Μάθηµα CAM Σηµειώσεις Εργαστηρίου για το λογισµικό Pro Engineer 2001

Τ.Ε.Ι. ΚΡΗΤΗΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΏΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΑΣ Μάθηµα CAM Σηµειώσεις Εργαστηρίου για το λογισµικό Pro Engineer 2001 Μάρκος Α. Πετούσης ιπλ. Μηχανολόγος Μηχανικός - MSc Νοέµβριος 2005

Το παρόν φυλλάδιο βασίζεται στην πτυχιακή εργασία του σπουδαστή ιονύση Αντωνόπουλου, η οποία εκπονήθηκε υπό την επίβλεψη µου. Σελίδα 1

1. Γνωριµία µε το περιβάλλον του λογισµικού Pro/ Engineer Κατά την εκκίνηση του λογισµικού Pro/ ENGINEER, ο χρήστης εισέρχεται στο περιβάλλον εργασίας του λογισµικού, το οποίο φαίνεται στο σχήµα 1.1. Σχήµα 1.1. Περιβάλλον του Pro/ ENGINEER. Στο σχήµα 1.1 φαίνονται εικονίδια του λογισµικού, που αντιστοιχούν σε εντολές οι οποίες περιγράφονται παρακάτω. ηµιουργία νέου αρχείου Άνοιγµα ενός αρχείου Αποθήκευση ενός αρχείου Αποθήκευση ενός αρχείου αλλά µε διαφορετική ονοµασία Σελίδα 2

Εκτύπωση αρχείου Ανανέωση της οθόνης Μεγέθυνση του τεµαχίου Σµίκρυνση του τεµαχίου Προσαρµογή του τεµαχίου πλήρως στην οθόνη Προσανατολισµός του τεµαχίου στην οθόνη Αποθηκευµένες όψεις του τεµαχίου Αναπαράσταση τεµαχίου µαζί µε τις κρυφές γραµµές Αναπαράσταση τεµαχίου χωρίς τις κρυφές γραµµές Αναπαράσταση τεµαχίου µε σκίαση Ενεργοποίηση του Model Tree Ενεργοποίηση των επιπέδων Ενεργοποίηση των αξόνων Ενεργοποίηση των σηµείων Ενεργοποίηση του συστήµατος συντεταγµένων Το Model Tree είναι ένα παράθυρο, στο οποίο φαίνεται η δοµή του σχεδίου µε τη µορφή λίστας (σχήµα 1.2). Πάνω αριστερά στο σχήµα το PRT0002.PRT είναι το όνοµα του αρχείου, τα RIGHT, TOP, FRONT είναι τα αρχικά επίπεδα αναφοράς και PRT_CSYS_DEF είναι το σύστηµα συντεταγµένων. Αν είχε κατασκευαστεί ένα στερεό µοντέλο, θα υπήρχαν οι εντολές που χρησιµοποιήθηκαν, η µια κάτω από την άλλη. Στο σχήµα 1.3 φαίνεται το Model Tree για ένα γεωµετρικό µοντέλο. Το menu του Pro/ ENGINEER έχει σηµαντικότερες διαφορές σε σχέση µε τα υπόλοιπα σχεδιαστικά λογισµικά. Συνήθως δίνεται πρόσβαση στις εντολές σχεδίασης µέσω εικονιδίων, ενώ στο Pro/ ENGINEER το menu αναπτύσσεται κάθετα (σχήµα 1.4). Στο σχήµα 1.5 φαίνεται το menu σε ανάπτυξη µιας συγκεκριµένης εντολής. Παρατηρείται ότι κάθε επιλογή µαυρίζει και από κάτω ανοίγει το δικό της menu. Αυτό αποτελεί ίσως και τη µεγαλύτερη δυσκολία στη χρήση του προγράµµατος, τουλάχιστον στην αρχή, µέχρι να αποκτήσει εξοικείωση ο εκάστοτε χρήστης. Σελίδα 3

Σχήµα 1.2. Model Tree. Σχήµα 1.3. Model Tree για ένα γεωµετρικό µοντέλο. Σχήµα 3.4,5. Menu Manager του Pro/ ENGINEER. Για την κατασκευή ενός τρισδιάστατου γεωµετρικού µοντέλου πρέπει πρώτα γίνει δισδιάστατος σχεδιασµός. Ο σχεδιασµός αυτός γίνεται στο Sketcher, το περιβάλλον του οποίου φαίνεται στο σχήµα 1.6. Σελίδα 4

Σχήµα 1.6. Sketcher, περιβάλλον δισδιάστατης σχεδίασης. Στο σχήµα 1.6 παρατηρούνται στη δεξιά πλευρά τα εικονίδια, µε τα οποία γίνεται ο σχεδιασµός του δισδιάστατου σχεδίου. Παρακάτω παρατίθενται τα εικονίδια αυτά µε την αντίστοιχη επεξήγηση δίπλα. Κέρσορας. Επιλογή γραµµών, τόξων, αξονικών γραµµών κλπ Σχεδίαση γραµµής Σχεδίαση αξονικής γραµµής Σχεδίαση παραλληλόγραµµου Σχεδίαση κύκλου Σχεδίαση οµοαξονικών κύκλων Σχεδίαση έλλειψης Σχεδίαση τόξου δυο σηµείων Σχεδίαση οµοαξονικών τόξων επιλέγοντας ένα υπάρχον τόξο και δίνοντας το επιθυµητό µήκος του τόξου Σχεδίαση τόξου τριών σηµείων Σχεδίαση καµπύλης Σχεδίαση τόξου µήκους ενός τεταρτηµορίου µεταξύ δυο ακµών Σελίδα 5

