Sprawdzone algorytmy iMachining i kreatora technologii dla obróbki zgrubnej i półwykańczającej
Połączenie obróbki na pełnej głębokości z dopasowanym krokiem w osi Z oraz minimalnymi przejazdami i frezowaniem tylko w obszarze naddatku eliminuje zbędne ruchy narzędzia, wycofania a także długie oraz częste pozycjonowania narzędzia. Strategia iMachining 3D bazuje między innymi na poniższych parametrach, bazie danych maszyny i parametrach materiałowych.
Na ilustracji powyżej przedstawiono porównanie zwykłych naroży obróbczych uzyskanych w strategii kieszeni oraz dostosowane naroża obróbcze ścieżki iMachining. Nowa opcja pozycjonowania (poniżej) pozwala automatycznie zmniejszyć ilość ścieżek wyjazdowych i dojazdowych ruchu szybkiego.
iMachining 3D dla komponentów pryzmatycznych
Poniższy przykład ilustruje typową ścieżkę narzędzia iMachining ze strategią pryzmatyczna 3D. Technologia pryzmatyczna 3D obejmuje tryb zgrubny, który domyślnie jest włączony i informuje operacje iMachining o generowaniu przejść na górnych poziomach obróbczych.
Podczas obróbki elementów pryzmatycznych 3D wydajność jest automatycznie maksymalizowana, aby osiągnąć możliwie najkrótszy czas obróbki. Porównując iMachining 3D z iMachining 2D można zaobserwować następujące korzyści:
- iMachining 3D wykonuje najpierw najgłębsze kroki w celu usunięcia największej ilości materiału, co skutkuje zoptymalizowanymi głębokościami obróbczymi. Szybkość usuwania materiału i żywotność narzędzia są zmaksymalizowane a potrzeba pełnego wycofania jest wyeliminowana
- iMachining 3D wykonuje sortowanie poszczególnych regionów 2D poziomu Z. Ruchy szybkie są redukowane przez uporządkowanie ścieżek 3D na poziomie Z i zlokalizowanie obróbki obszarów ścieżki 2D dla narzędzia skrawającego
- iMachining 3D dokonuje sprawnego pozycjonowania między regionami 2D w poziomach Z. Długie ruchy między regionami są redukowane przez łączenie 3D na poziomie Z i lokalizacje obróbki dla obszarów ścieżki narzędzia 2D
- iMachining 3D zapewnia ochronę modelu obrabianego przed niepożądanymi podcięciami. Duże narzędzia można bezpiecznie stosować w ograniczonych przestrzeniach roboczych
Oprawka narzędziowa i Machining 3D
SolidCAM umożliwia definiowanie i edytowanie rozmaitych oprawek i uchwytów narzędziowych. Cały moduł wyboru typu oprawki wraz z jej parametrami jest intuicyjny i przyjazny wizualnie dla użytkownika.
Można użyć jednej z dwóch klasyfikacji oprawek:
- Oprawka standardowa/kształtowa | Funkcja oprawki standardowej składa się z dokładnych danych geometrycznych oraz konkretnego typu. SolidCAM posiada bibliotekę znormalizowanych oprawek do której możemy wgrywać również swoje stworzone oprawki.
- Oprawka STL | Jeśli dany producent oprawek udostępnia model w rozszerzeniu .stl, możemy swobodnie wgrać ten plik do naszych oprawek – wtedy mamy dostępne dane oprawki oraz jej kształt. Aby uzyskać więcej informacji o systemie mocowania narzędzi wejdź w Pomoc SolidCAM Frezowanie.SolidCAM – Tworzenie uchwytu narzędziowego STL
iMachining 3D w dużym stopniu skupia się na ochronie przed kolizją oprawki z częścią chwytową narzędzia, przytarciem uchwytu czy też przedmiotu obrabianego. Szczególnie pomocne jest to przy głębokich kieszeniach lub innych stromych wybraniach, gdzie istnieje prawdopodobieństwo kolizji.
Gdy włączona jest ochrona oprawki przed kolizją, do ścieżki narzędzia iMachining 3D automatycznie zostaje dostosowywany obszar ochronny zawarty jako geometria oprawki wraz z wyznaczoną wartością odsunięcia. Jest to wartość, na jaką oprawka może zbliżyć się podczas obróbki do obrabianego przedmiotu czy jego mocowania. Podczas definicji narzędzia iMachining definiujemy tą wartość jak przedstawiono poniżej.
