InventorCAM je výkonný CAM systém pro programování CNC strojů plně integrovaný do CAD systému Autodesk Inventor

Transkript

1 InventorCAM je výkonný CAM systém pro programování CNC strojů plně integrovaný do CAD systému Autodesk Inventor InventorCAM je modulárně uspořádán podle současných hlavních trendů nasazení CAM systémů na: 2D/2.5D/3D frézování, 4 a 5-osé indexované frézování, souvislé 4-osé frézování, souvislé 5ti-osé frézování, soustružení, soustružení s poháněnými nástroji (i souvisle 5ti-ose), a drátořez. Hlavními přednostmi InventorCAMu je jednoduchost ovládání kombinovaná s výkonnými CAM funkcemi a velmi detailně upravitelné postprocesory, které tak umožňují generovat efektivní CNC kód. InventorCAM je velmi rozšířen v oblastech strojírenské výroby, elektrotechnice, zdravotnictví, spotřebního průmyslu, automobilového průmyslu, leteckého průmyslu a dílnách zabývajících se výrobou forem a jiných tvarově komplikovaných dílů. Velmi rozšířen je samozřejmě i ve školství. InventorCAM je držitelem certifikátu Autodesk certified product, a je plně integrován do prostředí Autodesk Inventor. Obě aplikace tak spolupracují na takové úrovni, že jsou spouštěny v jednom společném okně, dráhy nástroje jsou plně asociovány s modelem Inventoru a pro obrábění lze využívat díly i sestavy Inventoru. Dokonalá integrace InventorCAMu do prostředí Inventoru umožňuje provádět definici všech obráběcích operací, výpočty drah a simulace bez nutnosti opuštění prostředí Inventor. Všechny 2D a 3D geometrie používané pro definici obrábění jsou plně asociovány (provázány) s geometrií Inventor modelu. Obrábět lze jak na dílech, tak na sestavách. Při obrábění lze využívat variant modelů a sestav, pomocí kterých se dá například vytvářet jednotlivé stupně obrobení dílů nebo obráběcí prostředí měnící se během obrábění. V případě, že došlo k změně geometrie Inventor modelu, která byla použita pro definici obráběcí operace, InventorCAM uživateli umožňuje automatickou synchronizaci všech obráběcích operací se změněnou geometrií. Plná asociativita s modelem Inventoru snižuje riziko chyb vzniklých změnami modelu a usnadňuje proces aktualizace hotového obrábění na nový tvar modelu.

2 Integrace Autodesk Inventor + InventorCAM představuje prvotřídní CAD/CAM řešení pro každou výrobu. Nejúspěšnější výrobní společnosti dnes využívají integrované CAD/CAM systémy, aby docílily vyšší kvalitu i produktivitu výroby. Ještě před několika lety bylo pro mnoho společností nedosažitelným ideálem najít integrovaný CAD/CAM systém, který by plnohodnotně spojoval výhody obou systémů CAD a CAM. Nyní s CAD systémem Inventor a se systémem InventorCAM, dokonale integrovaným do prostředí Inventoru, může každá společnost těžit z výhod této kombinace: Inventor + InventorCAM. InventorCAM je plně lokalizován do českého jazyka včetně výukových příruček a nápovědy.

