CAD mit CAM vernetzen | Shenzhen Oil Skimmer Inc.

Heutige Werkzeuge für computergestütztes Design für die computergestützte Fertigung bieten eine Vielzahl von Optionen, mit denen Benutzer die Teilegeometrie ändern oder verbessern können, damit Werkzeugwege Werkzeugmaschinen zum präzisen und effizienten Schneiden von Teilen antreiben können.

CAM-generierte Werkzeugwege auf einer CNC-Maschine spiegeln die ausgewählte Geometrie aus einem CAD-Modell wider. Wenn ein CAD-Modell Probleme aufweist, wie zum Beispiel große Lücken zwischen Oberflächen oder Oberflächenfehler durch Reverse Engineering, können CAD-Tools verwendet werden, um diese Bereiche zu verbessern und bessere Teile zu erstellen. Eines dieser Werkzeuge ist die Netzbearbeitungsfunktion.

Die Netzwerkzeuge in unserer CAM-Software sollen Benutzern helfen, die durch gescannte Daten bereitgestellte organische Schnittgeometrie zu verbessern. Als ich meine aktuelle Stelle bei CNC Software LLC annahm, hatten wir gerade ein ganzes Jahr damit verbracht, an Mastercam-CAD-Funktionen zu arbeiten und mehrere netzbezogene Verbesserungen zu erzielen. Im Gegensatz zu Reverse-Engineering-Tools machen diese Tools Netze bearbeitbar. Wir haben beschlossen, diese neuen Tools auf der Grundlage des Feedbacks von Kunden zu entwickeln, darunter auch von solchen, die in kleinen Geschäften arbeiten. Als ehemaliger Wiederverkäufer von CAD/CAM-Software habe ich die Probleme gesehen, die bei Netzen auftreten können, und war daher froh, dass wir uns für eine Verbesserung entschieden haben.

Viele unserer Kunden sind kleine Lohnfertiger, die gescannte Netzdateien oder STL-Dateien erhalten. In der Vergangenheit konnte mit diesen Dateien nicht viel gemacht werden – und einige Unternehmen verlangen hohe Gebühren für die Konvertierung von Netzelementen in Oberflächen. Mit der Netzbearbeitung können Benutzer jetzt Netzelemente direkt in ihrer Software importieren, erstellen, bearbeiten und verfeinern und sind nicht durch die von ihren Kunden bereitgestellten Modelle wie STL oder 3MF eingeschränkt. Vom Füllen von Löchern und Glätten von Oberflächen bis hin zum Modifizieren von Facetten und Verfeinern von Netzdaten können Programmierer und Designer direkt mit dem Netz arbeiten, um Probleme zu identifizieren und zu lösen. Diese neue CAD-Funktion bietet die Möglichkeit, ein Netzmodell zu glätten und einen glatteren Werkzeugweg für eine präzisere Bearbeitung und eine verbesserte Oberflächengüte zu erstellen. Programmierer können Scanfehler beheben, um zusammenhängende Werkzeugwegbewegungen zu erzeugen, unnötige Details reduzieren, die die Dateigröße vergrößern, und Dateien für die Werkzeugwegerstellung geeignet machen.

Netze stellten schon immer Herausforderungen für die Bearbeitung dar, aber mit Fortschritten im Reverse Engineering werden solche Herausforderungen noch häufiger. Um diese und andere potenzielle Probleme bei der Bearbeitung anzugehen, analysiert und behebt Check Mesh Problembereiche, um Modelle für die Programmierung vorzubereiten, sodass Benutzer die Vorteile anderer neuer Netzwerkzeuge nutzen können. Die Funktion prüft auf gefaltete Facetten und bietet die Möglichkeit, fehlerhafte Facetten zu löschen. Eine besondere Herausforderung, der sich neue CAD-Tools stellen, sind wellige Oberflächenmodelle, die zunächst als Scans entstanden sind. Programmierer können Flächen in ein Netz umwandeln und dann Bereiche isolieren und glätten, um glatte Schnitte zu erzielen. Es klingt einfach, aber das Glätten der Modelloberfläche macht einen großen Unterschied bei der Schnitttechnik.