Σχεδίαση ελλειπτικού τόξου µεταξύ δυο ακµών Σχεδίαση καµπύλης επιλέγοντας διάφορα σηµεία στο επίπεδο Σχεδίαση σηµείων Τοποθέτηση συστήµατος αξόνων Σχεδίαση ακµών, χρησιµοποιώντας ως αναφορά υπάρχουσες ακµές Σχεδίαση ακµών παράλληλα σε υπάρχουσες ακµές Εισαγωγή διαστάσεων Μορφοποίηση επιλεγµένων διαστάσεων υνατότητα µορφοποιήσεων σε γραµµές κλπ Αποκοπή τµήµατος γραµµής µε συγκεκριµένο όριο Αποκοπή ή εξώθηση µεταξύ δυο γραµµών ιαίρεση γραµµής όπου αυτή εφάπτεται µε µια άλλη γραµµή ηµιουργία αντιγραφής σχήµατος επιλέγοντας άξονα συµµετρίας (Mirror) υνατότητα περιστροφής και αλλαγής στη κλίµακα σε επιλεγµένο σχήµα ηµιουργία αντιγράφου σε επιλεγµένο σχήµα Αποδοχή σχεδίασης Τέλος σχεδίασης Απόρριψη σχεδίασης Τέλος σχεδίασης Στο σχήµα 1.6 παρατηρούνται επίσης κάποια εικονίδια τα οποία δεν υπάρχουν στο πρώτο παράθυρο τρισδιάστατης σχεδίασης. Πρόκειται για τα παρακάτω. Αναίρεση (Undo) Αναίρεση της αναίρεσης (Redo) Εµφάνιση των διαστάσεων Εµφάνιση των συµβόλων καθετότητας Εµφάνιση του κάνναβου (Grid) Εµφάνιση των ακµών Η βασική διαδικασία από το σχεδιαστικό κοµµάτι του λογισµικού που απαιτείται στο CAM περιγράφεται παρακάτω. Σελίδα 6

1.1. Protrusion Πρόκειται για µια από τις βασικότερες εντολές στο Pro/ENGINEER, µε την οποία δηµιουργείται στέρεα κατασκευή. Η εντολή protrusion προκείµενου να κατασκευαστεί για παράδειγµα ένας κύλινδρος δηµιουργείται ως εξής: Από το menu manager επιλέγεται διαδοχικά Feature > Create > Solid > Protrusion και, ενώ είναι σε µαυρισµένο πλαίσιο οι εντολές Extrude και Solid, επιλέγεται Done. Αναλόγως τώρα µε το πώς είναι επιθυµητό να γίνει η δηµιουργία του όγκου, επιλέγεται µια εκ των One Side ή Both Sides (προς τη µια ή και προς τις 2 κατευθύνσεις αντίστοιχα). Εν προκειµένω One Side και Done. Στη συνέχεια ζητείται η επιλογή του επιπέδου, στο οποίο θα γίνει η αύξηση µε Pick. Αφού επιλεγεί το επίπεδο σχεδίασης, έστω το Front, εµφανίζεται ένα βέλος, το οποίο δείχνει την κατεύθυνση σχηµατισµού του τρισδιάστατου γεωµετρικού µοντέλου (σχήµα 1.7). Αν η επιθυµητή κατεύθυνση δεν είναι αυτή που φαίνεται στο σχήµα, µε Flip αλλάζει και επιλέγεται okay. Σχήµα 1.7. Επιλογή διεύθυνσης της αύξησης του όγκου. Επιλέγοντας Default, ανοίγει το παράθυρο Sketcher της δισδιάστατης σχεδίασης. Σε αυτό θα σχεδιαστεί ο κύκλος, από τον οποίο θα προκύψει ο κύλινδρος. Από την εργαλειοθήκη του Sketcher επιλέγεται το εικονίδιο κατασκευής κύκλου, όπως φαίνεται στο σχήµα 1.8. Με το σχέδιο επιστρέφει στο τρισδιάστατο περιβάλλον. Από το menu manager µε Blind και Done ζητείται το επιθυµητό βάθος. Σελίδα 7

Αφού δοθεί, επιβεβαιώνεται µε και µε ok από το παράθυρο διάλογου (σχήµα 1.9), οπότε και το αποτέλεσµα φαίνεται στο σχήµα 1.10. Σχήµα 1.8. Σχεδιασµός κύκλου στο Sketcher. Σχήµα 1.9. Παράθυρο διαλόγου. Σχήµα 1.10. Ολοκληρωµένος κύλινδρος µε τη χρήση της εντολής Protrusion. Σελίδα 8

