PROJEKT OBRÓBEK CAM FORMY WIELOKROTNEJ gniazdka elektrycznego

Ostatnim etapem projektowania formy wtryskowej jest projekt obróbek frezarskich. Mając kompletną geometrię podzespołów formy, możemy określić które elementy wymagają obróbek frezarskich. Geometrię tą możemy wykorzystać do stworzenia ścieżek narzędzi, a następnie wygenerowania kodu NC. Na tym etapie warto przeprowadzić również symulację obróbki, która pozwala określić jej poprawność oraz jakość finalnego efektu.

Projekt CAM standardowo powinno rozpocząć się od definicji obiektu przygotówki oraz bazy. Jeżeli często obrabiamy podobne detale, to warto jest stworzyć szablon obróbki CAM, który znacznie przyspiesza i automatyzuje cały proces. W szablonie takim możemy umieścić geometrię uchwytów czy stołu, narzędzia, szereg kolejnych operacji, maszyny itd. Po wczytaniu geometrii nowej części zazwyczaj wystarczy uzupełnić operacje o brakujące cechy. Większość operacji bazuje na geometrii części i przygotówki, więc możemy zaznaczyć część oraz przygotówkę i od razu obie geometrie przypisać do wszystkich operacji. Następnie operacje wystarczy przeliczyć, po tym możemy przejść do symulacji obróbki oraz generowania g-kodów.

Obróbka zgrubna

Do obróbki zgrubnej matrycy ponownie skorzystaliśmy z mocy algorytmów VoluMill.

Pierwszy etap obróbki skrawaniem wiąże się z usuwaniem znacznej ilości materiału, tak by zostawić tylko niewielkie naddatki na obróbkę wykańczającą. W tym etapie liczy się jak najszybsze usunięcie materiału, przy jednoczesnym uzyskaniu kształtu jak najbardziej zbliżonego do docelowej części. Korzystając z mocy algorytmów VoluMill, możemy wykorzystać całą długość roboczą narzędzia, co znacząco redukuje czas obróbki i wydłuża żywotność narzędzia. Skorzystanie z całej długości roboczej narzędzia jest możliwe dzięki odpowiedniemu prowadzeniu ścieżek, tak by zachować stały kąt opasania narzędzia. Utrzymywanie stałego kąta opasania narzędzia w całym zakresie obróbki umożliwia zastosowanie znacznie wyższych parametrów skrawania, ponieważ obciążenie narzędzia charakteryzuje się zdecydowanie mniejszą pulsacją i łatwiej jest oszacować jego maksymalną wartość. Dodatkowo możemy zastosować dodatkowe przejścia tuż przy powierzchni detalu, tak by naddatek tuż przy powierzchni części był mniejszy i bardziej regularny. Umożliwia to zastosowanie wyższych parametrów w obróbce wykańczającej i przedłuży żywotność znacznie droższych narzędzi wykańczających (np. frezów kulistych).

Co więcej, zastosowanie VoluMill umożliwia podniesienie poziomu automatyzacji procesu, ponieważ VoluMill zawiera „Eksperta technologii”, który automatycznie dobiera parametry technologiczne w zależności od wskazanego materiału przygotówki czy konstrukcji maszyny/frezu. Wbudowana biblioteka materiałów uzupełniona jest dodatkowo o możliwość określenia twardości materiału w kilku skalach.

Rysunek 1. Ekspert technologii VoluMill

Rysunek 2. Ścieżki VoluMill z zachowaniem stałego kąta opasania narzędzia

Obróbka wykańczająca

Po obróbce zgrubnej należy wykończyć detal, tak by uzyskać właściwe wymiary i spełnić wymagane tolerancje. Możemy tutaj skorzystać z operacji wykańczających HSM dostępnych w ZW3D. Obróbki te są proste w definicji – bazują na geometrii części – umożliwiają też dodawanie profili ograniczających, omijanie zamocowań czy też ograniczenie obszaru obróbki na podstawie określenia dopuszczalnego zakresu kąta nachylenia ścian. Uzyskiwane ścieżki narzędzi i ich połączenia są znacznie gładsze, co redukuje naciski promieniowe na narzędzie, umożliwia także zastosowanie wyższych prędkości skrawania bez ryzyka złamania narzędzia, co jest niezbędne w optymalizacji wydajności maszyn HSM.

