Companie

HSMWorks – maşinare asistată de calculator - CAM în limba română sub SolidWorks – partea a II-a - publicat în revista Tehnică şi Tehnologie nr. 03/2009

 

Instalare şi configurare

    Reluând din numărul trecut, HSMWorks este o aplicaţie CAD/CAM ce se adresează companiilor care au în dotare utilaje de frezare asistate numeric, find o soluţie interesantă pentru cei care caută să lucreze cu un software uşor de învăţat, ce oferă suficiente opţiuni şi strategii de maşinare atât pentru prelucrarea pieselor prismatice dar mai ales pentru frezarea oricăror suprafeţe spaţiale, situaţie des întâlnită în domeniul prelucrării matriţelor de injecţie. HSMWorks vine în două variante putând fi furnizat ca şi soluţie independentă, ce include o versiune redusă a platformei SolidWorks, fie ca modul separat de aceasta. În primul caz, funcţie de necesităţile curente, se poate opta fie numai pentru modelarea exclusivă cu part-uri, fie se poate opta pentru soluţia completă ce include şi lucrul cu ansambluri şi desene SolidWorks. Dacă deja deţineţi o licentă de SolidWorks lucrurile se simplifică considerabil inclusiv din punct de vedere finianciar!

    Dacă pentru operaţii ce utilizează 2 până la 3 axe continuue HSMWorks este un produs complet, furnizând cam toate strategiile de prelucrări consacrate, incluzând aici şi cele pentru utilajele CNC ce au a patra şi a cincea axă indexabilă manual, din punct de vedere al strategiilor de frezare în 4 sau 5 axe continuue, HSMWorks nu este la acest moment o soluţie completă, ci una în dezvoltare! Singura strategie disponibilă o constitue prelucrarea cu partea laterală a sculei cilindro-frontale (5 axis swarf), utilizată cu precădere pentru maşinarea suprafeţelor riglate. De asemenea, se aşteaptă în decursul acestui an şi finalizarea unui modul de strunjire!

    Primul lucru remarcabil la HSMWorks este mărimea foarte compactă a kit-ului de instalare, descărcabil direct de pe internet http://www.hsmworks.com/download , care nu depăşeşte 50 de Mb! Pentru testare compania HSMWorks mi-a furnizat rapid, fără nici un fel de probleme, o licenţă completă valabilă 30 de zile ca în cazul oricărui utilizator legal SolidWorks, drept pentru care mi-a fost foarte uşor să intru direct în subiect, evitând orice întârzieri birocratice.

    La prima rulare, jucându-mă un pic în meniuri, am avut plăcuta plăcere să constat că absolut tot modul de lucru din SolidWorks şi când spun asta mă gândesc la interfaţă / selecţii / construcţii, etc. se respectă şi în HSMWorks, putând astfel să generez o degroşare simplă în câteva minute. Personal cred că un utilizator ce lucrează în mod curent cu SolidWorks şi este interesat de maşinare în acest program, nu are nevoie de instruire în lucrul cu HSMWorks. De altfel, acesta a fost gândit a se utiliza în aşa fel încât singurele informaţii ce sunt necesare unui utilizator pentru a genera un traseu de sculă înainte de setarea unor valori tehnologice, specifice utilajului CNC, să fie doar alegerea unei scule şi selectarea geometriilor ce se doresc a fi prelucrate. În cazul în care se omite chiar şi alegerea sculei, programul te direcţionează automat în fereastra de dialog a magaziei virtuale pentru selecţie. Probaţi..

    Un alt aspect demn de luat în considerare este faptul că toată informaţia tehnologică ce are legătură şi defineşte operaţiile de prelucrare se salvează direct în interiorul fişierului CAD, fie el part ori ansamblu SolidWorks. Acest mod curat de abordare elimină complet lucrul cu fişiere specifice adiţionale. Dacă fişierele de tip .sldprt sau .sldasm sunt deschise pe un calculator ce nu are instalat modulul HSMWorks, informaţiile ce definesc traseele de sculă sunt inaccesabile vizual şi pot fi pur şi simplu şterse din istoria arborescentă afişată în FeatureManager. Salvarea directă a acestor informaţii poate fi chiar evitată complet, dacă se aduce într-un nou ansamblu SolidWorks geometria ce urmează a fi prelucrată. Doar acest ansamblu v-a reţine datele suplimentare corespunzătoare traseelor de sculă, restul componentelor nefiind în vreun fel afectate.

 