2. Προσοµοίωση κατασκευής τεµαχίου. Η παρούσα ενότητα αναφέρεται στον προσδιορισµό της διαδικασίας κατασκευής ενός τεµαχίου, το οποίο έχει ήδη µοντελοποιηθεί στο λογισµικό CAD του Pro Engineer. Ο προσδιορισµός της διαδικασίας κατασκευής του κοµµατιού, γίνεται µέσω της προσοµοίωσης κατεργασιών κοπής στον υπολογιστή. Η προσοµοίωση έχει ως στόχο τον προσδιορισµό της καλύτερης διαδικασίας για την κατασκευή του εξαρτήµατος. Αφού επιλεγεί η αλληλουχία των κατεργασιών, για την παραγωγή του κοµµατιού, το λογισµικό έχει τη δυνατότητα να εξάγει τις κατεργασίες σε µορφή κώδικα συµβατού µε τη µηχανή που θα κατασκευαστεί το εξάρτηµα. Ο κώδικας αυτός στη συνέχεια µεταφέρεται στη µηχανή µέσω κατάλληλου λογισµικού. Τα βήµατα για τη διαδικασία αυτή περιγράφονται στη συνέχεια. Αρχικά επιλέγεται η δηµιουργία ενός καινούριου αρχείου τύπου manufacture (το περιβάλλον CAM του Pro Engineer), σχήµα 2.1. Σε αυτό το περιβάλλον πρέπει να µεταφερθεί το αρχείο part, για το οποίο πρόκειται να προσδιοριστεί η διαδικασία παραγωγής. Αρχικά, απαραίτητο είναι να τεθεί ο επιθυµητός κατάλογος αποθήκευσης των αρχείων από το working directory, σχήµα 2.2., 2.3. Σχήµα 2.1. Επιλογή νέου αρχείου. Σχήµα 2.2. Επιλογή καταλόγου. Σελίδα 9

Ο κατάλογος που ορίζεται πρέπει να τίθεται, γιατί, όταν χρειαστεί στο περιβάλλον manufacturing να εισαχθεί το τεµάχιο προς κατεργασία, πρέπει να ανοίγει ο κατάλογος, στον οποίο περιέχονται τα αρχεία και όχι αυτός που έχει το Pro/ENGINEER ως προεπιλεγµένη (default) ρύθµιση. Επιβεβαίωση µε ok. Έτσι, από το menu manager, επιλέγοντας Mfg Model > assemble > ref model, ανοίγει ο κατάλογος των αρχείων, επιλέγεται το επιθυµητό τεµάχιο και open σχήµα 2.4. Σχήµα 2.3. Επιλογή επιθυµητού καταλόγου. Σχήµα 2.4. Άνοιγµα επιθυµητού αρχείου. Για να αρχίσει η κατεργασία του γεωµετρικού µοντέλου, πρέπει να οριστεί το αρχικό δοκίµιο (ακατέργαστο υλικό), από το οποίο θα προκύψει µέσω της κατεργασίας το Σελίδα 10

τελικό εξάρτηµα. Απαραίτητη είναι λοιπόν η δηµιουργία ενός πρότυπου κατασκευής (workpiece), µέσα στο οποίο τοποθετείται το τεµάχιο προς κατεργασία, ως µια οντότητα. Η διαδικασία δηµιουργίας ενός workpiece είναι η εξής: Από το ενεργό παράθυρο Manufacture Menu Manager, επιλέγεται Mfg Model > Create > Workpiece. Ζητείται στη συνέχεια να δοθεί ένα όνοµα στη θέση Enter Part name PRT0001. ίδεται και επιβεβαιώνεται µε. Στη συνέχεια ανοίγει το παράθυρο Feat Class Solid και ο χρήστης σχεδιάζει το workpiece µε διαδικασία παρόµοια µε την αντίστοιχη της γεωµετρικής µοντελοποίησης στο Pro/ENGINEER. Επιλέγεται Protrusion και ακολούθως Extrude και Solid. Στο καινούργιο παράθυρο Menu Manager που ανοίγει, ζητείται να οριστεί, αν το Workpiece θα δηµιουργηθεί από τη µια ή και τις δύο πλευρές του σχεδιαστικού µοντέλου. Για το συγκεκριµένο αντικείµενο επιλέγεται one side. Πρέπει να οριστεί το επίπεδο, από το οποίο θα ξεκινήσει το extrude για το workpiece. Επιλέγεται το επίπεδο που βρίσκεται στην κάτω επιφάνεια του τεµαχίου µε το βέλος να έχει απαραιτήτως τη διεύθυνση που φαίνεται στο σχήµα 2.5. Αυτό, γιατί πρέπει το Workpiece να περικλείει πλήρως τον όγκο του τεµαχίου. Επιβεβαίωση µε okay. Σχήµα 2.5. Επιλογή διεύθυνσης όγκου του workpiece. Το workpiece θα προκύψει, αφού πρώτα σχεδιαστεί στο sketcher, γι αυτό από το menu manager ζητείται να επιλεγεί µια πλευρά του τεµαχίου. Επιλέγεται µια κάθετη πλευρά, ώστε το κοµµάτι να εισέλθει στο sketcher µε σωστό προσανατολισµό, σχήµα 2.6. Σελίδα 11