Ein Kunde hat kürzlich versucht, einen Ansaugkanal für ein Auto zu bearbeiten. Ziel war es, eine glatte Oberfläche zu erreichen, das bereitgestellte Oberflächenmodell enthielt jedoch Wellen. Das Scannen eines Ansaugkanals ist schwierig. Das Reverse Engineering eines Teils in ein Oberflächenmodell kann mühsam sein. Wenn die Splines nicht ausgerichtet sind, können sich Wellen bilden und die Oberfläche verdrehen. In diesem Fall war es die beste Strategie, die Oberfläche in ein Netz umzuwandeln und es dann zu glätten.

Anstatt zu versuchen, die Oberfläche eines Teils neu zu gestalten, ermöglicht das CAD-Tool Meshes From Entities die Konvertierung einer Oberfläche in ein Netz. Durch Anwenden der Funktion „Bereich glätten“ auf das neue Netz können Benutzer einen Bereich nach Facetten auswählen. Der Cursor, der wie eine kleine Scheibe aussieht, ermöglicht dann die Anwendung verschiedener Glättungswerkzeuge – ein benutzerfreundlicher Vorgang, der einer virtuellen Kolorierung ähnelt. Benutzer können einen Werkzeugweg direkt auf das Netz und die umgebende Oberfläche oder Volumengeometrie anwenden. „Bereich glätten“ bietet die Möglichkeit, das gesamte Netz auszuwählen oder bestimmte Facetten hervorzuheben. Glättungsfunktionen können zu einer besseren Schnittfläche oder einer besseren Schnittqualität führen. Wenn Sie nur ein Netzmodell haben, das geschnitten werden muss, wird es wahrscheinlich facettiert herauskommen. Das Glättungswerkzeug ändert das alles.

Wenn Sie ein Netzmodell erhalten, das in einem bestimmten Abschnitt bearbeitet werden muss, denken Sie daran, dass es zugeschnitten und gereinigt werden kann. Für ein Netz, das unzusammenhängende Körper enthält, haben wir die Möglichkeit, es in handlichere, einzelne Netze aufzuteilen. Wir können ein Netz auch versetzen, um ein Netz zu bereinigen, das aus unzusammenhängenden Körpern erstellt wurde, oder um das Netz einfach zu vergrößern.

Wenn eine Werkstatt ein Volumenmodell ohne Feature-Historie erhält, sind CAD-Modellvorbereitungstools eine schnelle Möglichkeit, ein Volumenmodell zu modifizieren, um Maschinisten dabei zu helfen, etwas innerhalb der Toleranzen zu erstellen. Außerdem ermöglichen uns CAD-Tools heute das Schieben und Ziehen von Volumenkörperflächen; Features können verschoben werden, ohne dass dem Modell ein solider Feature-Verlauf hinzugefügt wird. Die Push-Pull-Direktbearbeitungsfunktion ermöglicht die gleichzeitige Bearbeitung mehrerer Körper durch einfaches Ziehen von Geometrien mit der Maus oder durch Eingabe eines Delta-Werts. Benutzer haben die Möglichkeit, eine Fase oder Verrundung zu erstellen, indem sie einfach auf eine Kante drücken.

Ein wichtiger Teil der Programmierung ist die Vorbereitung eines Modells für Werkzeugwege. Benutzerfreundliche CAD-Tools tragen dazu bei, den Prozess zu vereinfachen und zu beschleunigen. Farben können beispielsweise Netzelementen, Oberflächen und Flächen zugewiesen werden. Ein Programmierer kann dann die Farben verwenden, um schnell Werkzeugwege auszuwählen.

Eine andere Methode zum Bereinigen eines Netzes ist die Verwendung des Tools „CAD verfeinern“. Dadurch wird das Netzmodell für die Endbearbeitung verbessert, indem Datenpunkte in detaillierten Bereichen hinzugefügt und in weniger detaillierten Bereichen reduziert werden. Programmierer steuern die Größe von Facetten und Kanten, um Genauigkeit sicherzustellen. Die derzeit verfügbaren Netzwerkzeuge können dabei helfen, eine bessere Oberfläche oder ein besseres Finish des Schnitts zu erzielen.

