Těleso tvořené křivkou typu spline

úvodní strana » PowerMill 5.5 » Těleso tvořené křivkou typu spline

 

Úvod

Následující těleso (součástka) typu spline vzniklo jako ukázková součástka umožňující sledovat změny nerovnosti povrchu (vlnitosti) v závislosti na změně volené technologie obrábění. Při zachování konstantního kroku (posunutí nástroje do dalšího řezu) dochází ke vzniku zbytkové nerovnosti povrchu způsobené geometrií řezného nástroje (stopková fréza s kulovým čelem) - viz. obr.1. Změnou způsobu generování drah nástroje případně lokální změnou velikosti kroku se zbytková nerovnost (daná geometrií stejného nástroje) projeví výrazněji případně méně výrazně (nepříznivě) vzhledem ke tvaru součásti.


Specifikace zadání

Navrhněte a vytvořte 3D grafický model součásti na které bude možno sledovat výrazné změny nerovnosti povrchu (vlnitosti) způsobené geometrií frézy s kulovým čelem, tvarem obrobku a volbou dráhy nástroje. Sledujte změnu nerovnosti povrchu a strojního času v závislosti na změně hodnoty kroku (přísuvu nástroje) mezi jednotlivými záběry.

Řešení

1. Tvorba grafického modelu v CAD systému


2. Překlad grafického formátu program PS-Exchange

Různé druhy CAD a CAM softwarů používají vlastní formáty pro ukládání vytvořených projektů. Z tohoto důvodu je nezbytné provádět překlady grafických souborů do univerzálních (normalizovaných) přenosových formátů. Jednou z možností jak tuto transformaci dat uskutečnit je využití externího grafického překladače PS-Exchange.

Start tohoto programu lze realizovat ikonou na pracovní ploše počítače Ikona PS Exchange 3.6 nebo jiným běžně užívaným způsobem. Po startu programu (obr.3) je možno realizovat import modelu, předem vytvořeného v CAD systému. Import grafického souboru lze provést prostřednictvím roletového menu položkami File a následně Import (obr.4).


Po importu modelu je vhodné provést kontrolu ploch, změnou zobrazení náhledu a změnou vystínování (obr.5).

Pro export modelu do jiného formátu je možno kliknout na položky roletového menu File a následně Export.


 

 

3. Start programu PowerMill, import modelu a další nastavení

Start programu PowerMill 5.5 lze provést kliknutím na ikonu umístěnou na ploše Ikona PowerMill 5.5 nebo jiným běžně používaným způsobem. K dispozici jsou zpravidla dvě ikony, z nichž jedna spouští PowerMill v jednotkách Metric a druhá v jednotkách Imperial. Po kliknutí následuje načtení základní obrazovky (obr.7).

Import modelu - zde je vhodné načíst model ve formátu *.dgk, který byl předem přeložen programem PS-Exchange (obr.8). V případě, že překlad nebyl doposud proveden lze tak učinit i nyní integrovaným překladačem.

Definice nástroje - kliknutím např. na ikonu nástroje zobrazenou v levém dolním rohu obrazovky. V následujícím dialogovém okně (obr.9) lze definovat nejen průměr a délku řezné části nástroje, ale i upínací část. Tato data o upínací části a upínači jsou dále využívána při ověřování kolizních stavů. Aktuálně nastavený nástroje je zobrazen v pracovním ploše programu (obr.10) na pozici definované dialogovým oknem - Tabulka počátečního bodu (Ikona - Startovací bod).


Základní myšlenkou práce v programu PowerMill je definice parametrů dialogových oken postupným kliknutím na ikony z leva doprava (obr.11).

Směr postupu práce
Obr. 11  - Směr postupu práce volbou ikon (dialogových oken)

Definice polotovaru - lze ji zjednodušit kliknutím na ikonu počítej. Automaticky jsou zjištěny maximální rozměry modelu, a ty použity, jako rozměry polotovaru. Lze je dále libovolně upravovat.

Definice řezných podmínek -  zde lze zadat hodnotu otáček a posuvu. Podrobnější informace o řezných podmínkách je možno navíc zadávat při definování řezného nástroje.

Definice přejezdů - nástrojem lze vyjíždět vždy na rovinu definovanou nad obrobkem nebo vyjíždět jen minimálně o zvolenou hodnotu nad aktuální obráběnou plochu.

Volba výchozího bodu nástroje - standardně je uprostřed modelu, lze ho však polohovat libovolně.

4. Volba technologie obrábění hrubováním

V nabídce 3D obrábění zvolíme např. hrubování při kterém dráha nástroje není tvořena rovnoběžkami (obr.16).

Následující dialogové okno (obr.17) umožňuje definovat parametry zvolené technologie. V prvé řadě je zde zobrazen předem definovaný (aktuální) nástroj, který je možno editovat případně zcela změnit. Následující oblasti pak definují velikosti přídavků, velikost radiálního a axiálního přísuvu i směr obrábění (sousledné/nesousledné). Volbou hranic je definována oblast která má být obráběna. Pro "hladký" průběh obrábění lze dále volit různé typy náběhů a výjezdů nástroje z řezu.

Po tomto vyplnění dialogového okna je nutné nastavení potvrdit postupným kliknutím na ikony Aplikuj a následně Zruš. Vytvořené dráhy jsou automaticky aktivovány a vloženy do obrazu (obr.18).


5. Simulace obrábění a technologie obrábění dokončováním

Simulace obrábění - zde je možno volit mezi dvěma stupni kvality vystínování. Rychlost simulace obrábění je pak závislá na takto zvolené kvalitě vykreslování obrobku a dále ji ovlivňuje způsob vykreslování nástroje a způsob jeho pohybu (obr.19).

Definice technologie obrábění dokončováním . Volbu nástroje pro dokončení lze realizovat stejným způsobem jako je popsáno v bodu - Definice nástroje (obr.9). Technologii obrábění dokončováním lze nalézt na záložce Finishing (obr.20). Nastavení parametrů zvolené technologie (obr.20) je potom obdobné jako při definování hrubování, jen zpravidla přídavek na dokončení bývá nulový a radiální přísuv nástroje do řezu je nutno volit s ohledem na maximální (zbytkovou) výšku nerovnost povrchu. Ukončení zadávání dialogového okna je přes Aplikuj a následně Zruš (obr.22).

 

Vygenerované dráhy
Obr. 22 - Vygenerované dráhy zvolenou technologií ( video - 2,6 MB )


Simulací obrábění (obr.22) lze sledovat finální tvar obrobku po zvolené operaci, včetně zbytkové nerovnosti povrchu. Vhodné je rovněž sledování změny výrobního času v závislosti na změně volených parametrů technologie obrábění.

6. Výroba součásti

Po úspěšné simulaci lze vygenerovat NC data, přeložit je do formátu výrobního stroje a exportovat je. (Programy.zip). Kontrolu změny drsnosti povrchu součásti v závislosti na změně tvaru obrobku lze mnohdy pozorovat pouhým okem a v některých případech je i měřitelná běžným drsnoměrem.