Σχήµα 2.6. Σχήµα 2.7. Παράλληλα, παρατηρείται ότι ανοίγει το παράθυρο των αξόνων αναφοράς, το οποίο είναι κενό. Εποµένως, πρέπει να δηµιουργηθούν σε αυτήν την περίπτωση δύο άξονες αναφοράς στο κέντρο του τεµαχίου, όπως φαίνεται στο σχήµα 2.7. µε πορτοκαλί χρώµα. Στη συνέχεια από την εργαλειοθήκη επιλέγεται το εικονίδιο κατασκευής ορθογωνίου, προκειµένου να σχεδιαστεί το περίγραµµα του workpiece γύρω από το τεµάχιο. Οι διαστάσεις του ορθογωνίου πρέπει να είναι λίγο µεγαλύτερες από τις µέγιστες διαστάσεις µήκους και πλάτους του σχεδιαστικού µοντέλου (σχήµα 2.8.). Οι διαστάσεις αυτές είναι αυτές που πρέπει να έχει το πραγµατικό δοκίµιο που θα τοποθετηθεί στην εργαλειοµηχανή, για την κατασκευή του τεµαχίου. Για την ολοκλήρωση της διαδικασίας επιλέγεται και από το τρισδιάστατο περιβάλλον Blind και Done. Τέλος εισάγεται η τιµή του βάθους του workpiece, η οποία θα είναι λίγο µεγαλύτερη από τη µέγιστη τιµή ύψους του τεµαχίου και. Επιλέγοντας ok από το παράθυρο διάλογου, εµφανίζεται η εικόνα του σχήµατος 2.9., όπου µε πράσινο χρώµα απεικονίζεται το workpiece. Σχήµα 2.8. Σχεδιασµός περιγράµµατος work piece. Σελίδα 12

Σχήµα 2.9. Ολοκληρωµένη κατασκευή workpiece και σχεδιαστικού µοντέλου. Έχει ολοκληρωθεί η απαιτούµενη προετοιµασία, για να ξεκινήσει η διαδικασία ορισµού των κατεργασιών για την παραγωγή του τεµαχίου. Από το menu manager, επιλέγοντας Mfg Setup, ανοίγει ένα παράθυρο που ονοµάζεται Operation Setup, σχήµα 2.10. Σχήµα 2.10. Ορισµός παραµέτρων για το ξεκίνηµα µιας κατεργασίας. Σελίδα 13

Στο σηµείο Operation Name δίδεται το όνοµα της κατεργασίας, έστω ΟΡ010. Παρακάτω, επιλέγοντας το εικονίδιο, ανοίγει το παράθυρο Machine Tool Setup, (σχήµα 2.11.), στο οποίο καθορίζονται παράµετροι της εργαλειοµηχανής, όπως Machine Name (όνοµα µηχανής ), Machine Type (τύπος µηχανής ) και Number Of Axes (αριθµός αξόνων κατεργασίας). Στην προκειµένη περίπτωση η εργαλειοµηχανή που θα χρησιµοποιηθεί είναι φρέζα (mill) τριών αξόνων, στην οποία δίδεται αυθαίρετα η ονοµασία MACH01. Επιβεβαίωση µε οκ και επιστροφή στο προηγούµενο παράθυρο. Επιλέγοντας δίπλα από το Program Zero, ζητείται ο ορισµός ενός καρτεσιανού συστήµατος, µιας αρχής των αξόνων για το σχεδιαστικό µοντέλο. Εδώ πρόκειται για το MACH, που συµβολίζεται µε ένα µικρό καρτεσιανό σταυρό, ο οποίος και επιλέγεται. Τέλος πρέπει να οριστεί η επιφάνεια, στην οποία θα επιστρέφει το κοπτικό εργαλείο µετά το πέρας κάθε κατεργασίας. Επιλέγοντας λοιπόν το εικονίδιο δίπλα από το Surface, ανοίγει το παράθυρο Retract Selection σχήµα 2.12. Με την επιλογή Along Z Axis καθορίζεται πόσο θα απέχει το επίπεδο ηρεµίας από την πάνω επιφάνεια του σχεδιαστικού µοντέλου. ίδεται µια τιµή της τάξεως των 10 mm για λόγους ασφάλειας. Επιβεβαίωση µε οκ και η κατεργασία OP010 έχει δηµιουργηθεί επιτυχώς. Σχήµα 2.11. Παράθυρο Machine Tool Setup. Σελίδα 14

