Download pdf - CAD-CAM Programming by WinCAM Programming Package

The 4th International Scientific Conference of Producing Engineering DEVELOPMENT AND MODERNIZATION OF PRODUCTION

Edited by: I. Karabegovi� , M. Jurkovi� &&&& V. Dole�ek UNIVERSITY OF BIHA� * FACULTY OF TECHNICAL ENGINEERING BIHA�

161

CAD/CAM PROGRAMIRANJE WinCAM PROGRAMSKIM PAKETOM

CAD/CAM PROGRAMMING

BY WinCAM PROGRAMMING PACKAGE

Nedžad Rep�i�, Isad Šari� Univerzitet u Sarajevu, Mašinski fakultet Sarajevo

Vilsonovo šetalište 9 Sarajevo, Bosna i Hercegovina

Klju�ne rije�i: CAD, CAM, interfejs, pre/post procesor SAŽETAK: Pristup programiranja CNC mašina koji se odvija po sistematici kontrolnog softvera bitno se razlikuje od pristupa CAD/CAM programiranja. Pri tome ne postoji veza sa CAD (Computer Aided Design) sistemom, tj. ne koriste se baze geometrijskih i tehnoloških podataka koje su razvijene pri projektovanju radnih primjera pomo�u ra�unara u CAD sistemu. Kao rezultat težnje integracije procesa projektovanja radnih primjera u CAD sistemu i programiranja obradnih procesa kao subjekta CAM (Computer Aided Manufecturing) sistema pojavilo se CAD/CAM programiranje. Time je izostavljen postupak programiranja u klasi�nom smislu, jer se svi geometrijski i tehnološki podaci potrebni za proces programiranja interaktivno preuzimaju iz CAD sistema. U radu je prikazan proces CAD/CAM programiranja u WinCAM programskom paketu na primjeru obrade struganjem odabranog radnog primjera.

Key words: CAD, CAM, interface, pre/post processor ABSTRACT: CNC machines programming approach that takes place according to systematics of controling software is essencialy different from CAD/CAM programming approach. There is no symilarity with CAD system. The geometric and technological data developed during projecting of work examples with assistance of computers in CAD system is not used. CAD/CAM programming appeared as the result of necessity for integration of processes for projecting of the work examples in CAD system and programming of processing as the subject of CAM system. This meant the omission of classical programming procedure because all geometric and technological data necessary for the programming process are interactively taken over from CAD systems. Process of CAD/CAM programming in WinCAM program package on the example of processing on the lathe of the chosen work example is presented in this paper.

N. Rep�i�, I. Šari�

RIM 2003, Biha�, Bosna i Hercegovina

162

1. UVOD WinCAM je programski paket koji je razvijen sa ciljem da se korisnik za veoma kratko vrijeme, bez ranijeg iskustva, upozna sa svim aspektima CAD/CAM podrške CNC programiranju. Najve�i problem sa kojim se korisnik do sada susretao, stvaranje CNC programa kontrolnim softverom, automatski je riješen sa WinCAM programskim paketom, tako da je uspješna prakti�na primjena paketa mogu�a poslije samo nekoliko minuta. Dakle, WinCAM programski paket povezuje funkcionalnost profesionalnog CAD/CAM sistema sa pogodnostima specificiranog kontrolnog softvera. Upotrebom aplikacije proces obrade je mogu�e grafi�ki prikazati i trodimenzionalno 3D - simulirati, što osigurava visok stepen upotrebljivosti ove aplikacije [1]. Nakon formiranja grafi�kog prikaza procesa obrade na ekranu, CNC program se automatski generiše u CAM sistemu u obliku ciklusa obrade koji se prikazuju u integrisanom CNC editoru u željenom kontrolnom formatu (npr. SINUMERIK 810T). CNC program se može procesirati direktno na PC mašinu i na taj na�in kontrolisati njen rad ili prenijeti na CNC industrijsku mašinu sa integrisanim CNC modulom. Tako�er je mogu�e preuzeti crteže drugih radnih primjera iz CAD sistema (npr. AutoCAD 2002) preko DXF formata [2]. 2. OPIS WinCAM PROGRAMSKOG PAKETA Budu�i da upoteba aplikacije treba da je što jednostavnija, WinCAM programski paket korisniku pruža pomo� i podršku u svakoj situaciji. Zbog dizajna i jasne strukture u povezivanju sa dokazanom korisni�kom filozofijom Windows-a, korisnik dobija maksimalni ugo�aj i sigurnost pri radu. Osnovne karakteristike WinCAM programskog paketa su:

• DXF interfejs, • integrisani CNC editor, • direktna kontrola PC mašina, ili direktni prenos podataka - CNC programa na

CNC industrijsku mašinu sa integrisanim CNC modulom [3], • prikaz podataka u razli�itim kontrolnim formatima, • grafi�ki prikaz i trodimenzionalna 3D - simulacija procesa obrade na mašini, • mogu�nost rada u mreži.