3 Jaké programovací funkce obsahuje InventorCAM? InventorCAM má frézovací funkce od základního 2D frézování po velmi pokročilé souvislé pětiosé frézování. Dále má funkce pro soustružení a soustružení s poháněnými nástroji s C, Y i B osou. V neposlední řadě má pokročilé fukce pro dvou- a čtyřosý drátořez. Jaké typy CNC strojů lze InventorCAMem programovat? Obecně všechny typy frézek a frézovacích center s CNC řízením, se čtvrtou i pátou osou, paletami, dalším přídavným zařízením... Všechny typy CNC soustruhů a soustružnicko-frézovacích automatů s poháněnou C, Y či pátou B osou, s jedním nebo dvěma vřeteny k upnutí obrobku. Drátořezy jednoduché 2D, ale i čtyřosé drátořezy. CAM moduly 2D Frézování Nazývané také 2.5-osé, je typickou volbou pro firmy se standardní strojírenskou výrobou, sériovým obráběním přesných mechanických dílců, skříňovitých součástí, opracováním odlitků atd. K definování obráběcích operací se využívá 2D geometrie nebo obrysových kontur na 3D modelu. Vybraná geometrie zůstává asociativně spojena jak s modelem, tak i s vytvořeným NC programem. Stejně tak zadané hloubky obrábění zůstávají provázány s tvarem modelu. Základní 2D frézování obsahuje funkce pro obrábění kontur, kapsování, drážkování, vrtání, závitování včetně automatického vrtání a zajímavé funkce pro frézování jednoduchého 3D obecného tvaru pomocí profilové a vodící křivky. Dále obsahuje 3D hrubovací strategie, 3D obrábění stěn, automatické nalezení a obrobení rovných ploch nebo rovného dna. Tyto funkce nesmírně urychlují přípravu programů pro obrábění prizmatických dílů, jak při hrubování, tak při dokončování. Uplatňují se výborně v prototypové výrobě a výrobě komplikovaných, členitých obrobků. Dělí se na : InventorCAM frézování 2.5D modul pro 2.5D frézování na tříosém stroji bez indexace. Obsahuje funkce Kontura, Rovina, Kapsa, Otevřená kapsa, Drážka, Drážka s tvarovým dnem, 3D kontura, Tažený profil, Kontura s proměnnou hloubkou, 2D zbytkový materiál a Sražení hran. InventorCAM frézování 2.5D Professional modul pro 2.5D frézování na tříosém stroji bez indexace. Obsahuje základní modul frézování 2.5D a přidává automatické funkce Automatické vrtání a Automatické kapsování. Důležité pro uživatele s častou potřebou výroby komplikovaných vrtaných dílů (automatické vrtání) a pro uživatele s častou potřebou snadného programování velkého počtu nekomplikovaných kapes.

4 InventorCAM frézování 2.5D Premium modul pro 2.5D frézování na tříosém stroji bez indexace. Obsahuje modul frézování 2.5D Professional a přidává 3D funkce Hrubování a Konstant Z dokončování pro produktivní automatické hrubování a před-dokončení 2D dílů. 3D Frézování 3D frézování - jedná se o souvislé řízení 3 os obráběcího stroje (zpravidla osy X, Y a Z). Typické dílce pro použití tohoto modulu jsou vstřikovací formy, zápustky, lisovací nástroje, modelové zařízení atd. Tyto funkce umožňují obrobit jakýkoli tvarový díl snadno a efektivně. Několik strategií pro hrubování dílu, hrubování odvrtáním, dále řádkovací funkce,funkce konstantní-z krok pro obrábění strmých tvarových částí, směrové řádkování podle jedné nebo dvou křivek, tvarové obrábění konstantním krokem, obrobení zbytkového materiálu, spirální obrábění, nastavení pro rychlostní obrábění - to jsou jen některé z možností 3D frézovacího modulu. Dělí se na : InventorCAM frézování 3D modul pro 2.5D a 3D frézování na tříosém stroji bez indexace. Pro uživatele s převážně 2.5D výrobou s občasným výskytem tvarových prvků nebo se 3D výrobou s nižšími nároky. InventorCAM frézování 3D Professional modul pro výkonné 3D frézování na tříosém stroji bez indexace. Obsahuje modul 3D frézování a HSM modul InventorCAMu 3D funkce nejvyšší kvality pro obrábění tvarových dílů, forem, zápustek či modelů. InventorCAM frézování 3D Premium modul pro speciální 3D frézování na tříosém stroji bez indexace. Obsahuje modul 3D frézování, HSM modul a HSS modul modul se speciálních funkcí 3D frézování. HSS modul umožňuje definovat obrábění na jednotlivých plochách modelu. Obsahuje speciální nastavení nájezdů, odjezdů a přejezdů rychloposuvem. Pomocí pilky nebo kuličkové frézy umožňuje obrábět podřezané 3D tvary! Výpočet drah je realizován za základě matematického (analytického) popisu tvaru. Obsahuje propracovaný systém automatického řešení kolizních stavů. 4 a 5-osé indexování - doplňuje výše zmíněné frézovací funkce o možnost polohování v dalších osách (rotační nebo naklápěcí zařízení) pokud těmito možnostmi stroj disponuje. Tyto možnosti reprezentují stroje s příslušenstvím jako je otočný stůl nebo dělící přístroj. Dnes jsou stále častěji v praxi nasazovány stroje přímo s kinematikou navrženou pro pohyb ve 4 nebo 5 osách. Je možno použít také ruční přepínání s tím, že okamžik přepnutí je zohledněn v generovaném NC kódu. Souvislé 4-osé obrábění - doplňuje 2D i 3D moduly a posouvá možnosti obrábění ještě dál. Umožňuje souvisle řídit 4. osu a obrábět pomocí nabalení nebo rozbalení na válcové ploše. Zadání může být 2D i 3D geometrie. Je podporována kinematika zvoleného 4-osého stroje a respektována aktuální poloha rotační osy.