Σχήµα 2.12. Παράθυρο Retract Selection. Αφού ορίσθηκαν οι βασικές παράµετροι, ξεκινά η διαδικασία ορισµού των απαραίτητων κατεργασιών για την προσοµοίωση κοπής του αρσενικού τεµαχίου. Από το menu manager, επιλέγοντας Machining > Nc Sequence > New sequence, εµφανίζονται όλες οι δυνατές κατεργασίες που µπορούν να χρησιµοποιηθούν, (σχήµα 2.13.). Στην προκειµένη περίπτωση οι απαραίτητες είναι οι Face (κατεργασία επιφάνειας), Profile (κατεργασία περιγράµµατος) και Pocketing (κατεργασία εσοχών). Οι παραπάνω κατεργασίες είναι απαραίτητες διότι, όπως φαίνεται στο σχήµα 2.9., για να προκύψει το τεµάχιο από το ακατέργαστο µπλοκ (workpiece), χρειάζεται η κοπή του περιγράµµατος των µικρών και µεγάλων κυλίνδρων, καθώς και του µεγάλου περιγράµµατος της βάσης (profile). Επίσης χρειάζεται η κοπή των ανισοεπίπεδων επιφανειών πάνω από τη βάση (pocketing), καθώς και η κατεργασία επιφάνειας, το πιο ψηλό σηµείο δηλαδή που είναι η πάνω επιφάνεια των τεσσάρων µικρών κυλίνδρων (face). Επιλέγεται αρχικά έστω Pocketing και Done. Παρατηρείται ότι ανοίγει ένα παράθυρο Seq Setup, στο οποίο ζητείται να οριστούν όλα τα απαραίτητα στοιχεία µιας κατεργασίας. Τα ελάχιστα που µπορούν να οριστούν είναι τα Tool, Parameters και Σελίδα 15

Surfaces, δηλαδή το κοπτικό εργαλείο οι παράµετροι κοπής και η κατεργαζόµενη επιφάνεια αντίστοιχα (σχήµα 2.14.). Σχήµα 2.13. Επιλογή κατεργασίας. Σχήµα 2.14. Επιλογή απαραίτητων στοιχείων κατεργασίας. Επιβεβαιώνοντας µε Done ανοίγει το παράθυρο Tool Setup, για τον καθορισµό του κοπτικού εργαλείου (σχήµα 2.15.). Στη θέση Tool_ID εισάγεται το όνοµα, στη θέση Tool Type ο τύπος κατεργασίας, στη θέση Cutter Diam η διάµετρος του και στη θέση Length το µήκος του. Τέλος στο µαυρισµένο πλαίσιο γίνεται προεπισκόπηση του εργαλείου. Η επιλογή του εργαλείου είναι σηµαντική, κυρίως για την επιλογή διαµέτρου και αυτό γιατί, όταν για παράδειγµα η κοπή γίνεται σε γωνίες, πρέπει η διάµετρος να είναι σχετικά µικρή ώστε να µένει καθόλου ή ελάχιστη ποσότητα ακατέργαστου υλικού. Σελίδα 16

Επιπλέον, κάθε φορά που χρειάζεται να αλλάξει το κοπτικό εργαλείο, πρέπει να δηµιουργείται ένα νέο αρχείο (File / New όχι απλή αλλαγή στο ήδη υπάρχον), διότι διαφορετικά, όταν αργότερα οµαδοποιηθούν οι κατεργασίες σε µια, στη µνήµη του προγράµµατος θα κρατηθεί το τελευταίο εργαλείο που επιλέχθηκε να χρησιµοποιηθεί και όχι όλα τα εργαλεία της κατεργασίας. Σχήµα 2.15. Καθορισµός παραµέτρων κοπτικού εργαλείου. Αφού κλείσει το Tool Setup, επιλέγοντας Set από το menu manager, ανοίγει το παράθυρο καθορισµού των παραµέτρων Param Tree (σχήµα 2.16.). Παρατηρείται ότι κάποιες παράµετροι έχουν την τιµή (-1). Αυτό σηµαίνει ότι πρέπει να τους αποδοθεί η επιθυµητή τιµή, διαφορετικά το πρόγραµµα θα προειδοποιήσει για λανθασµένο καθορισµό παραµέτρων και η κατεργασία δεν θα µπορέσει να εκτελεστεί. Σελίδα 17

Σχήµα 2.16. Καθορισµός παραµέτρων κοπής. Πιο συγκεκριµένα: CUT_FEED: Η πρόωση που χρησιµοποιείται στην κίνηση του κοπτικού. STEP_DEPTH: Καθορίζει το βάθος κοπής για κάθε πέρασµα του κοπτικού εργαλείου. STEP_OVER: Καθορίζει το τελικό βάθος κοπής. Πρέπει να έχει θετική τιµή και να είναι µικρότερη ή ίση µε την cutter_diam που ορίστηκε παραπάνω. SPINDLE_SPEED: Καθορίζει την ταχύτητα περιστροφής του εργαλειοφορέα. Προτεινόµενη τιµή για ξεχόνδρισµα 500 rpm και για φινίρισµα >1000 rpm. CLEAR_DIST: Καθορίζει την απόσταση πάνω από την επιφάνεια προς µορφοποίηση, όπου τελειώνει η γρήγορη µετατόπιση του κοπτικού και µπορεί να αρχίσει η κατεργασία. SCAN_TYPE: Η παράµετρος αυτή καθορίζει µε πιο τρόπο η κατεργαζόµενη επιφάνεια θα σαρωθεί από το κοπτικό εργαλείο. COOLANT_OPTION: Είναι η παράµετρος για την επιλογή ή όχι του ψυκτικού µέσου. Πιο συγκεκριµένα ON (ψυκτικό ανοικτό), OFF (ψυκτικό κλειστό), FLOOD (µεγάλη ροή) κλπ. Σελίδα 18

