Polish (Poland)English (United Kingdom)

Zakład Projektowania Procesów Wytwarzania

Zdobądź kwalifikacje osiągane przez najleszych inżynierów

Start CAM CATIA V5 cz.II
There are no translations available.

Programowanie obróbki toczeniem w systemie CATIA V5 – cz. II

W pierwszej części naszego artykułu z cyklu Programowanie obróbki toczeniem w systemie CATIA V5 został opisany szczegółowo etap przygotowania modelu geometrycznego oraz etap definiowania ustawień dla pierwszego zamocowania. W tej części zostanie opisany schemat postępowania programowania oraz symulacji obróbki dla toczenia zgrubnego zewnętrznych powierzchni walcowych, nakiełkowania oraz wiercenia głębokich otworów.

 

Autorzy: Adrian Stadnicki, Michał Karpiuk

W module Lathe Machining programować można zarówno operacje technologiczne dwuosiowe jak i jednoosiowe. Dwuosiowe to takie, w których narzędzie skrawające podczas obróbki może poruszać się po płaszczyźnie wzdłuż dwóch zdefiniowanych osi. Jednoosiowe zaś to te, w których narzędzie wykonuje ruch tylko wzdłuż jednej, określonej osi układu odniesienia. Wszystkie operacje zebrane są w jednym pasku narzędziowym (rys.1)

Rys.1

Kliknięcie którejkolwiek z ikon spowoduje otwarcie okna edycyjnego operacji, w którym to należy zdefiniować szereg parametrów począwszy od podstawowych takich jak nazwa czy komentarz poprzez określenie geometrii, która ma zostać poddana obróbce, używanych narzędzi, aż po zdefiniowanie strategii obróbki, prędkości posuwów, prędkości wrzeciona. Ogólny tok postępowania przy określaniu programu dla operacji można przedstawić następująco:

  • Wybór strategii obróbki. Strategia obróbki obejmuje nadanie wartości takim parametrom jak typ operacji obróbki, orientacja, położenie, kierunek skrawania, konturowanie wyrobu, a także tolerancja obróbki oraz dystanse i kąty charakterystycznych ruchów narzędzia (wybieg, dobieg, itd.). Nie można zapomnieć o jednym z najważniejszych, od którego w dużej mierze zależy ścieżka ruchu narzędzia – oczywiście chodzi o parametr maksymalnej głębokości skrawania.
  • Określenie geometrii części i półfabrykatu do obróbki. Określenie geometrii części i półfabrykatu sprowadza się do ustalenia konturu półfabrykatu i wyrobu gotowego. Kontury te wyznaczają przestrzeń przedmiotu obrabianego, w obrębie której nadmiar materiału na drodze operacji obróbki zostaje usunięty.
  • Definicja narzędzia. Podczas procesu tworzenia danej operacji obróbkowej program CATIA automatycznie dobiera i proponuje narzędzie domyślne dla danej operacji. Możemy również tworzyć własne zestawy narzędziowe np. oprawki i płytki skrawające.
  • Zdefiniowanie posuwów i prędkości obróbki.
  • Określenie sposobu dojazdu narzędzia do przedmiotu obrabianego.

 

Toczenie zgrubne zewnętrznych powierzchni walcowych

Aby rozpocząć programowanie obróbki definiujemy pierwszą operację – toczenie zgrubne zewnętrznej powierzchni walcowej (rys.2). W tym celu zaznaczamy w drzewie PPR: Manufacturing Program.1 i klikamy na ikonkę toczenia zgrubnego. Po chwili pojawi się okienko Rough Turning.

  1. Wybór strategii obróbki.
    W oknie Rough Turning przechodzimy do pierwszej zakładki.
    Upewniamy się, że tryb toczenia jest ustawiony na wzdłużny, a orientacja - zewnętrzna (zakładka Strategy). Należy pamiętać, iż głębokość skrawania nie powinna być mniejsza niż 2/3 promienia naroża ostrza skrawającego. Promień naroża zostanie określony w następnych krokach.

    Rys.2

  2. Określenie geometrii części i półfabrykatu do obróbki.

    Przechodzimy do drugiej zakładki okna Rough Turning.
    Wybieramy Stock Element i zaznaczamy profil półfabrykatu – Pręta walcowanego (rys.3). Po zaznaczeniu profil zmieni kolor na czerwony.

    Rys.3


    Klikamy OK, aby zatwierdzić wybór, a następnie klikamy na Part Element (rys. 4) i zaznaczamy profil tulei pamiętając, że domyślnie jej część będzie zamocowana w uchwycie np. trójszczękowym, dlatego nie zaznaczamy całego profilu.

