CAD/CAM mit CATIA V5 Michael Hoffmann, Oliver Hack, Sven Eickenberg NC-Programmierung, Postprocessing, Simulation ISBN 3-446-22959-0 Inhaltsverzeichnis Weitere Informationen oder Bestellungen unter http://www.hanser.de/3-446-22959-0 sowie im Buchhandel
Vorwort...3 Inhaltsverzeichnis...4 1 Einleitung...11 1.1 CAD/NC-Kopplung...11 1.2 Assoziative Datenbasis...12 1.3 Fertigungslösungen in CATIA V5...13 2 Bohr- und Fräsbearbeitung...15 2.1 Einführung...15 2.1.1 Vorteile von CATIAV5 NC-Manufacturing...16 2.1.2 Verfahren...18 2.1.3 Konfigurationen und Plattformen im Bereich NC-Manufacturing...20 2.1.4 Aufrufen einer Workbench...21 2.1.5 Auswahl der Workbenches...21 2.2 User Interface...22 2.2.1 Beschreibung des Strukturbaumes...23 2.2.2 Definition eines Rohteiles...24 2.2.3 Definition einer Aufspannung...25 2.2.4 Bearbeitungsoperationen...28 2.2.5 Bearbeitungsoperationen im Überblick...29 2.2.6 Einstellungen in den Bearbeitungsoperationen...33 2.2.7 Berechnung und Simulation der Werkzeugbahnen...39 2.2.8 Erzeugung eines Werkzeugwechsels...42 2.2.9 Einstellungen im Werkzeugwechsel...43 2.2.10 Automatische Generierung eines Werkzeugwechsels...46 2.2.11 Erzeugung eines Werkzeugkataloges...47 2.2.12 Programmausgabe...48 2.3 Anwendungsbeispiel 1: Werkzeugplatte...51 2.3.1 Definition der Aufspannung (Werkzeugplatte)...53 2.3.2 Erzeugung einer Planfräsoperation...54 2.3.3 Erzeugung einer Taschenfräsoperation...59 2.3.4 Wiederverwenden von bereits erzeugten Operationen...63 2.3.5 Kopierumsetzung von bereits erzeugten Operationen...65 4
2.3.6 Operator COPY auf Operationen anwenden... 66 2.3.7 Erzeugung einer Anbohroperation... 68 2.3.8 Erzeugung einer Bohroperation... 72 2.3.9 Erzeugung einer Planeinsenk-Operation... 75 2.3.10 Erzeugung einer Zirkularfräsoperation... 76 2.3.11 Erzeugung einer Profilkonturoperation... 78 2.3.12 Vorarbeit für die 2,5-Achsbearbeitung... 82 2.3.13 Erzeugung eines Bearbeitungsprozesses... 87 2.3.14 Integration von erprobtem Fertigungswissen... 102 2.4 Anwendungsbeispiel 2: Tasche mit Durchbruch... 109 2.4.1 Erzeugung eines 2,5-Nachbearbeitungsbereiches... 110 2.4.2 Weitere Möglichkeiten zur Bereichsauswahl... 114 2.4.3 Kollisionsbetrachtung innerhalb des Bauteils und des Werkzeuges 115 2.5 Anwendungsbeispiel 3: Schmiedegesenk... 119 2.5.1 Definition der Aufspannung... 121 2.5.2 Erzeugung einer Schruppoperation... 122 2.5.3 Erzeugung einer Kopierfräsoperation... 123 2.5.4 Erzeugung eines Neigungsbereiches... 126 2.5.5 Erzeugung eines Nachbearbeitungsbereiches... 134 2.6 Anwendungsbeispiel 4: Elektrode für Schmiedegesenk... 139 2.6.1 Erzeugung einer Kopierschruppoperation... 141 2.6.2 Erzeugung eines Neigungsbereiches... 143 2.7 Anwendungsbeispiel 5: Mehrachs-Bearbeitung... 145 2.7.1 Definition der Aufspannung... 146 2.7.2 Bearbeitungsoperationen im Bereich der 5-Achsbearbeitung... 147 2.7.3 Stellung der Werkzeugachsen... 147 2.7.4 Erzeugung einer Schruppoperation... 152 2.7.5 Erzeugung einer Kopierfräsoperation mit mehreren Achsen... 153 2.7.6 Erzeugung einer Isoparametrischen Bearbeitung... 157 2.7.7 Erzeugung einer Mehrachs-Flankenkonturfräsoperation... 161 2.7.8 Wiederverwenden von Operationen... 163 2.7.9 Bearbeitung von Mehrfachachskurven... 165 2.7.10 Mehrfachachskonturgeführte Bearbeitung... 168 3 Drehbearbeitung... 172 5