Αφού πλέον ολοκληρωθεί και ο καθορισµός των παραµέτρων κοπής, το παράθυρο κλείνει. Από το menu manager τώρα, επιλέγοντας Model και Done, ζητείται η επιλογή της επιφάνειας, πάνω από την οποία αφαιρείται το υλικό. Η επιφάνεια που φαίνεται µε κόκκινο χρώµα στο σχήµα 2.17. είναι η επιθυµητή και επιβεβαιώνεται µε Done Sel και Done / Return. Σχήµα 2.17. Επιλογή κατεργαζόµενης επιφάνειας. Στο σηµείο αυτό, επιλέγοντας Done Seq, η κατεργασία ολοκληρώνεται. Όµως πριν από αυτό κρίνεται απαραίτητη η προβολή στην οθόνη του υπολογιστή, της προσοµοίωσης κοπής. Αυτό συµβαίνει, διότι κάποια ενδεχόµενα λάθη µπορεί να φανούν και να προληφθούν πριν από την επιβεβαίωση της ολοκλήρωσης της κατεργασίας. Μια πρώτη εικόνα προσοµοίωσης µπορεί να γίνει από το menu manager, επιλέγοντας Play Path > Screen Play. Με τον τρόπο αυτό εµφανίζεται ένα πληκτρολόγιο PLAY PATH (σχήµα 2.18.), τα κουµπιά χειρισµού του οποίου παρατίθενται παρακάτω. Σχήµα 2.18. Πληκτρολόγιο PLAY PATH. Σελίδα 19

Επανάληψη (Play Back) ιακοπή (Stop) Έναρξη (Play Forward) Προηγούµενο αρχείο CL Επιστροφή στην αρχή της αναπαράστασης (Rewind) (Fast Forward) Επόµενο αρχείο CL Επιλέγοντας την έναρξη το κοπτικό που εµφανίζεται ξεκινά µια πορεία κοπής και το κόκκινο χρώµα αντιπροσωπεύει όλες τις θέσεις από τις οποίες πέρασε (σχήµα 2.19.). Σχήµα 2.19. Προσοµοίωση κοπής µέσω της εντολής Screen Play. Η εντολή Screen Play δίνει µια εικόνα της τροχιάς του κοπτικού και όχι µια πλήρη εικόνα για την κοπή. Για το λόγο αυτό υπάρχει η εντολή NC Check, µε τη οποία παρέχεται η δυνατότητα πλήρους αναπαράστασης της διαδικασίας αφαίρεσης υλικού. Η τελευταία ενεργοποιείται από τη µπάρα βασικών επιλογών µέσω Utilities > Options. Στη θέση Options εισάγεται nccheck_type, στη θέση Value nccheck και enter (σχήµα 2.20.). Στη συνεχεία επιλέγεται Apply και Close. Η διαδικασία αυτή είναι απαραίτητη για την ενεργοποίηση του εργαλείου NC Check στο λογισµικό. Σελίδα 20

Σχήµα 2.20. Παράθυρο Preferences ενεργοποίησης της εντολής NC Check. Από το menu manager τώρα, επιλέγοντας NC Check και Run, ξεκινά η προσοµοίωση κοπής και ολοκληρώνεται όπως φαίνεται στο σχήµα 2.21. Το πράσινο χρώµα αντιπροσωπεύει την επιφάνεια του Workpiece, το µοβ (magenta), το τεµάχιο και το κίτρινο, το εσωτερικό περιττεύων υλικό του Workpiece. Σχήµα 2.21. Ολοκληρωµένη προσοµοίωση κοπής µε τη χρήση της εντολής NC Check. Στο σηµείο αυτό η πρώτη κατεργασία ολοκληρώθηκε. Εφόσον κρίνεται ότι είναι η επιθυµητή, από το menu manager επιλέγεται Done / Return και Done Seq. Αν θεωρηθεί ότι η κατεργασία χρειάζεται κάποιες αλλαγές, από το Seq Setup µπορούν να γίνουν οι απαραίτητες διορθώσεις και να επαναληφθεί η διαδικασία. Σελίδα 21

Με τον ίδιο ακριβώς τρόπο γίνονται όλες οι υπόλοιπες κατεργασίες Pocketing, επιλέγοντας από το menu manager NC Sequence, µε την επιλογή της αντίστοιχης κάθε φορά επιφάνειας. Όσον αφορά το κοπτικό εργαλείο, µπορεί να χρησιµοποιηθεί το ίδιο ή διαφορετικής διαµέτρου και µήκους, ενώ οι παράµετροι κοπής µπορούν να παραµείνουν οι ίδιες. Αυτό διότι πρόκειται για ξεχόνδρισµα. Σε φάση λείανσης όµως είναι φανερό ότι µπορεί να χρησιµοποιηθεί µικρότερο εργαλείο, περισσότερες στροφές εργαλειοφορέα, µικρότερη πρόωση, άλλος τύπος σάρωσης κλπ. Παρακάτω στα σχήµατα 2.22., 2.23. και 2.24. παρατίθενται ολοκληρωµένες όλες οι υπόλοιπες κατεργασίες Pocketing. Σχήµα 2.22. Σχήµα 2.23. Σχήµα 2.24. Έχοντας πραγµατώσει τις κατεργασίες Pocketing, η διαδικασία προχωράει για τη δηµιουργία και των υπόλοιπων κατεργασιών που απαιτούνται για την ολοκλήρωση του εξαρτήµατος. Η επόµενη κατεργασία αφορά την προσοµοίωση κοπής της περιµέτρου του τεµαχίου. Σελίδα 22