5 Souvislé 5-osé obrábění - zde InventorCAM nabízí výkonný balík velice silných, v praxi osvědčených funkcí pětiosého frézování, s podporou speciálních funkcí. Umožňuje vysoký řezný výkon nástroje při jeho plynulém řízení po zvolené dráze s plynulou změnou vektoru osy nástroje. Dovoluje obrobení jinak nedostupných oblastí. Eliminuje rizika při použití příliš velkého vyložení nástroje. Umožňuje kontrolované obrábění běžně nedostupných částí na modelu tzv. podříznutých nebo podkosených tvarů. Nechybí možnost 5-osého hrubování či několikastupňové předčištění. Existuje několik úrovní řešení při hrozících kolizích nástroje, držáku nebo částí stroje s obráběným dílcem. Je zabezpečena kontrola tvaru nástroje a kinematiky CNC stroje kompletním simulátorem stroje. HSM frézování Frézovací modul světové třídy pro InventorCAM - Silný a v praxi osvědčený HSM frézovací modul plně integrovaný do Inventoru. HSM modul nabízí jedinečné obráběcí a nájezdové strategie, jejichž výsledkem jsou optimální hrubovací a dokončovací operace s vysokou řeznou rychlostí. Při stoupajících požadavcích na co nejkratší výrobní časy, snižování nákladů a vysokou kvalitu, HSM modul je ideálním nástrojem pro současné CNC obráběcí provozy s tvarovým obráběním. Soustružení Soustružení - funkčně začíná u 2-osého soustružení, které spočívá v řízení standardních soustruhů s osami X a Z. Programování je velice snadné a přehledné, pracuje s 2D geometrií nebo obrysovými konturami na 3D modelu. K dispozici je možnost automatického generování obrysové kontury na 3D modelu. Obráběcí strategie jsou následující: - Soustružení podélné, vnější a vnitřní - Čelní soustružení přední a zpětné - Vrtání (závitování, vystružování atd.) - Zapichování vnitřní a vnější - Závitování vnitřní a vnější soustružením - Speciální způsoby soustružení (Iscar cykly) U všech strategií pracujeme s pokročilými možnostmi jako je využití zbytkového materiálu, strojními cykly nebo speciálními cykly pro Iscar nástroje. Soustružení s poháněnými nástroji - nabízí pokročilou funkčnost pro programování multifunkčních soustružnických center. Přehledné a komfortní pracovní prostředí s ohledem na orientaci v 3D prostoru umožňuje řešit tuto úlohu velmi jednoduše. U programování těchto strojů hraje právě přehlednost velkou roli. Díl je potřeba obrobit kombinací soustružnických, vrtacích a frézovacích nástrojů z více stran a pokud možno na jedno upnutí. Kombinací soustružení a frézování je mnoho. InventorCAM podporuje standardní nastavení soustruhu s