    Rys.4


    Po wyborze, profil zmieni kolor na czerwony. Klikamy OK, aby zatwierdzić wybór.
    Na koniec określamy naddatek na obróbkę kształtującą i wykończeniową wpisując odpowiednią wartość naddatku w oknie Part offset.
    Uwaga!
    Aby zmienić wybór profilu należy w oknie operacji kliknąć PPM na Stock Element lub Part Element i zaznaczyć opcję Remove – spowoduje to usunięcie zaznaczenia profili i umożliwi ponowne ich zaznaczenie (rys.5).

    Rys.5

    Do wybierania i zaznaczania elementów konturu, szkicu części służą opcje w pasku narzędziowym Edge Selection. Znajdują się w nim narzędzia do zamykania konturu linią prostą, wypełniania linii łamanych brakującymi odcinkami. Są także te pozwalające na wybór linii stycznej do krawędzi (konturu), na usunięcie wybranych krawędzi czy też usunięcie wszystkich zaznaczeń. Można również ustawić cechy podglądu krawędzi.

  3. Definicja narzędzia.
    Przechodząc w oknie operacji toczenia zgrubnego do trzeciej zakładki (rys.6) wybieramy narzędzie odpowiednie dla danego zabiegu.

    Rys.6


    Klikając na przycisk More>> można otworzyć okno dodatkowych opcji do ustawienia, związanych z geometrią i technologią narzędzia oraz kompensacją promienia naroża ostrza skrawającego.
  4. Zdefiniowanie posuwów i prędkości obróbki: posuwy i prędkości obróbki można zdefiniować po przejściu w oknie toczenia zgrubnego na czwartą zakładkę.
  5. Określenie sposobu dojścia narzędzia do przedmiotu obrabianego: umożliwia je zakładka piąta.

    Jeżeli wykonaliśmy powyższe kroki, to możemy przejść do sprawdzenia działania symulacji.

W tym celu klikamy na przycisk Tool Path Replay (rys.7) i śledzimy czy obróbka przebiega bez kolizji.

Rys.7


Gdy wszystko przebiega po naszej myśli, to w oknie symulacji klikamy przycisk OK.
Po kliknięciu OK w oknie głównym, cykl toczenia zgrubnego w drzewie procesów otrzyma status Computed (rys.8).

Rys.8

 

Nawiercanie

Ogólny tok postępowania przy określaniu programu dla operacji nawiercania przedstawia się podobnie jak dla operacji toczenia zgrubnego. Zakładki w oknie operacji są takie same. Inne są natomiast parametry do ustawienia samego programu. Na rys.9 przedstawiono kolejność wykonywania czynności dla programowania nawiercania.

Rys.9

Opis programowania nawiercania:

  1. Zaznaczamy ostatnio wykonaną operację na drzewie PPR.
  2. Wybieramy nawiercanie – Spot drilling.
  3. Klikamy na ikonkę Update Input Stock – pozwoli to na zaktualizowanie profilu półfabrykatu do obróbki.
  4. Klikamy OK w oknie z komunikatem.
  5. Zaznaczamy powierzchnię jak pokazano na rys.10 a następnie klikamy dwukrotnie na czole półfabrykatu. Kolor linii w oknie operacji zmieni się na zielony.

    Rys.10

  6. Klikamy na linię tworzącą nawiercenie, ukrywamy półfabrykat (PPM na półfabrykacie-> Hide/ Show) i klikamy dwukrotnie na jeden z okręgów tak jak pokazano na rys.11. Kolor linii w oknie operacji zmieni się na zielony. Zmieniamy kierunek strzałki w oknie geometrii (klikamy na nią) tak, aby była ona skierowana na zewnątrz otworu.

    Rys.11

  7. Klikamy dwukrotnie na wymiar i zmienić jego wartość. W naszym przypadku na 5mm.
  8. Przechodzimy na trzecią zakładkę (patrz rys.12).

    Rys.12

  9. Zmieniamy kąt na 100°.
  10. Przechodzimy do piątej zakładki (rys.13), w której definiuje się ścieżki dojazdu narzędzia do przedmiotu obrabianego.

    Rys.13

  11. Dodajemy ruch osiowy dojazdu narzędzia do przedmiotu – klikamy na Add Axial Motion.
  12. Klikamy PPM na ścieżkę dojazdu (Approach) i wybieramy Activate – spowoduje to aktywację dojazdu.
  13. Klikamy na ikonkę Tool Path Replay, aby zobaczyć efekt symulacji.