Από το menu manager επιλέγεται Machining > NC Sequence > New Sequence >Profile και Done. Όπως προηγουµένως έτσι και τώρα, ζητείται ο ορισµός του εργαλείου, των παραµέτρων κοπής και της επιφάνειας. Επιλέγοντας Done, ανοίγει το παράθυρο ορισµού του κοπτικού εργαλείου. Εισάγεται η επιθυµητή διάµετρος, το µήκος και το παράθυρο κλείνει. Από το menu manager τώρα µε Set ανοίγει το παράθυρο των παραµέτρων, στο οποίο ζητούνται λιγότερα στοιχεία από ότι πριν στο Pocketing (σχήµα 2.25.). Σχήµα 2.25. Παράθυρο ορισµού παραµέτρων κοπής. Σχήµα 2.26. Επιλογή περιµέτρου για το Profile. Για την προβολή της προσοµοίωσης επιλέγεται Play Path, NC Check και το αποτέλεσµα φαίνεται στο σχήµα 2.27. Σελίδα 23

Σχήµα 2.27. Ολοκληρωµένη προσοµοίωση κοπής Profile. Με τον ίδιο τρόπο γίνονται και τα άλλα δυο Profiles που αναφέρονται στους κυλίνδρους, οι προσοµοιώσεις κοπής των οποίων παρατίθενται στα σχήµατα 2.28. και 2.29. Σχήµα 2.28. Σχήµα 2.29. Τέλος µένει άλλη µια κατεργασία για την ολοκλήρωση της προσοµοίωσης κοπής του τεµαχίου. Πρόκειται για τη Face (κατεργασία επιφανειακού φρεζαρίσµατος). Η οποία γίνεται στην πάνω επιφάνεια των µικρών σε διάµετρο κυλίνδρων. Από το menu manager λοιπόν επιλέγοντας Face, αφού οριστεί το εργαλείο και οι παράµετροι κοπής, µε Pick επιλέγονται οι τέσσερις επιφάνειες των κυλίνδρων και Done. Με τη χρήση της NC Check, το αποτέλεσµα φαίνεται στο σχήµα 2.30. Αν έχει οριστεί κάποια κατεργασία που δε χρειάζεται ή είναι λάθος, πρέπει να διαγράφει. Αυτό γίνεται από το menu manager, επιλέγοντας Machining > Utilities > Σελίδα 24

Delete και από SELECT FEAT > NC Sequence. Στο σηµείο αυτό εµφανίζονται όλες οι κατεργασίες, επιλέγεται ποια πρέπει να διαγράφει, Done Sel και Done. Σχήµα 2.30. Προσοµοίωση κοπής Face. Μέχρι τώρα όλες οι κατεργασίες έχουν προσοµοιωθεί η κάθε µια ξεχωριστά. Για να βγουν όµως καλύτερα συµπεράσµατα, κρίνεται απαραίτητη η οµαδοποίηση όλων των κατεργασιών, ώστε να υπάρχει µια ολοκληρωµένη εικόνα της κοπής του τεµαχίου. Η οµαδοποίηση αυτή γίνεται ως εξής: Από το menu manager επιλέγεται CL Data > Output > Select One > Operation > OP010. Στη συνέχεια επιλέγονται όλες οι παράµετροι, Done και Done Output. Από CL Data πάλι επιλέγεται Edit > Operation > OP010 > Confirm. Από το παράθυρο Save As που ανοίγει, επιλέγεται το CL File OP010 και ok. Ακολούθως ανοίγει το CL Edit > Save File > ok > Done > ok. Όλες λοιπόν οι κατεργασίες τώρα έχουν οµαδοποιηθεί σε µια αλληλουχία κατεργασιών, η οποία για να προβληθεί, από το menu manager επιλέγεται CL Data >NC Check > Run και από το παράθυρο που εµφανίζεται γίνεται Open στην OP010.ncl που αποθηκεύτηκε πριν (σχήµα 2.31.). Το αποτέλεσµα της πλήρους προσοµοίωσης κοπής του τεµαχίου φαίνεται στο σχήµα 2.32. Παρατηρείται πως σε κάποια σηµεία υπάρχει κίτρινο χρώµα, το οποίο σηµαίνει πως η ακτίνα του κοπτικού είναι µεγαλύτερη από την αντίστοιχη ακτίνα στα σηµεία Σελίδα 25

στρογγυλοποίησης ή οι στροφές του εργαλειοφορείου σχετικά µικρές κλπ. Οι διορθώσεις µπορούν να γίνουν µε λείανση, όπως έχει αναφερθεί παραπάνω. Σχήµα 2.31. Παράθυρο Open, επιλογής οµαδοποιηµένης κατεργασίας. Σχήµα 2.32. Ολοκληρωµένη προσοµοίωση κοπής του αρσενικού τεµαχίου. Σελίδα 26