Na każdym etapie obróbki iMachining utrzymuje zadany odstęp, biorąc pod uwagę wymienione powyżej potencjalne możliwości kolizji. Musimy pamiętać, że zwiększanie zakresu bezpiecznego odsunięcia przyczynia się do zmniejszenia obszaru pracy oraz naddatku zbieranego przez narzędzie. Zamiast tego można w miarę możliwości wysunąć narzędzie z oprawki, co widać na poniższym rysunku.
Ogranicz głębokość ACP w iMachining 3D
iMachining 3D wykorzystuje parametry „kroku w dół” i „reszty zgrubnej” (krok w górę) do obliczenia ruchów roboczych narzędzia.
SolidCAM iMachining 3D – Krok w dół
Korzystając ze sprawdzonych algorytmów modułu iMachining 2D i technologii wizard, ścieżki narzędzia w obróbce zgrubnej są generowane wpierw przez głębokość przejść w dół. Następnie w celu obniżenia wartości parametru ACP (Axial Contact Points) są one automatycznie obliczane przez kreatora i wyświetlane w zakładce kreator technologii.
Wartość ACP odzwierciedla liczbę osiowych punktów kontaktowych (nie licząc dna) zdefiniowanego narzędzia z pionową ścianą, uzyskanej wzdłuż linii pionowej. W iMachining im bliższa jest wartość ACP do liczby całkowitej (≥ 1,0), tym mniejsze jest prawdopodobieństwo wystąpienia drgań.
Korzystne wartości ACP są zatem brane pod uwagę przy obliczaniu głębokości kroku w dół. Ponieważ obróbka przy użyciu korzystnych wartości ACP nie zawsze jest możliwa, kreator podświetla wartość ACP w odpowiednim kolorze, aby podkreślić czy aktualna strategia obróbcza znajduje się w stabilnym zakresie parametrów. Zilustrowano poniżej oznaczenia kolorów, które można wykorzystać jako wskazówki pomagające unikać drgań.
Jeśli kreator wyświetla wartość mniejszą niż preferowana ACP, zaleca się podjęcie działania w celu uzyskania korzystniejszych parametrów. Działaniem tym może być np. ręczna zmiana liczby kroków lub lepsze dopasowanie narzędzia do bieżącej sytuacji obróbki resztek (krok w górę).
SolidCAM iMachining 3D – reszta zgrubna (krok w górę)
Po kroku w dół, generowane są ścieżki narzędzia do obróbki zgrubnej w trybie krok w górę aby usunąć resztki materiału na pochyłych powierzchniach części 3D o ogólnym kształcie lub na wyższych poziomych powierzchniach elementów pryzmatycznych 3D.
Podczas procesu „krok w górę” osiowa głębokość skrawania zmniejsza się za każdym razem, gdy obrabiany jest nowy wyższy stopień. W ostatnich ulepszeniach iMachining 3D udoskonalono kreatora technologii, który automatycznie przelicza każdą głębokość kroku i zapewnia wszystkim krokom odpowiednie warunki obróbcze.
Warunki skrawania są dostosowywane dynamicznie i nie mogą być wyświetlane w oknie dialogowym operacja iMachining 3D. Nie jest pokazane również dla każdej głębokości „kroku w górę” jaki jest odpowiedni ACP. Jak można się spodziewać, ACP staje się mniej korzystne, ponieważ osiowa głębokość skrawania zmniejsza się. Podczas obróbki najwyższych stopni u góry, gdzie <1,0 ACP styka się z materiałem, istnieje większe prawdopodobieństwo drgań.
W przypadku nowych maszyn tolerancja ACP jest domyślnie ustawiona na 20%. Dzięki tej tolerancji wskaźnik sztywności ACP informuje, że sytuacja sztywności maszyny jest dobra, przykładowo gdy otrzymamy wartość 1,1, 1,2, 1,8 lub 1,9.
iMachining posiada opcję ogranicz głębokość do jednej wartości ACP, znajduje się ona w zakładce Technologia w oknie dialogowym operacji iMachining.
Gdy ta opcja jest włączona, ścieżki iMachining 3D „krok w górę” są ograniczone do głębokości o wartości ≥ 1,0 ACP.
Wartość w odpowiednim polu odzwierciedla głębokość „kroku w górę” odpowiadającą 1,0 ACP. Uniknie się przez to głębokości mniejszej niż wyświetlana wartość.
Limit głębokości „kroku w górę” pozwala dopasować bardziej odpowiednie narzędzie do pozostałej głębokości, unikając w ten sposób drgań spowodowanych potencjalną niestabilnością obróbki.
