A magas precizitású alkatrész egy megbízható rajzzal, stabil bázissal és a megmunkálási technológia pontos betartásával kezdődik. A CAD/CAM rendszer felelős a geometria és a szerszámpálya meghatározásáért, de önmagában nem képes kompenzálni a gép játékát, a szerszám futását, a gyenge befogást, a hőmérsékleti elmozdulást vagy a mérési hibákat. Ezért a szoftver kiválasztását mindig az adott alkatrész, a gép és a teljes gyártási folyamat figyelembevételével érdemes megtenni.
Egy prizmatikus tokalkatrész szoros furatokkal más CAM eszközt igényel, mint egy lapát, impeller vagy szerszámforma, ahol összetett felületek vannak. A tokár-maró alkatrészek esetén pedig szükség van a tengelyek szinkronizálására, a főorsó átvitelének kezelésére és az ütközés-ellenőrzésre. Nincs univerzális megoldás, de több rendszer is rendszeresen használatos ott, ahol a pontos geometria és a kiszámítható gépmozgás elengedhetetlen.
Mit tud és mit nem tud a CAM a pontosság érdekében
Az egyik legfontosabb beállítás a pályaszámítás tűrése. A CAD felületet gépmozgássá alakítja a rendszer, és a számított pálya a megadott határok között eltérhet a névleges geometriától. Ha a tűrés túl durva, látható lapolás marad, és nehezebb a kívánt forma elérése. Ha túl szigorú, akkor nagyon nagy NC program jön létre rövid szakaszokból, amit nem minden vezérlés tud feldolgozni a megadott előtolás megtartásával.
A simítás is része a teljes eltérésnek. Az Autodesk dokumentációja szerint, ha a simítás be van kapcsolva, az operáció teljes tűrése a megmunkálási és a simítási tűrések összege. Gyakorlatban tehát két 0,01 mm-es érték nem eredményez 0,01 mm-es összes eltérést. Ezeket együtt kell választani és a postprocesszor után ellenőrizni. Erről részletes leírás található az Autodesk Fusion hivatalos súgójában.
A simítás mellett a sima lépésköz, a hullámmagasság szabályozása, a vágás iránya és a szerszámtengely mozgásának folyamatossága is fontos a jó felületi minőséghez. A hirtelen forgó tengelymozgások lassulást, megállást és helyi nyomot okozhatnak a felületen. Egy jó CAM rendszer lehetővé teszi a szerszám dőlésszögének és orientációjának simítását, de ezeknek a beállításoknak a gép kinematikájához kell igazodniuk.
A postprocesszor és a szimuláció fontosabb, mint a hosszú funkciólista
A CAM nézetablakában látott szép pálya még nem jelent biztonságos gépi programot. A postprocesszor alakítja át a pályát a konkrét vezérlő parancsaivá, kezelve a ciklusokat, síkokat, forgó tengelyeket, korrekciókat és a gép korlátait. Egy hiba ezen a ponton megváltoztathatja a programozó által ellenőrzött mozgást.
Egyszerű háromtengelyes megmunkálásnál gyakran elegendő a pálya és anyagleválasztás ellenőrzése. Öttengelyes és tokár-maró munkáknál viszont érdemes a gépet, szerszámokat, befogókat, alapanyagot és készülékeket is modellezni. A legmegbízhatóbb megoldás a kész NC kód alapján történő szimuláció. Például az NX CAM támogatja a G-kód vezérelt szimulációt: a digitális gépmodell a kimeneti program parancsait követi, nem csak a CAM belső pályáját. A Siemens is kínál gépkészleteket, amelyek egyesítik a kinematikát, a postprocesszort és a szimulációt; erről részletes tájékoztatás található az NX CAM postprocesszor és szimuláció oldalán.
A Mastercam három ellenőrzési szintet kínál: a Backplot megjeleníti a szerszám mozgását, a Verify modellezi az anyagleválasztást és az esetleges ütközéseket, a Machine Simulation pedig a gép kinematikáját veszi figyelembe. A többtengelyes modulban elérhető a szerszámtengely vezérlése, a bevágásellenőrzés és az ütközésvizsgálat is. Ez a kombináció hasznos olyan műhelyekben, ahol különböző gépek vannak, és a programokat a gép specifikus konfigurációjához kell igazítani.
Fusion, Mastercam, NX és hyperMILL: melyik rendszer hol erős
Autodesk Fusion
A Fusion kis- és középvállalatoknak ideális, akik egységes CAD/CAM környezetet keresnek 2,5D, háromtengelyes megmunkáláshoz, esztergáláshoz és részben többtengelyes feladatokhoz. A programozó szabályozhatja a tűrést, simítást, maradékanyag megmunkálást és a gépmodell beállításait. A bonyolultabb egyidejű többtengelyes funkciók egy része a Manufacturing Extension licenchez kötött, ezért a bevezetés előtt érdemes ellenőrizni a pontos licenccsomagot.
Ez a rendszer jó belépőpont lehet precíziós munkákhoz, ha a műhely rendelkezik megbízható postprocesszorral, és nem várja el, hogy a nagyon szűk CAM tűrés helyettesítse a gép beállítását. Különösen fontos az elérhető pontszám és a vezérlő képessége a sűrű pályák kezelése során.
