Import nastavení HSMWorks Při změně voleb, nebo výchozího nastavení v HSMWorksu, nebo SolidWorksu jsou změny uloženy v registrech Windows. Registr Windows je centrální zařízení v systému Windows a zajišťuje, že více uživatelů stejného počítače mohou mít různá nastavení, a také to, že jednotné nastavení může být použito při provádění instalace po síti. Natavení je možné exportovat / importovat ručně a přesouvat mezi PC pomocí Windows Editor registru. Pro spuštění Editoru registru, vyberte Spustit z menu Windows Start, nebo stiskněte klávesy Win + R, a napište regedit : Spuštění editoru registru Editor registru VAROVÁNÍ: Buďte velmi opatrní při používání Editoru registru a upravujte pouze ty části registru, u kterých jste si jisti, že je lze bezpečně upravovat. Náhodná změna, přesunutí, 72

73 nebo odstranění jiných částí registru může snadno způsobit nefunkčnost jiných aplikací, nebo samotných Windows. Registr obsahuje 5 různých oblastí, ale obvykle pouze oblast HKEY_CURRENT_USER je tou oblastí, kterou lze bezpečně upravovat. Veškerá uživatelská nastavení produktu HSMWorks jsou uložená v oblasti: Computer\HKEY_CURRENT_USER\Software\HSMWorks. Každý produkt má svou vlastní dílčí oblast, např. HSMWorks, HSMWorks Distributed CAM Services, HSMWorks License Manager a SolidWorks. Podoblast SolidWorks se používá pouze pro HSMWorks Standard, Assembly, nebo Professional, kde nastavení integrovaného SolidWorksu je uložené zde. Uživatelské nastavení HSMWorks Pro vytvoření zálohy všech nastavení je možné provést pravé kliknutí na položce stromu a vybrat Export. 73

74 Export a záloha nastavení produktu HSMWorks Add-in Export uloží soubor s příponou.reg, což je textový soubor, který lze upravovat pomocí libovolného standardního textovém editoru (např. Poznámkový blok). Exportovaný.REG soubor lze importovat na stejném, nebo na jiném, počítači pouhým poklepáním na soubor REG. Exportovaný.REG soubor může být také použit v případech síťových instalací, kde poskytne výchozí nastavení pro všech zařízeních. V podstatě je bezpečné smazat klíče HKEY_CURRENT_USER \ Software \ oblasti HSMWorks, protože po odstranění budou jednoduše obnoveny do výchozích nastavení. Při exportu nastavení pro použití na jiném počítači, může být prospěšné ručně upravit exportovaný REG soubor v textovém editoru a odstranit veškerá nastavení nesouvisející s dalším PC. 74

75 5.4 Společné - Počátek projektu - Použít model & orientaci HSMWorks umožňuje nastavit souřadný systém obrábění několika způsoby. Existují dvě podobné možnosti Stock & Orientation / Polotovar & Orientace a Model & Orientation / Model & Orientace, kde v prvním případě bude souřadný systém připojen k polotovaru, a ve druhém k modelu. I když rozdíl mezi těmito nastaveními je velmi malý, přesto se v některých případech může jednat o velmi užitečnou a důležitou možnost. Souřadný systém nastaven pomocí Use Stock & Orientation / Použít polotovar & orientaci Souřadný systém nastaven pomocí Use Model & Orientation / Použít model & orientaci 75

76 5.5 Společné Ponechat nástroj dole Pro snížení počtu nájezdů nástroje do kapsy (ve výchozím nastavení po šroubovici), lze v HSMWorks s výhodou použít volby *Ponechat nástroj dole / Keep Tool Down*. Nastavení volby *Ponechat nástroj dole / Keep Tool Down* a *Maximální vzdálenost pro ponechání nástroje dole / Maximum Stay-Down Distance*. Ve chvíli, kdy je tato volba povolena nedochází k návratu nástroje, pokud je vzdálenost k dalšímu potencionálnímu nájezdu menší než nastavená maximální vzdálenost. Kapsa s vypnutou volbou *Ponechat nástroj dole / Keep Tool Down*. 76

77 Kapsa se zapnutou volbou *Ponechat nástroj dole / Keep Tool Down*. Poznámka: Bez ohledu na nastavení parametru *Maximální vzdálenost pro ponechání nástroje dole / Maximum Stay- Down Distance* bude proveden návrat nástroje, pokud by ponechání nástroje dole mohlo poškodit obrobek. 77

78 5.6 Společné - Knihovna nástrojů - Přizpůsobení informačních sloupců *Knihovna nástrojů / Tool Library* systému HSMWorks obsahuje pole s nástroji, kde uživatel nalezne veškeré potřebné informace, jako je číslo nástroje, jeho průměr, zaoblení rohů atd. vždy zobrazené v příslušném sloupci. Každý uživatel může preferovat jiné informace o nástroji a je tedy velmi přínosné, že systém HSMWorks umožňuje plné přizpůsobení těchto informačních sloupců. Uživatel může jednoduše měnit pořadí zobrazení sloupců. Toto lze učinit stisknutím a držení levého tlačítka myši a přetažením sloupce na chtěnou pozici. Pozice, kam je sloupec vkládán, je zvýrazněna silnou čárkou mezi sousedními sloupci. Přetažení sloupce *Popis / Description*. Dalším užitečným přizpůsobením je možnost zapnutí/vypnutí zobrazení jednotlivých sloupců. Nově zapnutý sloupec je vždy přidán na pozici nejvíce vpravo a je možné jeho přesunutí, jak bylo popsáno výše. Nabídka zobrazení sloupců je vyvolána stisknutím pravého tlačítka myši na pásu sloupců v knihovně nástrojů (viz. obr). 78