6 nástrojem kolmo k ose a souběžně s osou vřetena soustruhu. Využitím standardních frézovacích NC operací v libovolné kombinaci se soustružením umožňuje lépe využít výkonné soustružnické pracoviště a zkrátit čas výroby obrobením na jedno upnutí. Další rozšíření funkcí obrábění je možné s podporou C-osy, B-osy a Y-osy, tedy plně 4 a 5-osého soustružnického centra. Všechny tyto konfigurace stroje jsou v InventorCAMu podporovány a navíc InventorCAM nabízí i kontrolu kinematických možností daného stroje. Výsledný NC program je generován jedním postprocesorem a je tak zaručena kontinuita a spolehlivost celého procesu. Drátové řezání Drátořez 2 osý - umožňuje elegantní programování 2-osých CNC drátových řezaček. To je reprezentováno zejména funkcemi řezání po kontuře a řezání pod konstantním úhlem. Dílčí možnosti těchto funkcí jsou ovšem velice rozsáhlé. K dispozici jsou inteligentní nájezdy a odjezdy, automatické generování stop-bodů a dořezávacích programů nebo třeba bezodpadové odebrání (bezezbytkové odebrání) většího množství materiálu tak, že lze program na stroji spustit bezobslužně. Dále jsou k dispozici definice nástrojových a proudových skupin, přehledná simulace řezu s kontrolou oddělení odpadu od dílu. Výslednou operaci lze ještě ručně doplnit o dodatečnou změnu parametrů během řezu. Dráha je asociativní s geometrií, takže k její změně nebo k definování podobného řezu je zapotřebí jen minimum námahy. Nedílnou součástí je i funkce pro vytvoření vrtacího plánu pro drátořez, který je realizován přímo na stroji nebo je vygenerován jako výstup pro erozivní vrtačku, klasický NC stroj nebo výpis pro jinou přípravu polotovaru. Drátořez 4 osý - nabízí všechny výše uvedené funkce a k tomu ještě dodává možnost plně 4- osého řezání podél stěn 3D modelu, řezání podél dvou různých profilů a nebo podél jednoho profilu s proměnným úhlem řezání. Zadání může být opět 2D geometrie nebo 3D model. Jsou zde možnosti synchronizace geometrie profilů, možnosti nastavení úhlů a synchronizačních bodů, které zabezpečují zvládnutí nejnáročnějších zadání drátového řezání. InventorCAM automaticky vytvoří nejvhodnější konfiguraci, ale v případě nutnosti ručního zásahu jsou k dispozici náhledy a vodítka, podle kterých se uživatel snadno orientuje a má kontrolu nad výsledným tvarem. Zejména v 4-osém řezání je nutností naprostá kontrola polohy vodítek a jejich limitů v jednotlivých osách. Tyto hodnoty jsou nejen předmětem výstupu do NC-kódu, ale i součástí kontroly v simulaci. Automatizace Může být programování opravdu automatické? U všech obráběcích modulů InventorCAMu je podporována efektivita a produktivita při tvorbě programů. Automatizováno je mnoho úkonů, které podporují a zrychlují práci programátora. Jedním z článků zvyšující produktivitu je asociativita obráběcích operací a zadané geometrie. Pokud dojde ke změně 2D nebo 3D geometrie, systém o tomto informuje programátora a nabízí mu několik možností řešení, jejichž výsledkem je automatická regenerace obráběcích operací. Přitom toto respektování změny stojí programátora jen několik

