Catia v5 Standard Czy Nowoczesnosc w Przygotowaniu Produkcji

5/14/2018 Catia v5 Standard Czy Nowoczesnosc w Przygotowaniu Produkcji - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/catia-v5-standard-czy-nowoczesnosc-w-przygotowaniu-produkcji 1/3

838 MECHANIK NR 10/2006

Rys. 1. Model odkuwki wraz z analizą pochyleń Draft Analysis wykona-ny w module Part Design

Rys. 2. Przykładowe zastosowania zaokrągleń w module Part Design

Artykuł promocyjny

CATIA V5

– standard czy nowoczesność w przygotowaniu produkcjiRynek i potrzeby klientów wymusiły na producentach sys-

temów CAD/CAM rewolucyjne zmiany w procesach przygoto-wania produkcji. Zmiany te zaszły praktycznie na każdymetapie, począwszy od koncepcji nowego wyrobu, aż po wyge-nerowanie programu w formie kodu ISO dla maszyny sterowa-nej numerycznie (CNC). Zmieniły się także metody analizywytrzymałościowej czy weryfikacji zjawisk zachodzących przyprodukcji. Przygotowanie produkcji zaczyna się od przeniesie-nia koncepcji do systemu 3D. Takim systemem jest CATIAautorstwa Dassault Systemes. System ten wspiera techno-loga na każdym etapie przygotowania produkcji. Po uzyskaniuodpowiedniego modelu w 3D należy opracować technologięwykonania i wygenerować kody sterujące na odpowiedniemaszyny CNC. W artykule przedstawiamy przykładowe podej-ście do przygotowania produkcji części matrycy odkuwkiw środowisku CATIA V5. To zagadnienie technologiczne do-tyczy nie tylko producentów odkuwek, ale także z powodze-niem możemy wykorzystać tę sekwencję działań w środowis-ku odlewnictwa oraz procesów wtryskiwania.

Przygotowanie projektu 3D odkuwki. Proces przygo-towawczy do produkcji rozpoczyna się od opracowania proje-ktu modelu odkuwki w systemie 3D. Projekt jest tworzony napodstawie dokumentacji dostarczonej przez klienta lub goto-wych modeli IGES, STEP (lub innych). W systemie CATIAdo wykonania modelu bryłowego potrzebny jest produkt Part Design, w którym wykonuje się poszczególne elementy mo-delu poprzez operacje na szkicu 2D. Kolejnym etapem jest

nadawanie zaokrągleń, pochyleń itd.

System CATIA ma już w podstawowej wersji bardzozaawansowane algorytmy matematyczne nadawania zaokrą-gleń w miejscach skomplikowanych i niejednoznacznych.Duży wybór funkcji pochyleń, wraz z definicją dowolnieskomplikowanego kształtu powierzchni podziałowej, daje in-żynierom pełną swobodę w projektowaniu dowolnie skom-plikowanego kształtu modelu.

Przygotowanie wkładki matrycy odkuwki. Może byćono zawsze wykonywane z zachowaniem pełnej aso-cjatywności do modelu źródłowego samej odkuwki. Dziękitemu wszelkie zmiany na modelu odkuwki będą aktualizo-

wane na matrycy. Uzyskany w ten sposób model przenosimydo produktu Surface Machining.

Przygotowanie technologii obróbki skrawaniem dlawkładki matrycy odkuwki. Automatyczne przechwyceniemodelu matrycy tworzy produkt z dwiema oddzielnymi częś-ciami (tzw. Part). W jednej znajduje się nasza matryca, drugaprzygotowana jest do zdefiniowania półfabrykatu. Jeżeli mo-del wyjściowy jest prostą bryłą (jak w tym przypadku), możnaskorzystać z funkcji dostępnych w Surface M. Czasem jed-nak funkcje te nie wystarczają; należy wtedy stworzyć od-powiedni model w module Part Design.