3.1 Einführung...173 3.2 CATIA Drehverfahren Lathe Machining...174 3.3 User Interface...175 3.3.1 Arbeitsumgebung starten...175 3.3.2 Voreinstellungen...176 3.3.3 Symbolleisten...177 3.3.4 Aufspannung definieren...180 3.3.5 Bearbeitungsoperationen und Register...184 3.4 Rohteilerstellung...193 3.5 Schruppbearbeitung...195 3.5.1 Schruppoperation...195 3.5.2 Ansteigende Schruppoperation...205 3.5.3 Abstechen und Einstechen (Stechdrehen)...206 3.5.4 Einstechdrehoperation...208 3.5.5 Ansteigende Aussparungsoperation...209 3.6 Schlichtoperationen...210 3.6.1 Profilschlichtoperation der Drehmaschine...210 3.6.2 Einstichschlichtoperation...217 3.7 Gewindeschneidoperationen...219 3.7.1 Außengewindeschneiden (Ausrichtung: Außen)...220 3.7.2 Innengewindedrehen (Ausrichtung: Innen)...226 3.8 Ausrichtungsstrategien - Beispiele...227 3.8.1 Anwendungsbeispiel Schruppen: Innendrehen...227 3.8.2 Anwendungsbeispiel: Einstechen einer Innen-Nut...232 3.8.3 Sonstige Ausrichtungen...236 3.9 Sequenzielle Operation...240 3.9.1 Funktion: GO / Go to a point...241 3.9.2 Funktion: GO-Delta...243 3.9.3 Funktion: GO IndirV...244 3.9.4 Funktion: GO-Follow...245 3.9.5 Postprozessoranweisungen PP Word...246 3.9.6 Strategie Register...246 3.10 Axiale Bearbeitungsoperationen...248 3.11 Anwendungsbeispiel: Durchgängiger Prozess...248 6
4 Drahterodieren... 268 4.1 Verfahren... 268 4.2 Anwendungsgebiete... 268 4.3 Produktüberblick: CATIA Drahterodiermodul CUT4AXES... 269 4.4 Arbeitsumgebung starten... 271 4.5 Funktionen und Symbolleisten... 271 4.6 Voreinstellungen... 274 4.7 Anwendungsbeispiel 1: Profilkontur ohne Konus... 275 4.7.1 Vorbereitungen... 276 4.7.2 Definition der Aufspannung... 277 4.7.3 Profilkontur-Operation (ohne Konus)... 277 4.7.4 Berechnung und Simulation der Werkzeugbahn... 286 4.7.5 NC-Code generieren (Postprozessorlauf)... 287 4.7.6 Fertigung... 289 4.8 Anwendungsbeispiel 2: Profilkontur mit und ohne Konus... 290 4.8.1 Vorbereitungen... 291 4.8.2 Definition der Aufspannung... 292 4.8.3 Profilkontur-Operationen ohne Konus (Verzahnung)... 292 4.8.4 Profilkontur-Operationen mit Konus (Abstechmeißel):... 295 4.8.5 Positionieren zum nächsten Einfädelpunkt... 298 4.8.6 Profilkontur-Operationen mit Konus (Rundmeißel)... 299 4.8.7 Berechnung und Simulation der Werkzeugbahn... 301 4.8.8 NC-Code generieren (Postprozessorlauf)... 302 4.8.9 Fertigung... 303 4.9 Anwendungsbeispiel 3: Design Feature... 304 4.9.1 Vorbereitungen... 304 4.9.2 Erzeugen des Design Features... 305 4.9.3 Definition der Aufspannung... 306 4.9.4 Profilkontur-Operation mit Design Feature... 307 4.9.5 Berechnung und Simulation der Werkzeugbahn... 307 4.10 Anwendungsbeispiel 4: Kopierumsetzung... 308 4.10.1 Vorbereitungen... 308 4.10.2 Kopierumsetzung als Verschiebung in Y-Richtung... 308 4.10.3 Berechnung und Simulation der Werkzeugbahn... 309 7