3. PRIMJER PROGRAMIRANJA U WinCAM PROGRAMSKOM PAKETU Proces CAD/CAM programiranja u WinCAM programskom paketu prikazan je na primjeru obrade struganjem odabranog radnog primjera (samo za 1. stezanje), slika 2.

Slika 1. Radna stanica za grafi�ki prikaz i programiranje Slika 2. Radni primjer radnih primjera u WinCAM programskom paketu


CAD/CAM PROGRAMMING BY WinCAM PROGRAMMING PACKAGE

163

Proces programiranja obradnog procesa radnog primjera sastoji se od: a) preuzimanja podataka o radnom primjeru iz CAD sistema, b) planiranja obradnog procesa, c) programiranja (ispisivanja programa) procesa obrade struganjem i d) grafi�kog prikaza i trodimenzionalne 3D – simulacije obradnog procesa [4].

Tok informacija pri programiranju prikazan je na slici 3.

�

CAD/CAM WinCAM baza

podataka

Radna stanica

CAD softver SINUMERIK 810T - CNC interaktivni softver

Upravlja�ki mehanizam

CNC postprocesor

CNC procesor

CNC blokovi Prema proizvodnom nivou

Slika 3. Tok informacija pri programiranju

3.1. Grafi�ki prikaz primjera u CAD sistemu

Nakon što se uklju�i ra�unar i duplim klikom miša na sli�icu pokrene WinCAM

programski paket, klikom na sli�icu u CAD sistemu vrši se definisanje dužine, pre�nika i ta�ke stezanja neobra�enog komada ∅30x65 mm u ZX ravni, slika 4.

Pri formiranju grafi�kog prikaza radnog primjera, u cilju lakšeg crtanja, koristi se alat za

uve�anje prikaza pojedinih elemenata crteža . Podru�je uve�anja bira se mišom. Bitno je naglasiti da se crta samo dio konture radnog primjera u pozitivnom dijelu X ose, dok se dio konture u negativnom dijelu automatski formira, budu�i da se pri procesu obrade struganjem radi o komadu kružnog popre�nog presjeka koji je simetri�an u odnosu na Z osu. Iz menija alata za crtanje linija bira se alat za crtanje polilinije , zadaje pozicija: 0,0 startne ta�ke, a zatim pozicije: 14,0; 14,-15.8; 11.7,-

Slika 4. Definisanje dimenzija neobra�enog komada i ta�ke stezanja

Slika 5. Grafi�ki prikaz radnog primjera u CAD sistemu



164

18; 11.7,-20; 18,-20; 18,-35.276 krajnjih ta�aka polilinije. Sljede�i dio konture koji se crta je kružni luk. Iz menija alata za crtanje kruga bira se alat za crtanje kružnog luka zadanog preko krajnjih ta�aka luka i radijusa . Zadaje se startna ta�ka kružnog luka kao krajnja ta�ka do sada nacrtane konture, krajnja ta�ka kružnog luka: 28,-46 i radijus kružnog luka: 14. Željeni dio kružnog luka bira se tipkom space na tastaturi i potvr�uje sa <Enter>. Rad na crtežu nastavlja se biranjem alata za crtanje polilinije, iz menija alata za crtanje linija, kako je to ranije opisano. Zadaje se startna ta�ka polilinije kao krajnja ta�ka kružnog luka, a zatim pozicije krajnjih ta�aka: 28,-48; 30,-48. Koriste�i alat za zarubljivanje ivica odrede se uglovi koje treba zarubiti i unesu se dužine zarubljenja: 2 i 1, nakon �ega se dobije dovršeni grafi�ki prikaz radnog primjera u CAD sistemu, prikazan na slici 5. 3.2. Prikaz procesa obrade radnog primjera u CAM sistemu

a) Odre�ivanje redoslijeda operacija i izbor reznog alata Nakon grafi�kog prikaza radnog primjera u CAD sistemu, aktivira se CAM sistem klikom miša

na sli�icu . Iz biblioteke alata CAM sistema biraju se sljede�i alati koji �e se koristiti u procesu obrade odabranog radnog primjera:

1) lijevi alat, 2) alat za vanjsko narezivanje navoja,

i smještaju se u spremište alata, kako je prikazano na slici 7.

b) Redoslijed operacija Za grubu i finu obradu bira se lijevi alat , a tre�a operacija se vrši alatom za vanjsko narezivanja navoja. Na slici 8. je prikazano zadavanje neophodnih CNC parametra potrebnih za programiranje koji �e biti sadržani u generisanom CNC programu. Za