Przed przystąpieniem do definiowania odpowiednich cykli

obróbkowych należy ustalić układ współrzędnych, półfab-rykat, element nominalny oraz wybrać maszynę. Do definio-

wania tych elementów służy funkcja Part Operation. Dla takprzygotowanego procesu możemy zacząć definiować po-szczególne cykle obróbkowe. Użytkownik ma do wyboru dwacykle do obróbki zgrubnej: Roughing oraz Sweeping Roug-hing. Cykle te różnią się od siebie sposobem generowaniaścieżki. Po wybraniu odpowiedniego cyklu zgrubnego należywpisać prawidłowe parametry w zakładkach Strategy i Geo-

metry , a w zakładce Tools dobrać odpowiednie narzędzie.W tym przypadku wybrano narzędzie dostępne w katalogunarzędzi systemu CATIA typu T1 End Mill D8. Po prawid-łowym wpisaniu parametrów oraz odpowiednim doborze na-rzędzia system pozwala przeliczyć ścieżkę narzędzia obróbkizgrubnej. Tryb symulacji umożliwia sprawdzenie czasu obróbki,położenia narzędzia względem każdej z osi układu współ-rzędnych, a także poprawności wykonania realizowanegozabiegu. Jeśli został wybrany pierwszy cykl Roughing, pro-gramista może wybrać ponownie ten sam cykl. Cykl ten materaz charakter tzw. Re-machining, tzn. system przeliczapozostały naddatek z wcześniejszego cyklu i na tej baziegeneruje ścieżki narzędzia. W przypadku stosowania Re--machining należy pamiętać, aby dobrać odpowiednio mniej-sze narzędzie. Na potrzeby wykonywanej matrycy dobranonarzędzie T2 End Mill D6.

Definiowanie procesu obróbki wykończeniowej wykonujesię analogicznie jak dla obróbki zgrubnej – użytkownik dobie-ra odpowiednie cykle. System CATIA pozwala na automaty-zację tego procesu przez funkcję Machining/Slope Area.



MECHANIK NR 10/2006 839

P.P.W. KOLTECH Sp. z o.o.

47-400 Racibórz, ul. Malczewskiego 1

Tel./fax: 032 415 3509 / 032 415 49 50

www.koltech.com.pl [email protected]

Rys. 3. Wygenerowane ścieżki dla cykli Roughing wraz z symulacją obróbki z ubytkiem materiału w module Surface Machining

Wybierając tę funkcję należy wskazać cały element nominal-ny (lub jego fragment), dobrać narzędzie i przeliczyć. Systempodzieli element na odpowiednie obszary i sam przypisze imcykle; po zatwierdzeniu przez użytkownika wstawia je dodrzewka. Wówczas programista może zmienić parametryi narzędzia, wchodząc do edycji poszczególnych cykli, a na-stępnie przeliczyć ścieżkę i sprawdzić jej poprawność.

Dzięki możliwości systemu użytkownik szybko znajdujemiejsca, w których pozostał materiał nieobrobiony. Takiemożliwości daje funkcja Rework Area. Stosując tę funkcję,system wykrywa te obszary i przypisuje im odpowiedniecykle, które użytkownik może zatwierdzić lub zmienić. Dalszeczynności przebiegają analogicznie do poprzedniej funkcjiMachining/Slope Area.

Na każdym z etapów definiowania kolejnych cykli pro-gramista ma możliwość podglądu symulacji w celu wychwy-cenia i ewentualnie wyeliminowania błędów i kolizji podczasobróbki skrawaniem. Tryb Photo pozwala użytkownikowi naanalizę porównawczą elementu wirtualnie obrobionego z ele-mentem nominalnym zaprojektowanym w 3D, w celu weryfi-kacji narzuconej tolerancji wymiarowej. Dlatego stosuje siętzw. mapę kolorów, którą system nakłada na element ob-

robiony; każdy kolor odzwierciedla pozostawiony naddatek.Możliwa jest też edycja kolorów oraz przynależnych do nichodpowiednich odchyłek.