7 kliknutí myší, o ostatní se postará systém. Systém ovšem není automatický slepě - vždy umožňuje zásah programátora a ten, pokud to uzná za vhodné, si může zvolit jiný způsob přístupu. Funkce automatické rozpoznání geometrie a automatické vrtání provádí analýzu 3D modelu, nalezení všech otvorů a automatické generování vrtacích a jiných operací. InventorCAM nejprve automaticky rozpozná všechny otvory, změří je a rozdělí do skupin podle tvaru (topologie), rozměrů, případně určí a vygeneruje nulové body, pokud se bude obrábět z více stran. Každou skupinu je možno zkontrolovat, editovat, rozhodnout o jejím použití či nepoužití. V dalším kroku InventorCAM navrhne technologii. Použije k tomu všechny dostupné nástroje z tabulek nástrojů. Jestliže není dostupný vhodný nástroj, navrhne ho automaticky. Vše probíhá podle logické posloupnosti, kterou může programátor upravit podle výrobních možností a zvyklostí. Je-li automaticky navržený postup nevyhovující, může ho nahradit jiným. Vyžaduje-li díra příliš speciální zacházení, prostě ji vyřadí z výběru a obrobí ji zvlášť (nicméně u ní zůstane zachován nulový bod pro usnadnění jejího dalšího obrábění). Celé technologie je snadno použitelná a velice rychlá a výkonná. I v případě, že se jedná o složitý dílec se stovkami otvorů, je vše během několika málo minut připraveno ke generování NC kódu. Operační procesy. Využít již jednou úspěšně použitý postup pro další programování ušetří hodně času. V InventorCAMu je tato možnost dovedena do dokonalosti nejen pro uchovávání úspěšných postupů, ale také pro vlastní definici celých sad operací uživatelsky přizpůsobitelných. Například programátor přichystá jednu kompletní technologii pro závitovou díru. Postup bude sestávat ze čtyř operací (navrtání, vrtání, sražení hrany a závitování), které se objeví v technologickém stromu InventorCAMu. Tuto skupinu operací programátor sloučí do skupiny a uloží s vhodným konkrétním názvem právě jako operační proces. Dále již může s touto skupinou pracovat, jako by to byla jedna jediná operace. Takto definovaný operační proces lze dále zobecňovat a připravit ho pro univerzální použití (například nachystat rozměrové varianty tohoto operačního procesu na různé rozměry závitů). Při dalším programování se již výběrem nástrojů nezabývá. Programátor jen ukáže na závit a InventorCAM sám zvolí vhodnou sadu nářadí (pro navrtání, vrtání, sražení hrany a závitování). Ke každé sadě budou přiřazeny správné otáčky a posuvy, takže při celopodnikovém nasazení dojde mimo jiné ke standardizaci závitovacích operací. Efektivita, úspora času a snížení počtu chyb je pak obrovské. Už žádné vymýšlení a vytváření čtyř operací pro každou závitovou díru. Stačí jen prostě vybrat velikost (rozměr) závitové díry a ukázat na pozice děr nebo rovnou nechat díry najít pomocí automatického rozpoznání geometrie. Obdobným způsobem je možné v operačních procesech používat všechny obráběcí technologie, které InventorCAM nabízí (frézování, soustružení, drátořez). Tak můžete získat celé sady předdefinovaných obráběcích strategií, které nejen šetří váš čas, ale jsou zároveň znalostní databází připravenou pro pozdější použití.