3. ηµιουργία G κώδικα και αποστολή δεδοµένων στην εργαλειοµηχανή. Μετά την ολοκλήρωση των διαδικασιών σχεδιασµού και προσοµοίωσης κοπής του τεµαχίου πρέπει να γίνει αποστολή όλων των δεδοµένων κοπής στην εργαλειοµηχανή για την παραγωγή του τεµαχίου. Κάθε κατεργασία (NC Sequence) αποτελεί ένα CL Data (Cutter Location Data) αρχείο, το οποίο αντιπροσωπεύει την τροχιά του κοπτικού εργαλείου. Στα αρχεία πρέπει να γίνει κατάλληλη επεξεργασία, ώστε να γίνουν αναγνωρίσιµα από την εργαλειοµηχανή. Η επεξεργασία αυτή γίνεται, σύµφωνα µε τις ρυθµίσεις στο αρχείο Post Processor File, το οποίο εξαρτάται από τον τύπο της µηχανής και παράγεται µε τη χρήση της εντολής Optfile Generator στο Pro/ENGINEER. O Post Processor αποτελεί το συνδετικό κρίκο του υπολογιστή µε την εργαλειοµηχανή, καθότι σε αυτόν αποστέλλονται τα CL Data αρχεία και αυτός δηµιουργεί το G κώδικα που είναι κατανοητός από την εργαλειοµηχανή. Το λογισµικό Pro Engineer υποστηρίζει ένα πλήθος εργαλειοµηχανών, αλλά παρέχει και τη δυνατότητα δηµιουργίας αρχείου ρυθµίσεων για την εκάστοτε εργαλειοµηχανή, εφόσον δεν υποστηρίζεται εγγενώς από το λογισµικό. Η υποστήριξη διαφορετικών εργαλειοµηχανών είναι απαραίτητη, γιατί κάθε εργαλειοµηχανή απαιτεί την εισαγωγή του G κώδικα µε διαφορετική σύνταξη σε σχέση µε τις υπόλοιπες. Αρχικά λοιπόν πρέπει να ελεγχθεί κατά πόσο η εργαλειοµηχανή που πρόκειται να χρησιµοποιηθεί υποστηρίζεται από το λογισµικό. Αν δεν υποστηρίζεται πρέπει να οριστεί ο Post Processor για τη συγκεκριµένη εργαλειοµηχανή στο κατάλληλο λογισµικό εργαλείο, το οποίο παρέχεται από το Pro Engineer. Εφόσον είναι διαθέσιµος ο Post Processor για τη εργαλειοµηχανή, είναι εφικτή η εξαγωγή της διαδικασίας παραγωγής που έχει οριστεί σε µορφή G κώδικα. Για την εξαγωγή σε G κώδικα, απαιτείται η παρακάτω διαδικασία. Έχοντας ενεργό το τεµάχιο στο CAM του Pro\ENGINEER, από το menu manager επιλέγεται CL Data, Output και Operation, εν συνεχεία επιλέγεται το αποθηκευµένο όνοµα για το Operation (π.χ. OP010) και Done. Ακολούθως File > CL File, MCD Σελίδα 27

File, Interactive και Done. Στο παράθυρο που εµφανίζεται, επιλέγεται OP010 και ok και µε την εντολή Verbose Option να είναι επιλεγµένη και Done. Εµφανίζεται µια λίστα (PP List) µε επιλογές µε πρόθεµα UNCX01 και κατάληξη.p0#, όπου # το Default νούµερο που αντιπροσωπεύει τον αριθµό της µηχανής. Σε αυτό το σηµείο χρειάζεται να είναι γνωστός ο αριθµός που αντιστοιχεί σε κάθε µηχανή. Επιλέγεται λοιπόν UNCX01.p0# όπου # ο αριθµός της µηχανής. Τέλος Done Output και Done/Return για επιστροφή στο βασικό Menu Manager. Το αρχείο που έχει προκύψει θα έχει τη µορφή όνοµαoperation.tap και εν προκειµένω OP010.TAP. Το αρχείο αυτό, το οποίο περιλαµβάνει τον G κώδικα για την κατεργασία, ανοίγει µε κάποιο επεξεργαστή κειµένου, όπως είναι το Notepad της Microsoft και έχει τη µορφή του σχήµατος 3.1. Σχήµα 3.1. Το Pro/ENGINEER δεν διαθέτει κάποιο πρόγραµµα αποστολής του G κώδικα στην εργαλειοµηχανή. Συνήθως οι κατασκευαστές controller της εργαλειοµηχανής παρέχουν κατάλληλα λογισµικά, τα οποία έχουν ως αντικείµενο για µεταφορά των δεδοµένων του G κώδικα στην εκάστοτε εργαλειοµηχανή. Εφόσον είναι εγκατεστηµένο το κατάλληλο λογισµικό για τη µεταφορά του G κώδικα στην εργαλειοµηχανή και ο υπολογιστής είναι συνδεδεµένος µε τον υπολογιστή της εργαλειοµηχανής, ο G κώδικας µεταφέρεται στην εργαλειοµηχανή, για εκκίνηση της διαδικασίας παραγωγής του τεµαχίου. Σελίδα 28