Nowoczesne programy CAM oprócz generacji ścieżki narzędzia dysponują również bardzo użyteczną cechą symulacjami obróbki skrawaniem. Dlaczego warto korzystać z opcji symulacji frezowania CNC podczas generowania ścieżki narzędzia? Czy symulacja obróbki skrawaniem może zapobiec kolizji podczas pracy maszyny? Na te i inne pytania związane z symulacjami programów CAM odpowiadamy w tym wpisie.
Zalety symulacji obróbki skrawaniem
Przeprowadzenie symulacji ruchów narzędzia po wygenerowaniu ścieżki narzędzia posiada wiele zalet i może uchronić maszynę od kolizji a obrabiany detal od błędnego wykonania. Pierwszą z zalet symulacji CAM jest to, że możemy zmieniać jej szybkość wykonania, co oznacza że cała symulacja może być wykonana w krótkim czasie. Drugą zaletą symulacji jest zgłoszenie kolizji. Symulacja bierze pod uwagę parametry narzędzia i obrabianego materiału i jest wstanie wyliczyć i pokazać miejsce ewentualnej kolizji narzędzia lub oprawki z materiałem. Trzecia zaleta to możliwość potwierdzenia kształtu wygenerowanej ścieżki. Programista ma możliwość zobaczenia wszystkich ruchów narzędzia które wystąpią podczas obróbki i sprawdzenia ich z zamierzonym sposobem frezowania CNC. Czwarta zaleta to możliwość oszacowania czasu trwania obróbki. Na podstawie symulacji firmy świadczące usługi frezowania CNC są wstanie wyliczyć czas potrzebny na obróbkę danego zlecenia i uwzględnić go do wystawianej klientowi wyceny.
Przykład wykrycia przez symulacje CAM błędnie wygenerowanej ścieżki narzędzia
Przed programistą ścieżki narzędzia postawiono proste zadanie wygenerowania ścieżki narzędzia do wyfrezowania CNC kieszeni w materiale aluminium. Programista zdecydował się na wykonanie kieszeni frezem o średnicy 6mm przy użyciu nowoczesnej metody frezowania szybkimi ruchami. Metoda ta polega na heliakalnym zagłębieniu się narzędzia na docelową głębokość a następnie obróbkę szybkimi ruchami maszyny o stosunkowo niewielkim braniu materiału (0.2mm). Programista po generacji ścieżki otrzymał wizualny podgląd ruchów narzędzia(zaznaczony kolorem niebieskim). Z tego podglądu można odnieść wrażenie, że ścieżka została wygenerowana w sposób poprawny i obróbka odbędzie się bez problemów. Na podglądzie widzimy heliakalne wejście w materiał do docelowej głębokości a następnie gęstą siatkę ruchów narzędzia, z której można wyczytać, że każdy ruch przesunięty jest od kolejnego o pożądane 0.2mm
Niedoświadczony programista CNC w tym momencie uznał by, że wygenerowana ścieżka narzędzia jest poprawna i przesłał plik z gkodem do operatora frezarki w celu jego wykonania. Był by to duży błąd, w efekcie którego maszyna wjechała by z duża prędkością całą szerokością freza w materiał. W rezultacie uszkodzeniu uległ by frez, materiał ale możliwe, że również maszyna. Doświadczony pracownik, przed wysłaniem pliku do maszyny wykonał by symulacje obróbki, na której od razu rozpoznał by błąd. Błąd w tej ścieżce narzędzia polega na tym, że po poprawnym zagłębieniu się narzędzia na docelową głębokość. Kolejny ruch wykonywany jest z docelową prędkością na całą szerokość freza a nie jak to było zamiarem na szerokość 0.2mm. W efekcie dojdzie do uszkodzenia materiału i freza, a w niesprzyjających okolicznościach również maszyny.
Bazując na wcześniejszej symulacji programista CNC przeprogramowuje ścieżkę narzędzia poprawiając błędy i następnie przechodzi do wykonania symulacji nowo otrzymanego pliku CAM. Z nowej symulacji wynika, że ścieżka narzędzia jest poprawna. Narzędzie w każdym ruchu zbiera pożądaną ilość materiału i nie ma ryzyka kolizji. Bazując na symulacji programista może wydać plik do realizacji na frezarce CNC.
Symulacja ścieżki narzędzia programem CAM – podsumowanie
Nowoczesne programy CAM wyposażone w możliwość symulacji wygenerowanej ścieżki narzędzia dają ogromną możliwość na przetestowanie wygenerowanych ruchów maszyny a w rezultacie na uniknięcie kolizji z materiałem. Symulacja procesu obróbki powinna zostać przeprowadzona każdorazowo przed wysłaniem pliku ze ścieżka narzędzia do maszyny.