Na koniec klikamy OK w głównym oknie operacji Nawiercania. Należy wrócić uwagę na zmiany w drzewie PPR w stosunku do drzewa po pierwszej operacji (rys. 14). Zapisujemy proces w File->Save. Po rozwinięciu drzewa produktów (ProductList) okazuje się, że program wygenerował nowy półfabrykat wraz ze szkicem do wykorzystania do kolejnej operacji. Możemy zatem ukryć „stary” półfabrykat i jego szkic – dalej będziemy już za każdym razem korzystali z nowego, generowanego po każdej operacji obróbkowej, półfabrykatu i szkicu.


Rys.14

 

Wiercenie głębokich otworów

Opis programowania wiercenia głębokich otworów przedstawia się następująco (rys.15).

Rys.15

  1. Zaznaczamy ostatnio wykonaną operację na drzewie PPR (czyli nawiercanie).
  2. Wybieramy wiercenie głębokich otworów – Drilling deep hole.
  3. Klikamy na ikonkę Update Input Stock – pozwoli to na zaktualizowanie profilu półfabrykatu do obróbki.
  4. Klikam OK w oknie z komunikatem.
  5. Ukrywamy element bryłowy (i jego szkic) dla operacji Nawiercania - Spot Drilling. Będzie nas interesował kolejny wygenerowany półfabrykat wraz z nowym szkicem dla operacji wiercenia (rys.15).
  6. Zmieniamy rodzaj otworu na przelotowy klikając na Extension: Blind na drugiej zakładce okna operacji wiercenia – nastąpi zmiana na Extension: Through i obrazek będzie prezentował otwór przelotowy.
  7. Zaznaczamy powierzchnię jak pokazano na rys.15, następnie klikamy dwukrotnie na czole nowego półfabrykatu. Kolor linii w oknie operacji zmieni się na zielony.
  8. Zaznaczamy powierzchnię boczną otworu w oknie ustalania geometrii do operacji (patrz. rys. 15 po prawej), a następnie na modelu części (tulei) klikamy dwukrotnie LPM na krawędź otworu (w naszym przypadku będzie to Ø30). Wcześniej należy ukryć model półfabrykatu. Powierzchnia boczna otworu na obrazku w oknie zmieni kolor na zielony i pojawi się w naszym przypadku 30 mm jako wymiar Ø otworu oraz 173 mm jako jego głębokość.
  9. Odkrywamy półfabrykat (element bryłowy tworzący półfabrykat).
  10. W tym samym oknie co poprzednio zaznaczamy linię jak pokazano na rys.16. Następnie klikamy dwukrotnie LPM na przeciwległej ścianie półfabrykatu, aby wskazać powierzchnię czołową do wyjścia wiertła. Zauważmy, że głębokość otworu poprzednio odczytana przez program jako 173 mm zmieniła się teraz na rzeczywistą głębokość otworu (odległość jaką musi pokonać wiertło). Uwaga. Jeżeli podczas symulacji początkowo wiertło będzie znajdowało się wewnątrz części do obróbki, to w drugiej zakładce (definiowania geometrii) należy kliknąć czarną strzałkę znajdującą się nad rysunkiem definicji geometrii tak, aby zmienić początkowe ustawienie narzędzia.

    Rys.16

  11. Przechodzimy na pierwszą zakładkę w oknie operacji i w polu Breakthrough (B) wpisujemy 15 mm (w naszym przypadku) – w ten sposób zostanie ustalony wybieg narzędzia poza obszar półfabrykatu (rys.17). W polu Max depth of cut (Dc) ustawiamy maksymalną głębokość wiercenia na 10mm – przyspieszy to nieco późniejsze wykonanie symulacji. W polu Retract Offset (Or) zmieniamy wartość wycofania wiertła za każdym przejściem na 15 mm. (Uwaga. Podane wartości są wartościami zwiększającymi szybkość symulacji.)
  12. Przechodzimy na trzecią zakładkę w oknie operacji i definiujemy narzędzie – wiertło (rys.17). Zmieniamy wymiary wiertła na takie, by wiertło było odpowiedniej wielkości dla obróbki danego otworu. W naszym przypadku będą to: L=300 mm, L=260 mm, lc=240 mm, db=40 mm, D=28,5 mm

    Rys.17

  13. Przechodzimy na piątą zakładkę i definiujemy dojazd i odjazd narzędzia. Ustawiamy obydwa na 20mm.
  14. Klikamy na ikonkę Tool Path Replay, aby przejść do widoku symulacji. Po symulacji powinno pokazać się okno i efekt symulacji jak na rys.18, by zatwierdzić klikamy OK w oknie symulacji oraz OK w głównym oknie operacji. Status operacji wiercenia zmieni się na Computed.

    Rys.18

 

Adrian Stadnicki

Michał Karpiuk

 

Politechnika Krakowska

Rysunek techniczny

sekcja STUDENT



We have 73 guests online
Content View Hits : 478921