Tasche: Konstruktion und Bearbeitung Aufgabenstellung Nebenstehend abgebildetes Teil soll aus einem Rohblock mit den Maßen 100x70x25 gefertigt werden. Ziel der Bearbeitung ist es, Taschen, Bohrungen und Gewinde zu erzeugen. 3 15 R5 R4 70 60 20 10 M10 R4 R5 5 5 R10 15 40 80 100 25 Zielsetzung In diesem Übungsbeispiel lernen Sie die dafür notwendigen Konstruktionsschritte und die Erzeugung der Fräsbahnen und Bohr-/Gewindezyklen. Seite 1 von 15
Konstruktion des Teiles Konstruktionsschritte (Überblick) 2D-Objekte: äußeres Rechteck und innere Rechtecke mit Eckenrundung R4 4 Kreise R10 und Vorbereitung Ausrunden: Teilelemente ausschneiden Ausrunden R5 (4 Kreise R4 als Kernlöcher nur zur besseren Übersicht, nicht unbedingt nötig) Seite 2 von 15
Schritt-für-Schritt-Konstruktion 2D-Objekt: Rechteck numerische Punkteingabe: 1. Punkt 0,0 absolut ->OKAY 2. Punkt 100,70 absolut ->OKAY 2 Rechtecke mit Eckenrundung numerische Punkteingabe, alle Punkte mit Absolutkoordinaten, nach jedem Punkt mit OKAY bestätigen 1. Rechteck 1. Punkt: 10,5 2.Punkt: 90,65 Radius: 4 2. Rechteck 1. Punkt: 30,25 2.Punkt: 70,45 Radius: 4 4 Kreise mit Radius 10 Nach Klick auf den Button erscheint eine Dialogbox. Hier ist Radius 10 einzugeben. Die Kreise haben folgende numerischen Mittelpunkte (Absolutwerte X,Y): 50,10 50,60 15,35 85,35 3. 2. 1. 8. Vorbereitung Ausrunden: Teilelemente ausschneiden 4. 7. Selektion der Elemente in einem Umlauf, danach Abbruch der Funktion mit POLYEND 5. 6. Seite 3 von 15
4. 1. Ausrunden R5 5. 6. 3. 2. 15. 16. 8. 7. 10. 11. 14. 13. Funktionsaufruf, Radius 5 eingeben und Selektion der Elemente in einem Umlauf, danach Abbruch mit POLYEND 9. 12. 4 Kreise mit Radius 4 Nach Klick auf den Button erscheint eine Dialogbox. Hier ist Radius 4 einzugeben. Die Punktselektion der Mittelpunkte erfolgt rastend auf den Mittelpunkten der Kreise R10. Alternativ ist auch die numerische Angabe möglich (Absolutwerte X,Y): 50,10 50,60 15,35 85,35 Die zur Bearbeitung notwendige Konstruktion des Teiles ist damit abgeschlossen. Die Vorgehensweise ist dabei nur als Vorschlag zu betrachten, es gibt viele andere Möglichkeiten. Wesentliche Zwischenstufen sind in den Dateien pocket1-1.vec bis pocket1-4.vec abgespeichert, die komplette Zeichnung mit Bemaßung in der Datei pocket1.vec. Seite 4 von 15
Erstellen und Simulation der Technologieblöcke Start des CAM-Moduls Das CAM-Modul wird mit dem entsprechenden Button im Tool-Menü Alle Tools gestartet. Haben Sie die Zeichnung nicht auf dem Bildschirm, öffnen Sie bitte die Datei pocket1-4.vec. Technologieblock für Schruppen Große Tasche erstellen Die Fräsbearbeitung ist mit der Strategie Tasche zu lösen. Demzufolge sind die Bearbeitungsart Fräsen und der Typ Tasche 2D zu wählen. Nebenstehende Dialogbox erscheint: Die Felder sind wie folgt auszufüllen: Zuerst wird ein individueller Name (z.b. Fräsen - Große Tasche Schruppen ) für den Technologieblock vergeben. Vor allem bei mehreren Blöcken dient dies der einfachen Unterscheidung. Festlegung der Farbe der Schnittfächen für die Simulation: Im Werkzeugmenü wird die Farbe für jedes Werkzeug festgelegt. Wird ein Werkzeug jedoch in mehreren Blöcken verwendet, sind in den Blöcken unterschiedliche Farben zu definieren. Seite 5 von 15
2 Nach Klick auf den Button Objekt interaktiv selektieren werden alle zur Tasche gehörenden Objekte selektiert. Dazu gehören die Reste der 4 Kreisbögen R10 und des Rechtecks mit den Ausrundungen. 1 Hinweis: Zur Selektion sollte das jetzt störende Menü minimiert werden. Dies gilt auch für alle folgenden Selektionsvorgänge. Die Selektion wird mit POLYEND abgeschlossen. Nun werden die (Start-) Ebene und von da ausgehend die Tiefe definiert (relativer Wert!). Das Werkstück hat eine Höhe von 25mm, demzufolge ist für Ebene der Wert 25 einzugeben. Entsprechend der Zeichnung hat Tiefe den Wert -5. Nach Klick auf den Button Datenblock für Werkzeug anlegen wird die entsprechende Dialogbox geöffnet. Hier sind anzugeben: der Name des Werkzeuges die Form des Werkzeuges (Zylinder) der Durchmesser (8) die Nummer (1) ggf. Farbe für Simulation Technologische Werte wie Vorschub und Drehzahl werden nach Bedarf eingegeben. Das hier evtl. eingetragene Tiefeninkrement stellt das Maximum für das Werkzeug dar (z.b. Schneidenlänge). Zum Übernehmen der Werte wird die Dialogbox mit OKAY verlassen. Seite 6 von 15