8 Simulace Simulace obrábění - je velice důležitým CAM modulem při tvorbě CNC obrábění. Tento modul slouží k ověření vytvořených drah nástroje a zkontrolování vhodnosti zvolené obráběcí strategie. Důležité je, že jsme takto předem upozorněni na případné chyby a nedostatky a můžeme proto předcházet zmetkům ve vlastní výrobě nebo ničivým haváriím na CNC stroji. Díky simulaci zjistíme s předstihem případné zabourání do obrobku nebo ještě neobrobené části (tzv. zbytkový materiál). Dále kolizní stavy nástroje nebo držáku nástroje s obráběným dílem, upínkami nebo upínacími přípravky. Můžeme porovnat také ideální geometrii dílu s dílem námi obrobeným v zadané toleranční přesnosti (na monitoru vidíme barevně odlišené oblasti dle hodnot tolerancí zadaných v tabulce). Můžeme s předstihem (např. u tvarového obrábění) zjistit stav obrobeného povrchu v různých částech obrobku (závislost na vhodně zvolené strategii). Další ze skutečností je zjištění obráběcího času vypočteného na základě generovaných drah nástroje a zadaných řezných podmínek. Takto můžeme zefektivnit přípravu celého obráběcího procesu a eliminovat možný zdroj chyb. Tuto možnost jistě ocení každý, kdo se podílí na přípravě NC programů a může se s radostí a jistotou rozloučit se zdlouhavým laděním NC programu přímo na stroji stylem blok po bloku. Ve fázi běžného 2.5-osého a 3-osého obrábění běžně stačí kontrolovat obráběný dílec s nástrojem a držákem nástroje, případně s upínkami nebo přípravky. Simulace kinematiky stroje - v plně pětiosých úlohách jsou uživatelé nuceni řešit složitější okrajové podmínky než v úlohách dvouosých a tříosých. Kolizní stavy stroje ve třech osách jsou vázány na pohyb tří os, což je usnadněno geometrickou konfigurací samotného stroje. V pěti osách existuje celá řada konstrukčního řešení strojů, navzájem odlišných. Tomu odpovídají možné kolizní stavy. Například u provedení s výklopnou hlavou je třeba brát v úvahu prostor pod vřetenem při různých úhlech, u otočného stolu maximální možnosti otáčení atp. Kontrola je důležitá nejen kvůli kolizím, ale rovněž pro zjištění, zda díl můžeme na daném stroji vůbec vyrobit. InventorCAM těmto problémům předchází tím, že již v době před generováním programu bere v potaz omezující podmínky stroje a zapracovává je do programu. Reálná simulace skutečného stroje je standardní součástí 5-osého modulu. Pokud zpracováváme 2.5-osé nebo 3-osé obrábění s polohováním dílce ve 4. nebo 5. ose, je simulace kinematiky stroje také vhodným doplňkem.

9 Postprocesory Postprocesory jsou přechodovým článkem mezi CAM systémem a řídícím systémem CNC stroje. InventorCAM je systém univerzální, schopný efektivně podporovat širokou škálu CNC technologií. Postprocesor v InventorCAMu není jen prostý překladač drah nástroje do kódu srozumitelného pro řídící systém, ale je to vlastně definice možností stroje s konkrétním řídícím systémem a to například včetně strojních cyklů, možností maximálních otáček a posuvů atd. Nemusí být pravidlem, že dva stroje se stejným řídícím systémem lze řídit stejným programem, protože tam mohou být malé odlišnosti v možnostech stroje a zde se ukazuje síla uživatelského komfortu InventorCAM. Z podporovaných sytémů lze mimo jiné jmenovat Sinumerik, Heidenhain, Fanuc, Acramatic, Mazak, ISO atd. Díky otevřené možnosti vlastní konfigurace postprocesorů máme možnost přizpůsobit InventorCAM přesně svým požadavkům. Zárukou správně fungujících posprocesorů je pak technické oddělení společnosti SolidCAM CZ, s.r.o. a také autorizovaných prodejců. V prodejní síti InventorCAMu vždy preferujeme nabídnutí technických služeb zákazníkovi a jejich poskytnutí k jeho úplné spokojenosti. Postprocesory jsou součástí nabídky těchto služeb a výsledky našich postprocesorů jsou vždy lepší, než když si je zákazník seřizuje vlastními silami bez dostatečných zkušeností. Sebelepší generátory postprocesorů na tomto faktu nedokázaly nic změnit. Správa programů - InventorCAM obsahuje nejen výkonný a modifikovatelný postprocesing, ale i další podpůrné prostředky, jako je správa nástrojů, snadný výstup, podpora podprogramů a transformací. Nechybí zde ani dávkové zpracování zadání (projektu) a to i v případě, že se jedná o více modelů a technologických pracovišť. Samozřejmostí je prohlížení hotového projektu z pracoviště seřizovače. Manažer zakázky, ale i pracoviště, může mít okamžitě k dispozici aktuální stav jak na pracovišti programátora, tak i na dílně. Nechybí okamžitý přístup k již hotovým zakázkám - programům, plánování a příprava na základě neúplného zadání zakázky. Ověření nového zadání modelu proti již hotové zakázce atd. InventorCAM je nejen výkonný CAM systém, ale i spolehlivý asistent v oblasti CNC programování.

10