Companie

HSMWorks – maşinare asistată de calculator - CAM în limba română sub SolidWorks – partea a IV-a - publicat în revista Tehnică şi Tehnologie nr. 05/2009

 

Strategii de finisare incluse în HSMWorks

    În numărul de faţă ne propunem o scurtă trecere în revistă a tuturor operaţiilor de finisare puse la dispoziţie de către HSMWorks urmând ca în numerele viitoare să detaliem fiecare strategie în parte.

 

Finisarea în plane paralele (sau finisare paralelă)

    Finisarea paralelă este una din cele mai larg răspândite metode de finiţie întâlnite în practica curentă. Din punct de vedere geometric, traseele de sculă se generează prin treceri paralele consecutive în planul de lucru XY, ce urmăresc apoi în spaţiu, de-a lungul axei Z, curbura suprafeţei de prelucrat. Finisarea paralelă este recomandată pentru frezarea suprafeţelor spaţiale line, ce nu prezintă zone umbrite, curburi pronunţate ori discontinuităţi, având direcţiile de prelucrare în adâncimea materialului. Pentru detectarea automată a suprafeţelor ce se pretează acestui tip de finisare, se poate impune o valoare maximă a unghiului dintre vârful sculei şi normala suprafaţei curente. Trecerile paralele pot fi unidirecţionale, permiţându-se setarea unghiului de înclinare în planul XY ori pot fi legate în zig-zag, deci cu prelucrare în ambele direcţii, paralele cu axele oX şi oY.

   

Finisarea pe contur

   Finisarea de conturare este cea mai indicată strategie de prelucrare finală a pereţilor abrupţi (cu înclinaţii mari). Acest tip de prelucrare nu se limitează însă doar la pereţi, putând fi folosit şi în operaţiile de semifinisare sau chiar de finisare a oricăror suprafeţe înclinate pe verticală ce aparţin reperului de maşinat. Dacă în cadrul acestei operaţii se indică o valoare a unghiului de înclinare a suprafeţelor faţă de planul orizontal implicit XoY, în intervalul 30 – 90 grade, doar setul de suprafeţe ce se încadrează în intervalul mai sus indicat intra în calculul algoritmului de conturare, restul suprafeţelor putându-se prelucra cu alte strategii, fiind permisă astfel utilizarea procedeelor optime funcţie de geometria internă a fiecărei entităţi geometrice ce compune modelul CAD curent. Traseele de sculă pot fi optimizate la colţuri, acolo unde apar probleme de schimbare constantă a direcţiei de prelucrare, printr-un parametru denumit deviaţie maximă, ce constă în esenţă într-un set de arce cu valori ale razelor foarte mari, dar cu lungimi foarte mici, pentru a putea realiza astfel un compromis între respectarea toleranţei indicate şi cerinţele de prelucrare actuale (viteze de avans şi turaţii ridicate). Este de remarcat în cadrul acestei strategii şi opţiunea de prelucrare a pereţilor subţiri, asupra cărora vom insista în numerele viitoare.

   

Prelucrarea pe suprafeţe orizontale

    Acest tip de strategie se foloseşte atât pentru finisarea cât şi pentru degroşarea oricăror suprafeţe plane ce compun un reper ce se doreşte maşinat. Algoritmul acesteia determină automat suprafeţele în cauză inclusiv contururile de graniţă ale fiecareia, scula putând prelucra şi în afara acestor graniţe limitative, pentru o curăţare completă. Una din opţiunile interesante ce le oferă prelucrarea orizontală este posibilitatea de a prelucra suprafeţele plane în paşi pe adâncimea materialului – axial offset passes, dovedindu-se practic o strategie hibridă, ce combină facilităti de degroşare cu cele de finisare.

   

 

 

 

 

 

Finisarea de tip “scallop”

    Acest tip de finisare, denumită şi finisare cu pas constant, creează trasee de sculă echidistante pe adâncimea materialului, de-a lungul suprafeţelor de prelucrat.

    Geometria trecerilor ţine cont de panta eventualilor pereţi selectaţi pentru a menţine constantă adâncimea de aşchiere. Deşi strategia poate fi folosită pentru a finisa tot reperul de prelucrat, este indicat să se utilizeze ca rest de maşinare, ulterioară unei combinaţii de prelucrări de finisare paralelă şi de conturare. De remarcat aici sunt multiplele posibilităţi de ordonare a traseelor:

1. După sensul prelucrării (up milling / down milling)

2. După direcţie (unidirecţional / bidirecţional)

3. De la interior spre exterior / de la exterior spre interior

Ca şi în cazul altor strategii de finisare, maşinarea poate fi constrânsă printr-un interval de valori impus unghiului de contact.

   

Finisarea de tip creion (pencil)

    Din punct de vedere al ordinii de prelucrare, acesta strategie este printre ultimele folosite la finisarea unui reper, find ideală pentru curăţarea zonelor rămase neprelucrate după alte operaţii de finisare. Finisarea de tip creion generează trasee de maşinare folosind scule cu diametru mic, în zonele inaccesibile prelucrărilor anterioare cum ar fi colţuri interne sau suprafeţe racordate cu raze mici. Parametrul de control al acestei strategii îl constituie unghiul de dublă tangenţă bitangency angle, algoritmul de calcul căutând să genereze trasee de sculă în zonele în care există dublu contact cu suprafeţele reperului de prelucrat, suprafeţele ale căror diferenţe d.p.d.v. al unghiului de poziţionare sunt cel puţin mai mari decât valoarea indicată.

    Ca şi parametrii specifici, aici întâlnim două opţiuni foarte utile:

1. Impunerea unei supragrosimi – overthickness: permite detectarea unui număr de treceri pentru o sculă cu un diametru mai mare decât cel implicit şi proiectarea acestora pe suprafeţele detectate. Setarea unei supragrosimi permite generarea traseelor de sculă în zonele colţurilor racordate, unde raza de racordare este semnificativ mai mare decât raza la colţ a sculei

2. Posibilitatea de a indica un număr adiţional de treceri, distanţate cu valori constante de-a lungul suprafeţei, de fiecare parte a finisării iniţiale

   

Finisarea de tip spirală

    Aşa cum şi numele sugerează, acest tip de prelucrare creează un traseu în formă de spirală al cărei centru este determinat automat funcţie de metoda aleasă de generare a spiralei. Traseul, odată setat din punct de vedere al graniţelor ce îl delimitează, este proiectat pe suprafeţele reperului ce se doreşte maşinat. Ca şi în cazul celorlate strategii de prelucrare, utilizatorul poate impune o detectare automată a acestor suprafeţe funcţie de unghiul de contact al sculei, valoarea maximă recomandată în acest caz fiind de 40 de grade. Strategia pune la dispoziţie trei metode de generare a spiralei folosind cercuri concentrice sau nu, cu posibilitatea de modificare a sensului de parcurgere a acesteia. De asemenea există posibilitatea de a prelucra suprafeţele plane în paşi pe adâncimea materialului – axial offset passes şi de ordonare a traseelor de sculă.

 

 

Finisarea radială

    Această ultimă strategie de finisare oferită de către HSMWorks conţine parametrii similari cu cei întâlniţi în cazul finisării în spirală oferind în plus posibilitatea ca scula să evite zona centrului pe un sector circular de dimensiuni setabile, acolo unde trecerile devin foarte dense.