Rysunek 3. Ścieżki obróbki HSM koronkowa

Pełna symulacja maszynowa

Po zaprojektowaniu wszelkich niezbędnych obróbek możemy zrobić ich symulację. Symulacja taka ma na celu weryfikację pracy maszyny podczas obróbki danego detalu. Symulacja maszynowa jest znacznym rozwinięciem weryfikacji bryłowej, uwzględnia zdecydowanie więcej potencjalnych kolizji – wykrywanie kolizji działa na całej geometrii maszyny i jej podzespołach. Co więcej możliwe jest też uwzględnienie parametrów takich jak korektory narzędzi, czy kolejne bazy obróbkowe. Możemy na bieżąco podglądać pozostawione naddatki na przygotówce i analizować poprawność zdefiniowanych operacji.

Rysunek 4. Symulator HAAS VS2

Automatyzacja procesu projektowania obróbek CAM

Jeżeli mamy do obrobienia wiele podobnych detali, warto jest skorzystać z szablonu CAM, który to niezwykle przyspiesza cały proces projektowania. Aby stworzyć taki szablon zaczynamy od pierwszego detalu z partii, tworzymy cykl kolejnych operacji, definiujemy narzędzia, maszyny oraz pliki wyjściowe. Po pozytywnej weryfikacji obróbek możemy, poza wygenerowaniem kodów oraz raportów pod bazowy detal, stworzyć szablon CAM. Aby tego dokonać należy usunąć geometrię części oraz wykasować ścieżki narzędzi. Następnie możemy skopiować cały obiekt z obróbką CAM do pliku z szablonami. Po zapisaniu pliku szablonów będziemy mogli z niego skorzystać przy kolejnych detalach.

Gdy przejdziemy do kolejnego detalu i wywołamy obróbkę CAM wyświetlona zostanie lista dostępnych szablonów.

Rysunek 5. Wybór szablonu CAM

Po wyborze szablonu nasza nowa część zostanie wczytana do listy geometrii i będziemy mogli przypisać ją do cech operacji.

Rysunek 6. Drzewo CAM po wyborze szablonu

Na koniec zostaje przeliczyć wszystkie operacje, wykonać symulację (jeśli jest taka potrzeba) i wygenerować raporty oraz kody NC.

Rysunek 7. Komplet ścieżek uzyskany za pomocą szablonu CAM

Rysunek 8. Symulacja maszynowa

Skorzystanie z szablonu niezwykle skraca cały proces projektowania obróbek. Kilkoma kliknięciami jesteśmy w stanie uzyskać komplet kodów NC wraz z raportami. Jeżeli do obróbki mamy wiele podobnych detali to skorzystanie z szablonu i zautomatyzowanie procesu jest wysoce zalecane, by uniknąć każdorazowego definiowania parametrów operacji czy doboru narzędzi.

Podsumowując, ZW3D dostarcza użytkownikowi komplet narzędzi umożliwiający stworzenie kompletnej formy wtryskowej od projektu części, po wygenerowanie kodów NC do obróbki nieznormalizowanych części. Dodatkowo korzystając z licznych narzędzi ułatwiających projektowanie, możemy zostać odciążeni z wykonywania wielu żmudnych i czasochłonnych czynności, ponieważ ZW3D wykona je za nas. Nie tylko zyskamy czas, ale także będziemy mieli pewność, że otrzymane rezultaty będą odpowiadać stawianym wymaganiom dzięki możliwości wykonania licznych pomiarów oraz symulacji.

Chcesz dowiedzieć się więcej na temat projektowania form wtryskowych – poznaj etapy takiego projektowania!