Po wykonaniu powyższych czynności wkładka matrycyodkuwki jest już prawie gotowa, pozostaje tylko obróbkaotworów gwintowanych do mocowania wkładki; do narzę-dzia. Otwory te znajdują się na spodniej części wkładki;dlatego konieczne jest w tym przypadku przemocowanieczęści. Użytkownik może otworzyć nowy proces lub kon-tynuować pracę w procesie bieżącym. Proces przemocowa-nia definiuje się poprzez wstawienie nowego Part Operation.Teraz użytkownik może wstawić poszczególne cykle i opisać

je parametrami. W tym przypadku posłużono się inną meto-dą. Wcześniej zostały przygotowane i zapisane w katalogutzw. Machining Processes (MP). W procesach tych zawarte

są już wszystkie cykle potrzebne do wykonania operacji orazkomendy doboru narzędzi, w zależności od średnicy otworu,a także reguły, które pozwalają systemowi przypisywać od-powiednie MP do różnych otworów. Otwierając funkcję Ma-chining Processes Aplication wskazujemy otwory, dla którychprogramista chce wygenerować program. Następnie szuka-my odpowiedniego katalogu i wybieramy MP; system auto-matycznie przypisze kolejne cykle otworom oraz dobierzeodpowiednie narzędzia. Całość jest wstawiana do drzewka.Ostatnim etapem jest przeliczenie wstawionych przez pro-gram cykli oraz symulacja i analiza wygenerowanej ścieżkinarzędzia. Definiowanie procesu kończy się przez wygenero-wanie programów na maszynę numeryczną CNC.

CATIA generuje dwa rodzaje plików danych pośrednich:CLF (kod binarny) oraz tzw. APT (format tekstowy ASCII).

Dopiero na bazie tych plików, za pomocą zewnętrznegopostprocesora, generujemy ostateczny program w kodzieISO.

Zaprezentowany przykład kompletnego przygotowaniaprocesu do produkcji części matrycy odkuwki obejmuje etapy

– począwszy od rysunku 2D, przez wytworzenie modelu 3D,aż do wygenerowania kodu ISO na obrabiarkę CNC. Za-stosowanie do takich zadań zintegrowanego i asocjatywnegośrodowiska CATIA umożliwia radykalne skrócenie czasu ak-tualizacji wygenerowanych ścieżek narzędzi w przypadku

jakichkolwiek zmian w modelu początkowym 3D. Użytkownikma możliwość edycji w dowolnym momencie odkuwki, wkła-dek matrycy oraz procesu. W razie ewentualnych zmianw powiązanych ze sobą częściach, system automatyczniezaktualizuje wszystkie dokumenty. Dzięki tej metodzie unikasię wielu typowych błędów inżynierskich, które mogą wynik-nąć w trakcie manualnych zmian procesu w momencie poja-

wienia się aktualizacji w elemencie wejściowym. Ważną cechą tego systemu jest wspomniana asocjatywność, alewarto też wspomnieć o możliwości tworzenia przez pro-gramistę własnych standardów z dowolnych cykli wraz z pa-rametrami, które można zapisywać w katalogach jako prede-finiowane technologie dla produkowanych elementów. Dziękitemu jeszcze bardziej skraca się czas wytworzenia techno-logii, a możliwe błędy są wyeliminowane.

System CATIA dostarcza projektantom i inżynierom na-rzędzie, które ma ogromne możliwości wspomagania, nad-zorowania, jak również sprawdzania prawidłowości tokuprzygotowania produkcji. Dzięki zastosowaniu systemuCATIA zakład produkcyjny może zwiększyć wydajność pro-cesu projektowania i wytwarzania własnych wyrobów. Moż-liwe jest też tworzenie nowoczesnych produktów o kształ-

tach, które dotychczas uchodziły za niemożliwe do realiza-cji. Wykorzystanie systemu w przygotowaniu produkcji nietylko przyspiesza proces technologiczny wytworzenia pro-duktu, ale poprawia też jakość opracowanych technologiiprocesów wytwarzania. Wiąże się to z lepszą jakością produktu i jest bardzo ważne na dzisiejszym rynku wobecfaktu, że wyroby muszą spełniać coraz wyższe normy

jakości i dokładności.Tomasz Powroźnik – specjalista ds. CAM

(CATIA/NC Simul / IMS)



Documents

Catia v5 Standard Czy Nowoczesnosc w Przygotowaniu Produkcji