Die Vorschubgeschwindigkeit beim Eintauchen (Z-Zustellung) wird auf 20% reduziert, bei möglichem Volleingriff (beidseitiges Schneiden) auf 50%.. Nach Wahl der Frässtrategie, z.b. Gleichlauf-konturparallel von innen, wird das gewünschte Aufmaß in XY- und/oder Z- Richtung (z.b. XY 0.5mm) angegeben. Hinweis: Bei konturparallelen Bahnen sollte der Bahnabstand kleiner als 50% des Fräserdurchmessers sein. Festlegung des Programm-Nullpunktes: Nack Klick auf Neuen Nullpunkt anlegen erscheint nebenstehende Dialogbox. Hier sind folgende Eintragungen vorzunehmen: Benennung des Nullpunktes Selektion der 2D-Position z.b. links unten am Teil Festlegung der Ebene 25 (Z) Die Dialogbox wird mit OKAY verlassen. Hinweis zum Programm-Nullpunkt: Er dient der Nullpunktverschiebung, um Zeichnungs- und Maschinen-Koordinatensystem abzugleichen (siehe dazu das Kapitel Nullpunkte und Nullpunktverschiebungen ). Nach Definition aller Werte wird die Dialogbox CAM-Block bearbeiten mit OKAY verlassen. Seite 7 von 15
Technologieblock für Schlichten der Großen Tasche Der Boden der Tasche ist schon fertig, deshalb muß nur noch die Kontur nachbearbeitet werden. Der neue Technologieblock wird nach Klick auf den Button Neuer Block Kontur 2D erstellt. Wie oben beschrieben sollte man zuerst einen individuellen Namen (z.b. Fräsen Endkontur schlichten ) für den Technologieblock vergeben. Nach Festlegung der Simulationsfarbe ist die Kontur zu selektieren. Achten Sie darauf, daß das zuerst selektierte Element den Anfahrpunkt bestimmt (wenn durch Startpunkt nicht anders festgelegt). Danach werden die Werte für Ebene (25) und Tiefe (-5) eingetragen. Als Werkzeug wird wieder der Zylinderfräser D8 gewählt. Der Eintauchvorschub wird auf 20% reduziert. Als Frässtrategie werden Links/innen und Gleichlauf definiert. Als An-/Abfahrweg werden 5mm/3mm Kreis mit Gerade festgelegt. Nach Wahl des Maschinennullpunktes wird die Dialogbox mit OKAY verlassen. Technologieblock für Schruppen Kleine Tasche erstellen Nach Erstellen eines neuen Blocks wird dieser wie folgt definiert: Name und Simulationsfarbe festlegen Kontur selektieren (inneres Rechteck) Ebene 20 und Tiefe 5 eintragen neues Werkzeug festlegen (s.u.) Vorschubreduzierung bei Eintauchen auf 20%, bei Volleingriff auf 50% Gleichlauf konturparallel v. innen Aufmaß XY 0.5mm Nullpunkt 1 auswählen Beenden mit OKAY Seite 8 von 15
Neues Werkzeug: Name z.b. Zylinderfräser 6mm Form: Zylinder Durchmesser 6mm Nummer 2 Vorschub- und Drehzahl Eintauchwinkel 10 (Einfahren mit Rampe) ggf. Simulationsfarbe festlegen Beenden mit OKAY Technologieblock für Schlichten Kleine Tasche erstellen Der neu erzeugte Block wird wie nachstehend beschrieben definiert: Namen und Simulationsfarbe festlegen Kontur selektieren Ebene 20 und Tiefe 5 Wahl des Werkzeuges (Zylinderfräser D6) und Vorschubreduzierung Z 20% Strategie Links/innen und Gleichlauf An- und Abfahrgeometrie festlegen Nullpunkt1 auswählen Beenden mit OKAY Seite 9 von 15
Technologieblock Zentrieren-Bohren-Gewinde erstellen Ein neuer Technologieblock wird durch Klick auf die Buttons Bohren und nachfolgend Neuer Block - Bohren angelegt. In diesem Block können verschiedene Arbeitsschritte festgelegt werden. Wie immer sollte man als erstes einen Namen festlegen. Als Bohr-Objekte werden die 4 Kreise mit Radius 4 selektiert. Die Selektion wird mit POLYEND beendet. Hinweise: Die Löcher werden entsprechend der Selektionsreihenfolge gebohrt. Alternativ kann man die Kreise mit R10 selektieren (gleicher Mittelpunkt) und hätte somit die Kreise R4 nicht benötigt. Als Ebene wird 25 eingetragen. Aus der Liste der möglichen Bohrtypen wird für den ersten Arbeitsschritt Zentrieren gewählt. Dafür wird eine Simulationsfarbe festgelegt. Seite 10 von 15