79 Nabídka zobrazení sloupců. Všechny změny provedené uživatelem v zobrazení informačních sloupců a jejich pořadí si systém HSMWorks pamatuje a automaticky je zobrazí i při dalším startu systém. Takže uživatel nemusí pokaždé zobrazení přenastavovat. 79

80 6 Vrtání 6.3 Vrtání - Použití 2D geometrie - Část 1 HSMWorks umožňuje použití 2D geometrie/skic pro definici vrtání nebo jednoduchých 2D frézovacích operací. To může být užitečné pro uživatele, kteří chtějí jednoduše importovat např. DXF geometrii, a nechtějí ztrácet čas s tvorbou 3D modelu pro obrábění. V následujícím textu bude uveden jednoduchý postup, jak této funkce využít a přitom zaručit bezpečné obrábění. Projekt založení Načtená geometrie. Jelikož se jedná o nestandardní použití systému HSMWorks, je i nastavení *Projektu* odlišné a je nutné mu věnovat patřičnou pozornost. První odlišností je skutečnost, že výběrové pole *Model*, kde je obyčejně vybráno objemové tělo součásti, zůstane v tomto případě prázdné (jednoduše není k dispozici žádný objemový prvek, který by mohl být vybrán). Dalším polem je nastavení polotovaru. Pro zajištění bezpečného obrábění, včetně nájezdů vrtáku a přejezdů rychloposuvem, lze s výhodou využít nastavení polotovaru možností *Z vytažené skici / From Extruded Sketch* (jako skica polotovaru je zvolena načtená geometrie). Dále je nutné nastavit správnou výšku polotovaru (v tomto případě 10 mm) a zkontrolovat, zda je správně orientován vzhledem ke skice. Posledním krokem je nastavení souřadného systému WCS, které zůstává standardní. 80

81 Založení projektu. Poznámka: Dá se říci, že polotovar přejímá funkci 3D modelu a zajistí dodržení výšek při obrábění. Operace vrtání Pro vyvrtání děr určených šesti kružnicemi na skice je využita operace *Vrták/Drill*, z *Knihovny nástrojů/tool Library* je vybrán daný nástroj a v druhé záložce *Geometrie/Geometry* vybrány umístění děr. Výběr umístění děr je možné provést kliknutím levým tlačítkem myši na bod, kružnici nebo oblouk obsažený ve skice. Výběr geometrie. 81

82 Pro zajištění bezpečných přejezdů a správného vrtání děr je nutné nastavit *Vršek/Top* na *Od vršku polotovaru/from Stock Top* (viz. následující obrázky). Dráhy by se měli změnit následovně: Nastavení *Vršek/Top*. Před nastavením *Vršku/Top*. Po nastavení *Vršku/Top*. 82

83 V tento okamžik se nástroj bude pohybovat vždy relativně vzhledem k polotovaru a tím bude zajištěno bezpečné obrábění z hlediska nájezdů do záběru a přejezdů rychloposuvem. Definice polotovaru nám umožní i kontrolu pomocí *Verifikace/Stock Simulation*. Dále je možné dráhu upravovat dle běžných postupů. Například může být využito *Vrtat špičkou skrz dno/ Drill tip through bottom* nebo použit některý z nabízených cyklů. Výsledná dráha. Ověření ve *Verifikaci/Stock Simulation*. 83

84 6.4 Vrtání - Použití 2D geometrie - Část 2 Předchozí část této technické rady byla zaměřena na možnost použití 2D geometrie pro obrábění v systému HSMWorks. Protože HSMWorks je ale plnohodnotný CAD/CAM bude v následujícím textu ukázáno, jak jednoduše z načtené 2D geometrie vytvořit objemové tělo a využít tak naplno všechny přednosti HSMWorksu. Jako příklad bude použita stejná geometrie jako v předchozí části této technické rady. Vytvoření objemového prvku Načtená geometrie. Pokud načtená geometrie obsahuje pouze uzavřené kontury, jako v našem případě, je vytvoření objemového prvku skutečně záležitost na pár kliknutí myší. Stačí se přepnout do záložky *Prvky / Features* vybrat *Přidání vysunutím / Extruded Boss/Base* a definovat parametry prvku určit skicu, *Směr / Direction* a *Vzdálenost / Depth*. Kdyby tomu tak nebylo (skica by nebyla uzavřená), bylo by třeba pomocí nástroje pro skicování geometrii upravit dle individuálního případu. 84

85 Vysunutí geometrie. Po kliknutí na OK vznikne objemové tělo, které lze použít pro následné vytvoření drah nástrojů. Všimněte si: Ve stromě Feature Manageru přibyde právě vytvořený objemový prvek Boss-Extrude1. Objemové tělo. 85

86 Projekt založení Založení projektu je poté naprosto standardní. HSMWorks sám určí daný obráběný model, polotovar je zvolen jako *Z vytažené skici / From Extruded Sketch*. Operace vrtání Nastavení projektu Nastavení obrábění vrtání se nyní řídí běžnými postupy, které byly probrány v rámci ostatních technických rad k této technologii. Oproti předchozímu postupu, kde byla využita pouze 2D geometrie, se zde uživatel nemusí starat o hloubky děr, výšky přejezdů rychloposuvem, může využít výběru stejných průměrů a dalších funkcí. To vše zjednodušuje práci a zajišťuje vyšší bezpečnost obrábění. 86

87 Operace *Vrták / Drilling* Ověření ve *Verifikaci/Stock Simulation*. 87