Setarea operaţiilor

    Exact ca şi în practica curentă, în HSMWorks operaţia (Job-ul) este definită printr-o sumă de prelucrări executate pe aceeaşi maşină unealtă. Setarea unei operaţii – primul pas pentru generearea traseelor de sculă - cuprinde definirea semifabricatului, setul de suprafeţe de prelucrat, definirea prinderii semifabricatului cu ajutorul bridelor, setarea sistemului de coordonate al operaţiei şi setarea post-procesorului utilajului CNC.
    Pe lângă deja clasica opţiune de a determina automat volumul semifabricatului funcţie de cotele maxime ale piesei de prelucrat sau plecând de la o schiţă, semifabricatul mai poate fi setat să aibă orice formă dată de un solid existent în documentul curent.
Bridele de prindere definesc zone suplimentare de evitat în procesul de generare a traseelor de sculă, putând fi corpuri solide componente ale aceluiaşi part sau chiar part-uri diferite într-un ansamblu.
    În HSMWorks toate strategiile de prelucrare includ o listă de parametrii comuni. Indiferent că vorbim despre o găurire sau o finisare radială vom întâlni aceleaşi posibile date de introdus, cum ar fi: poziţionarea sculei, alegerea ei, indicarea elementelor geometrice ce definesc prelucrarea respectivă (pt. o prelucrare de conturare selectarea unui contur, pentru o degroşare indicarea unui set de suprafeţe, etc.). Acest mod de structurare ajută foarte mult utilizatorul în înţelegerea lucrului cu programul şi simplifică procesul de setare al prelucrărilor, deoarece HSMWorks permite definirea unui şablon de utilizare al acestor parametrii comuni pentru oricare din strategiile de maşinare existente. Odată setate şi salvate aceste şabloane în fişiere specifice de tip .hsmworks-template ele se pot aplica oricând acolo unde procesul de prelucrare poate fi definit de către acestea.

 

 

Degroşarea în HSMWorks

Pentru a îndepărta cantităţi mari de material, înaintea operaţiilor de semifinisare şi finisare, HSMWorks ne oferă două strategii de degroşare:

1. Degroşare buzunar - Pocket Clearing
2. Degroşare adaptivă - Adaptive Clearing

    Degroşarea de tip buzunar are ca mod de acţiune aşchierea într-o serie de plane dispuse consecutiv şi echidistant pe adâncimea materialului, în sensul negativ al axei Z. Îndepărtarea adaosului de prelucrare în dreptul fiecărui nivel se face din interiorul spre exteriorul marginilor semifabricatului, fiind posibilă acolo unde geometria reperului permite, aşchierea pe toată lungimea activă a sculei. De altfel, utilizarea acestui parametru tehnologic al sculei de prelucrare oferă utilizatorului un avantaj major în lucrul cu HSMWorks, find întâlnit şi în alte tipuri de prelucrări. Ca şi strategie de lucru, degroşarea de tip buzunar este aplicabilă inclusiv în cazul utilajelor CNC de tip high speed machining - cu parametrii perfomanţi de maşinare (viteze de avans şi turaţii ridicate), asta deoarece acolo unde este permis, deplasările sunt transformate din miscări liniare în mişcări circulare cu raze de curbură minime, în timp ce adâncimea de aşchiere poate fi redusă atât cât este nevoie pentru a limita încărcările prea mari pe sculă. Singurul situaţie unde deplasările liniare consecutive pot forma colţuri ce pot pune în dificultate utilajului CNC la viteze de avans foarte mari are loc la trecerea finală de-a lungul suprafeţei în cauză, unde scula este constrânsă să urmeze traiectoria impusă atât de condiţiile geometrice locale cât şi de mărimea adaosului de prelucrare specificat.  

Degroşarea adaptivă este noua strategie disponibilă pentru îndepărtarea unei cantităţi mari de material. Unicitatea acesteia constă în faptul că garantează o încărcare optimă a sculei în toate stadiile ciclului de prelucrare, făcând posibilă îndepărtarea de material la adâncimi mari cu partea laterală a sculei fără să existe riscul de rupere a acesteia.
    Ca mod de lucru, într-o prima fază se generează o serie de prelucrări pe niveluri constante de adâncime în material în sensul negativ al axei Z, ce sunt ulterior urmate de o serie de treceri de curăţare a acestora de jos în sus. Datorită adâncimilor mari de prelucrare, prima intrare în material corespunzătoare fiecărui nivel de adâncime constantă se face practic pe toată lungimea activă a sculei:

    Procesul de curăţare a straturilor intermediare dintre două nivele de adâncime constantă se face prin setarea adâncimii de aşchiere cu valori minimale pentru o utilizare eficientă a sculei.
Strategia este extrem de eficientă pentru prelucrarea pieselor de tip poanson, deoarece utilizează forma semifabricatului original pentru productivitate maximă în trecerile de la exteriorul spre interiorul pereţilor modelului final.
    Degroşarea adaptivă îşi arată eficienţa maximă şi în procesul de prelucrarea a resturilor de maşinare, acolo unde o sculă iniţială cu diametru mare a îndepărtat în prealabil mare parte din material, find necesară o sculă de dimensiuni mai mici care să cureţe zonele inaccesibile sculei inţiale. Când este selectat un traseu de sculă existent, această strategie ţine cont de starea actuală a stocului si limitează aria de acţiune a sculei actuale în zonele neprelucrate.

Poza 3: Exemplu de generare a traseului de sculă în cazul degroşării buzunar	Poza 4: Exemplu de generare a traseului de sculă în cazul degroşării adaptive pe acelaşi model

 

Ambele strategii de degroşare oferă opţiunea de detectare automată a suprafeţelor plane. Dacă această opţiune se activează, aplicaţia va încerca să detecteze înălţimile dintre aceste suprafeţe plane şi cele aflate deasupra lor încercând să le prelucreze. Dacă opţiune nu este activă, HSMWorks va maşina ţinând cont strict doar de adâncimea de aşchiere (pasul pe angajare pe adâncimea materialului) specificat.

În cazul degrosării adaptive strategia poate detecta existenţa unor suprafeţe de tip cavitate. Dacă opţiunea de maşinare a cavităţilor este activă programul le va lua în considerare şi le prelucra, altfel strategia le va ignora