SERIA · CNC LAB

Od modelu CAD do frezarki — co naprawdę dzieje się pomiędzy

Łańcuch CAD → CAM → postprocesor → G-code → kontroler → maszyna. Każde ogniwo może zepsuć część, a większość awarii ma źródło w dwóch z nich.

SZOPA NA WSI2 MIN CZYTANIA
Od modelu CAD do frezarki — co naprawdę dzieje się pomiędzy
CAD→CAM→NCCNC LAB · 10 KROKÓW
ŁAŃCUCH
WEJŚCIEDECYZJAPRZETWARZANIEKONTROLANARZĘDZIEWYJŚCIEPOPRAWKA STRATEGII01MODEL CAD02MATERIAŁ03PÓŁFABRYKAT04FREZ05STRATEGIA CAM06SYMULACJAKOLIZJI07POSTPROCESOR08G-CODE09KONTROLER10OBRÓBKA IPOMIARŚCIEŻKA NARZĘDZIA6 mm · 3 PRZEJŚCIA · Z-6.0KONTUR Z CAMPRZEJŚCIA W GŁĄB-2.0-4.0-6.0
KAŻDE OGNIWO MOŻE ZEPSUĆ CZĘŚĆ · SYMULACJA KOLIZJI JEST TAŃSZA NIŻ FREZ I PŁYTA

Między modelem na ekranie a częścią na stole jest pięć przekładów, z których każdy coś tłumaczy i każdy może przetłumaczyć źle. Warto wiedzieć, który z nich zawodzi najczęściej.

CAD to jeszcze nie produkcja

Model opisuje kształt docelowy. Nie zawiera informacji o tym, czym go wykonać, w jakiej kolejności ani jak zamocować materiał. Częsty błąd początkujących polega na projektowaniu narożników wewnętrznych na ostro — frez jest okrągły i takiego narożnika nie zrobi. To decyzja, którą trzeba podjąć w CAD, a nie odkryć w CAM.

Materiał i półfabrykat

Deklaracja materiału w CAM to nie formalność: z niej wynikają parametry skrawania. Równie ważny jest półfabrykat, czyli opis tego, co faktycznie leży na stole. Płyta o nominalnych 18 mm potrafi mieć 17,4 mm i jeśli CAM o tym nie wie, ostatnie przejście albo nie przetnie materiału, albo wejdzie w stół.

Model przed wygenerowaniem ścieżek — tu zapadają decyzje o obróbce
Model przed wygenerowaniem ścieżek — tu zapadają decyzje o obróbce · fot. PDrouin (WMF) (text and layout) CMadeo (WMF) (included illustration) · CC BY-SA 4.0 · Wikimedia Commons

Strategia CAM

To najbardziej twórcza część łańcucha. Ta sama część może być zrobiona na kilka sposobów, różniących się czasem i jakością powierzchni.

  • Obróbka zgrubna — zdejmuje masę materiału, priorytetem jest czas, nie gładkość.
  • Obróbka wykańczająca — cienkie ostatnie przejście, decyduje o jakości krawędzi.
  • Mostki — cienkie połączenia trzymające wycięty element w płycie. Bez nich element wyskakuje pod frezem.
  • Kolejność — otwory przed wycięciem obrysu. Odwrotnie oznacza wiercenie w elemencie, który już się rusza.

Symulacja kolizji

Krok, który najłatwiej pominąć i który najwięcej ratuje. Symulacja pokazuje nie tylko kolizje frezu z materiałem, ale też uchwytu wrzeciona z dociskami. U nas najczęstszym wykryciem jest właśnie ten drugi przypadek — sam frez ma miejsce, obudowa już nie.

Maszyna wykonująca dokładnie to, co dostała w pliku
Maszyna wykonująca dokładnie to, co dostała w pliku · fot. MukhtaromST · CC0 · Wikimedia Commons

Postprocesor i G-code

Postprocesor tłumaczy uniwersalne ścieżki na dialekt konkretnego kontrolera. To tu powstają różnice między maszynami: sposób zmiany narzędzia, obsługa chłodziwa, format współrzędnych. Postprocesor dobrany z listy dla podobnej maszyny „prawie działa”, a „prawie” w CNC kończy się złamanym narzędziem.

Sam G-code warto obejrzeć. Trzy rzeczy sprawdzamy zawsze: bezpieczną wysokość dojazdu, obecność startu wrzeciona przed pierwszym ruchem roboczym i wyłączenie na końcu.

Symulacja ścieżek narzędzia w CAM — ostatnia kontrola przed maszyną

Wynik i pomiar

Ostatnie ogniwo to pomiar wykonanej części. Bez niego nie wiadomo, czy łańcuch zadziałał. Różnica między wymiarem z modelu a zmierzonym pokazuje, gdzie siedzi błąd: systematyczna to kompensacja średnicy narzędzia, losowa to mocowanie albo luzy maszyny.

W naszym przypadku powtarzalne zaniżenie wymiaru o kilka setnych okazało się zużyciem frezu, nie błędem w programie. Ten sam plik z nowym narzędziem dawał wymiar w tolerancji.

TAGI:CNCCADCODE