Nach Klick auf den Button Datenblock für Werkzeug anlegen wird folgendes Werkzeug definiert: Name z.b. Senker 90 Form: Bohrer Durchmesser 10 Spitzenwinkel 90 Nummer 3 Vorschub und Drehzahl Die Dialogbox wird mit OKAY verlassen. Nach Eingabe von Bohrtiefe ( 5mm) und Verweilzeit am tiefsten Punkt (0.1s) ist die Definition des Arbeitsschrittes Zentrieren abgeschlossen. Als 2. Arbeitsschritt wird zum Bohren der Kernlöcher der Typ Bohren ausgewählt. Nach Wahl einer Farbe für die Simulation ist ein neues Werkzeug zu definieren (s.u.). Als Tiefe werden nach Zeichnung -18mm und als Verweilzeit 0.1s eingetragen. Das Aktivieren von Spitze verrechnen gewährleistet, daß der zylindrische Teil des Bohrlochs die angegebene Tiefe erhält. Seite 11 von 15
Zum Bohren wird z.b. folgendes Werkzeug benötigt: Name z.b. Bohrer 120-8.7mm Form: Bohrer Durchmesser 8.7mm (Kernloch M10) Spitzenwinkel 120 Nummer 4 Vorschub und Drehzahl Im 3. Arbeitsschritt soll Gewinde geschnitten werden. Demzufolge ist als Typ Gewindebohren zu wählen. Nach Festlegung einer Simualtionsfarbe wird unten beschriebenes Werkzeug definiert. Die Tiefe beträgt laut Zeichnung -15mm, als Verweilzeit wird z.b. 0.1s eingetragen. Werkzeug zum Gewindebohren: Name z.b. Gewindebohrer M10 Form: Gewindebohrer Auswahl des Gewindes: M10 (Durchmesser und Steigung werden erkannt, können aber auch frei definiert werden) Nummer 5 Vorschub und Drehzahl Seite 12 von 15
Nach Wahl des Nullpunktes 1 ist die Definition des Technologieblockes abgeschlossen. Er wird mit OKAY verlassen. Hinweis: Die Technologieblöcke sind in der Datei pocket1-cam.vec gespeichert. Fräsbahnberechnung und Simulation Hinweis: Vor Berechung der Fräsbahnen sollten Sie die Datei mindestens einmal gespeichert haben, ansonsten werden Sie im weiteren Verlauf automatisch dazu aufgefordert. Da man in den meisten Fällen sofort die Simulation sehen möchte, ist der Button Simulation anzuklicken. Notwendige Berechnungen werden automatisch ausgeführt. Hinweis: Zur alleinigen Berechnung der Fräsbahnen ohne Simulation ist der Button Block neu berechnen auszuwählen. In der folgenden Dialogbox können die zu simulierenden Blöcke und die Reihenfolge der Simulation bestimmt werden. Da die Blöcke in der angebotenen Folge dargestellt werden sollen, ist mit Klick auf <Weiter> fortzufahren. Jetzt werden die Simulations-Parameter bestimmt. Sicher haben Sie schon bemerkt, daß das äußere Rechteck zur Bearbeitung nicht nötig ist. Es dient der Simulation und wird nach Klick auf den Button Objekt interaktiv selektieren selektiert. Der Zeichnung entsprechend ist die Ausdehnung in Z-Richtung von 0 bis 25 mm anzugeben. Mit Klick auf <Beenden> wird die Berechnung gestartet. Seite 13 von 15
Nach Berechnung der Werkzeugbahnen werden diese zuerst angezeigt. Die Simulation läßt sich mit Klick auf den entsprechenden Button starten. In der Kopfzeile des Simulationsfensters können verschiedene Sichten und Optionen der Simulation eingestellt werden. Die Buttons sind selbsterklärend. Nach Darstellung des ersten Blocks (Große Tasche schruppen) folgt der zweite Block (Endkontur schlichten). Danach folgen die beiden Blöcke zur Bearbeitung der kleinen Tasche. Durch die unterschiedliche Farbgebung der Schnittflächen sind sie gut zu erkennen. Achten Sie beim Schruppen auf das Eintauchen mit Rampe. Seite 14 von 15
Als letztes wird der Block Zentrieren-Bohren-Gewinde mit seinen 3 Arbeitsschritten angezeigt. Editieren/Ändern eines Blockes Entspricht eine Werkzeugbahn nicht Ihren Wünschen, ist der entprechende Technologieblock oder das Werkzeug zu ändern. Die geschieht durch Klick auf den Button Block bearbeiten und Auswahl des entsprechenden Blocks. Seite 15 von 15