Mastercam
A Mastercam népszerű olyan műhelyekben, ahol sokféle gép van: 2D és háromtengelyes marástól az egyidejű öttengelyes és tokár-maró gépekig. Részletesen szabályozható a megmunkálási minta, a szerszámtengely viselkedése és az ütközésmegelőzés. A hivatalos Mastercam Multiaxis leírás kiemeli az anyagleválasztás ellenőrzését, az interferencia vizsgálatot és a kinematikai szimulációt.
A precíziós gyártásban nagy előnyt jelent a tapasztalt postprocesszor-fejlesztők és géptámogatók elérhetősége. Egy széles körben támogatott, bevált konfiguráció gyakran praktikusabb, mint egy bonyolultabb termék, amelyhez nincs megfelelő szakmai támogatás a műhelyben.
Siemens NX CAM
Az NX CAM összetett gyártási láncokban használatos, ahol a CAD modell, a technológia-előkészítés, a többtengelyes megmunkálás, a mérőciklusok és a digitális gépmodell egy környezetben működik együtt. Többféle ellenőrzési szintet támogat, beleértve az anyagleválasztás és a kimeneti kód szerinti szimulációt. Ez különösen hasznos drága alapanyagok, bonyolult kinematika és olyan folyamatok esetén, ahol a késői hibafelfedezés költséges.
Hátránya a bevezetés költsége és a szükséges szakmai felkészültség. Az NX megvásárlása postprocesszorok, gépmodellek és szabályok nélkül nem hozza meg a várt eredményt.
hyperMILL
A hyperMILL a bonyolult marási feladatokra, öttengelyes felületekre, szerszámformákra, turbógépek alkatrészeire és olyan munkákra specializálódott, ahol a felületi minőség szorosan kapcsolódik a szerszám orientációjához. Az OPEN MIND aktuális dokumentációja tartalmaz magas precizitású felület-számítási módokat és öttengelyes mozgásoptimalizáló eszközöket. Ez a specializáció jól jön lapátok, impellerek, mély üregek és nehezen hozzáférhető területek esetén.
A hyperMILL választása akkor indokolt, ha a műhely valóban kihasználja ezeket a lehetőségeket és képes fenntartani a pontos gépmodellt. Átlagos prizmatikus alkatrészeknél a speciális eszköztár jelentős része kihasználatlan maradhat.
A pontosságot a mérés zárja le
A CAM a névleges mozgást számítja ki; a végső méret csak a szerszám és az anyag érintkezése után alakul ki. A tényleges szerszámátmérő, a kihúzás, a kopás, a munkadarab merevsége, a hőmérséklet és a gép állapota mind befolyásolják az eredményt. Szoros tűrések esetén hasznosak a köztes mérések: munkadarab beállítása tapintóval, bázisok ellenőrzése, kritikus méretek mérése és kopáskorrekció frissítése.
A mérőciklusokat össze kell hangolni a vezérlővel és a postprocesszorral. Ezek nem helyettesítik a végső koordináta-mérőgépes ellenőrzést, de korábban jelezhetik a munkadarab elmozdulását, a rossz szerszámot vagy a méreteltérést. Sorozatgyártásban segítik a folyamat stabilizálását, míg egyedi drága alkatrésznél megállíthatják a megmunkálást, mielőtt visszafordíthatatlan hiba történne.
Hogyan válasszunk rendszert a műhelynek
A CAD/CAM bemutatót mindig saját alkatrésszel és a tényleges géphez készült postprocesszorral érdemes végezni. Készítsük elő a modellt, rajzot, befogást és a kritikus méretek listáját. Kérjük meg a szállítót, hogy készítsen el egy végső pályát, generálja le az NC kódot, és mutassa be a kimeneti program szimulációját, nem csak az eredeti pályát.
- Milyen típusú alkatrészek a fő gyártási feladat: prizmatikus, felületi, többtengelyes vagy tokár-maró?
- Van-e kész és bevált postprocesszor a géphez és vezérlőhöz?
- Tartalmazza-e a szimuláció a tengelyhatárokat, befogókat és készülékeket?
- Lehet-e a rendszerrel a végső NC kód alapján ellenőrizni a mozgást?
- Hogyan szabályozható a pályatűrés, a simítás és a hullámmagasság?
- Támogatja-e a mérőciklusokat és a folyamatkorrekciót?
- Kik fogják karbantartani a postprocesszorokat, szerszámtárakat és gépmodelleket?
Egyes műhelyeknek a Fusion jól használható, ha rendelkeznek jól előkészített postprocesszorral. A változatos géppark és nagy programozási igény a Mastercam felé terelheti a választást. Az NX CAM azoknak a vállalatoknak való, akik összekapcsolt digitális gyártási környezetet igényelnek. A hyperMILL erős az összetett öttengelyes és felületkezelő feladatokban. A végső döntést a tesztalkatrész, a postprocesszor minősége és a csapat képességei alapján érdemes meghozni, hogy fenntartható legyen a beállított folyamat.