4.11 Anwendungsbeispiel 5: Szenario Geometrieänderung...310 4.11.1 Vorbereitungen...310 4.11.2 Geometrieänderung...310 4.11.3 Aktualisierung und Simulation der Werkzeugbahn:...312 5 Wasserstrahlschneiden...314 5.1 Verfahren...314 5.2 Anwendungsgebiete...315 5.3 Wasserstrahlschneiden in CATIA V5...315 5.3.1 Das Produkt FasTrim...315 5.3.2 Verwendung von CATIA V5 Manufacturing und cpost...316 5.4 Anwendungsbeispiel 1: Konturschneiden Schrift...316 5.4.1 Geometrieerstellung...317 5.4.2 Vorbereitungen...318 5.4.3 Definition der Aufspannung...319 5.4.4 Erzeugung einer Profilbearbeitung...319 5.4.5 Technologiedaten...322 5.4.6 Makroeinstellungen...322 5.4.7 Berechnung und Simulation der Werkzeugbahn:...323 5.4.8 NC-Code generieren (Postprozessorlauf):...324 5.4.9 Fertigung:...326 6 Postprocessing...327 6.1 Definition...327 6.2 Postprozessortypen...328 6.2.1 Individuelle Einzellösung...328 6.2.2 Generalisierter Postprozessor...328 6.2.3 Postprozessor-Generator...328 6.3 CATIA V5 Integration...329 6.3.1 Voreinstellungen...329 6.4 Das Produkt cpost...329 6.4.1 cpost Runtime...329 6.4.2 cpost Builder...331 7 Maschinensimulation...346 7.1 Einführung...346 7.2 Simulationsarten...348 8
7.2.1 Inverse Kinematik... 349 7.2.2 Machinetool Implementation Kit (MIK)... 349 7.2.3 Machinetool Controller Emulator (MCE)... 350 7.3 Benötigte Softwarekomponenten... 352 7.3.1 Software: CATIA V5 (Release 13)... 352 7.3.2 Software: DELMIA V5 (Release R13)... 353 7.3.3 Software: Postprozessor (cpost)... 353 7.4 Geometrieaufnahme und Datenerfassung... 354 7.5 Konstruktionsphase... 355 7.6 Kinematik-Definitionen... 358 7.6.1 Machine Tool Builder starten... 358 7.6.2 Mechanismus generieren... 359 7.6.3 Kinematische Verbindungstypen... 360 7.7 Inverse Kinematik definieren... 365 7.7.1 Travel Limits... 365 7.7.2 Homeposition (Achsenreferenzpunkt)... 366 7.7.3 Workpiece Mount Point (WMP)... 368 7.7.4 Tool Mount Point (TMP)... 369 7.8 Werkstückaufnahme... 370 7.9 Simulationsvorbereitungen... 372 7.9.1 Maschinendefinition (Maschineneditor)... 373 7.9.2 Positionsdaten... 374 7.10 Simulationsbetrachtung... 375 7.10.1 Workbench Machine Tool Path Simulation... 376 7.10.2 Werkstückaufspannung ausrichten... 376 7.10.3 Simulation starten... 377 7.10.4 Kollisionsbetrachtung... 378 7.10.5 Kollisionsbetrachtung definieren... 379 7.10.6 Werkzeugbahnmodifikation... 382 7.10.7 Zweite Winkellösung... 383 7.10.8 Erreichbarkeitsprüfung der Achsen... 384 7.10.9 Abstands- und Bandanalysen... 384 7.10.10 Datenausgaben Display und Sensor... 386 7.10.11 Erzeugung von Übergangsbahnen... 387 9
8 NC-Dokumentation...388 8.1 Definition...388 8.2 Einfügen von Grafiken in die HTML-Dokumentation...388 8.3 NC-Dokumentation generieren...389 8.4 Anpassungen des Makros...390 9 STL Rapid Prototyping...393 9.1 Definition und Verfahren...393 9.2 Datenfluss beim Rapid Prototyping...394 9.3 Datenformat STL...395 9.4 Slice-Verfahren...396 9.5 STL Generierung in CATIA V5...397 9.5.1 Workbench STL Rapid Prototyping starten...397 9.5.2 Triangulation (Tesselierung generieren)...397 9.5.3 Weitere STL-Funktionen in CATIA V5...401 9.6 Datenaufbereitung und Fertigung (Stereolithografie)...402 10 Literaturverzeichnis...403 11 Stichwortverzeichnis...404 10