Slika 8. Zadavanje i unošenje CNC parametara u CNC program

Slika 7. Biblioteka i spremište alata u CAM sistemu

Slika 6. Redoslijed operacija

1) Gruba obrada

2) Fina obrada

3) Vanjsko narezivanje navoja


CAD/CAM PROGRAMMING BY WinCAM PROGRAMMING PACKAGE

165

stezno sredstvo potrebno je uklju�iti obrtanje osovine u odabranom smjeru suprotnom od smjera kretanja kazaljke na satu . Kontura crteža radnog primjera koja

se obra�uje bira se mišom. Alat se brzim hodom pozicionira: 32,1 i vrši se

gruba obrada . Svi potrebni parametri za programirano izvo�enje ove operacije zadaju se u ciklusu grube obrade, slika 9. Fina obrada se izvodi ne mijenjaju�i alat, prate�i konturu koja je prethodno definisana za grubu obradu. Nešto izmijenjeni parametri potrebni za programirano izvo�enje ove operacije zadaju se u ciklusu fine obrade, slika 9. Da bi se izvršila obrada vanjskog narezivanja navoja, trenutno aktivni alat se brzim hodom pomjera na poziciju: 70,70 na kojoj �e se nesmetano izvršiti zamjena alata. Kontura crteža radnog primjera na kojoj �e se narezati navoj bira se mišom. Alat se brzim hodom pozicionira: 16,1 i vrši se obrada vanjskog narezivanja navoja. Svi potrebni parametri za programirano izvo�enje ove operacije zadaju se u ciklusu vanjskog narezivanja navoja, slika 9.

c) Grafi�ki prikaz i trodimenzionalna 3D – simulacija obradnog procesa u

CAM sistemu

Trodimenzionalna 3D – simulacija procesa obrade prikazuje ta�nu kopiju realnog procesu obrade na mašini i odgovorna je za bolje razumijevanje programiranja te za ve�u sigurnost prilikom izrade programa.

Slika 10. Grafi�ki prikaz i 3D - simulacija obradnog procesa u CAM sistemu

d) Ispisivanje programa Dakle, korištenjem WinCAM programskog paketa nije potrebno vršiti programiranje u nekom od kontrolnih softvera, jer se nakon formiranja grafi�kog prikaza radnog primjera u CAD sistemu i grafi�kog prikaza obradnog procesa u CAM sistemu CNC

Slika 9. Parametri ciklusa grube, ciklusa fine obrade i ciklusa vanjskog narezivanja navoja



166

program automatski generiše u CAM sistemu u obliku ciklusa obrade, i prikazuje se u

integrisanom CNC editoru u SINUMERIK 810T kontrolnom formatu [5]. WinCAM, CNC program SINUMERIK 810T N0005 G54 N0010 G96 S0 N0015 G58 X0. Z0. N0020 S180 N0025 F0.200 N0030 T1 D1 (*Copying tool left*) N0035 M4 N0040 G0 X32. Z1. (**#0040 mashining cycle, SINUMERIK 810T**) N0045 G96 F0.200 S180 N0050 G0 X32. Z1. N0055 R20=1 R21=0. R22=0. R24=0.2 R25=0.2 N0060 R26=1.5 R27=42 R28=0.200 R29=31 R30=0.75 L95 P1 (**#00040 end**) (**#00041 smooting cycle, SINUMERIK 810T**) N0065 G96 F0.100 S240

N0070 G0 X32.4 Z1.2 N0075 R20=2 R21=0. R22=0. R24=0. R25=0. N0080 R26=0. R27=42 R28=0.100 R29=21 R30=1 L95 P1 (**#00041 end**) N0085 G0 X70. Z70. N0090 G97 S1500 N0100 G0 X16. Z1. (**#00043 thread cutting cycle, SINUMERIK 810T**) N0105 G95 S1500 N0110 R20=1.500 R21=14. R22=1. R23=1. R24=-0.92 R25=0. N0115 R26=0. R27=0. R28=10 R29=0 R31=14. R32=-17. L97 P1 (**#00043 end**) N0120 M30

4. ZAKLJU�AK Primjena ra�unara ušla je u mnoge oblasti inženjerske prakse, od po�etnih faza projektovanja do proizvodnje i kontrole kvaliteta. Uvo�enjem CAD projektovanja i CAM proizvodnje pove�ava se produktivnost, smanjuje škart i na taj na�in smanjuju troškovi izrade. Time se ostvaruje ve�a dobit i snižava cijena proizvoda.

Me�u važnijim razlozima za implementaciju WinCAM sistema u praksi su: poboljšana inženjerska produktivnost, lakše modificiranje dizajna prema zahtjevima i potrebama korisnika, brži odziv na zahtjev za ponudom, poboljšana ta�nost dizajna, pomo� pri izradi dokumentacije, bolja procjena troškova, bolja komunikacija i sporazumijevanje izme�u inženjera, dizajnera, crta�a, rukovodilaca i razli�itih projetnih grupa. 5. LITERATURA [1] “WinCAM - CAD/CAM programming system for turning and milling”, EMCO

MAIER Hallein, Austria, Edition 2000. [2] E. Finkelstain: “AutoCAD 2002”, Mikroknjiga, Beograd, 2002. [3] “CNC Programme package - SINUMERIK 810/820T”, EMCO MAIER Hallein,

Austria, Edition 1999. [4] V. Me�anin: “Programiranje obradnih procesa na CNC mašinama”, Monografija,

Mašinski fakultet, Kraljevo, 1997. [5] “Software Description - WinNC SINUMERIK 810/820T”, EMCO MAIER

Hallein, Austria, Edition 1996.