Manchmal kann es bei einem Volumenmodell zu Problemen mit der Kantentoleranz kommen. Volumenkörperwerkzeuge zur Vereinfachung oder Optimierung des Volumenkörpers können bei der Anwendung von Werkzeugwegen zu besseren Ergebnissen führen. Wenn etwas, das mit bloßem Auge nicht sichtbar ist, Unregelmäßigkeiten in den Werkzeugwegen verursacht, kann die Ausführung eines vereinfachten Volumenkörpers, eines optimierten Volumenkörpers oder einer Reparatur zu einer effizienteren Werkzeugwegführung führen. Benutzer klicken einfach auf die Funktion und erhalten ein Ergebnis. Die Software zeigt an, ob ein Problem optimiert wurde. Wenn Benutzer seltsame Ergebnisse auf einem Werkzeugweg erhalten, kann das Ausführen von „Optimieren“ und die erneute Anwendung des Werkzeugwegs das Ergebnis verbessern.

Neben der Glättung von Modellschnittbereichen für sauberere Schnitte können Netzwerkzeuge mit einem mehrachsigen Werkzeugweg zur Bearbeitung komplexer Formen verwendet werden. Der Versuch, die Bewegung zu steuern und das Werkzeug nicht herumdrehen zu lassen, kann eine Herausforderung sein. Für eine kürzlich durchgeführte Mastercam-Schulung haben wir einen fünfachsigen Werkzeugweg auf einem Modell einer Büste von Abraham Lincoln erstellt, einer organischen Form. Unsere Ingenieure verwendeten ein Netzmodell und Glättungswerkzeuge, um eine optimale Bewegung und eine bessere Werkzeugachsensteuerung zu erreichen. Anfangs neigte das Werkzeug aufgrund der vielen Designdetails dazu, umzudrehen. Durch das Erstellen einer Kopie des ursprünglichen Netzes und das anschließende Glätten der feinen Details konnte das Werkzeug besser fließen und die Brust trotzdem schneiden. Das Kippen war nicht so unvorhersehbar. Durch die Verwendung des ursprünglichen Netzes zur Steuerung des Werkzeugwegs und die Verwendung des geglätteten Netzes zur Steuerung der Werkzeugachse kann der Programmierer einen ununterbrochenen Werkzeugweg mit kontinuierlicher Bewegung erstellen.

Bei der mehrachsigen Bearbeitung gilt: Je weniger Achsenbewegung auf einem mehrachsigen Werkzeugweg vorhanden ist, desto besser. Weniger Bewegung bedeutet ein steiferes Werkzeug und eine sauberere Oberfläche. Die Verbesserung der Achsensteuerung und die Reduzierung von Kipp- und Kippbewegungen führen zu kürzeren Zykluszeiten und einer verbesserten Teilequalität.

Unsere CAM-Software war schon immer in der Lage, Werkzeugwege auf Netzmodelle anzuwenden. Der Unterschied besteht nun darin, dass wir mehr Flexibilität für den Umgang mit Netzelementen hinzugefügt haben, wodurch Kunden mehr Kontrolle über Werkzeugwege erhalten. Bisher hatten wir nicht die Möglichkeit, in diesem Umfang mit Netzen zu arbeiten.

Immer mehr Menschen scannen Dinge – Netzmodelle können mithilfe der Mobiltelefontechnologie erstellt werden. Wenn Sie ein Apple iPhone besitzen, können Sie ein Netz erstellen und es in 3D drucken. Es ist erstaunlich, was da draußen ist. Wir waren davon überzeugt, dass Unternehmen mehr Tools benötigen, um die Arbeit mit der Vielfalt und Qualität der in den Läden eintreffenden Scans zu unterstützen. Neue CAD-Tools helfen Programmierern dankenswerterweise bei der Bewältigung jeder Art von Scan. Job-Shops können Modelle annehmen und einen Auftrag nicht ablehnen, weil es sich um eine Masche handelte.

Unser CAD-für-CAM-Team erstellt Software, die es CNC-Programmierern ermöglicht, alle Arten von CAD-Modellen zu verarbeiten. Wir möchten, dass jeder Programmierer über die richtigen Werkzeuge verfügt, um Teile für die Bearbeitung vorzubereiten.

Mikroprozessorbasierte Steuerung für eine Werkzeugmaschine, die die Erstellung oder Änderung von Teilen ermöglicht. Eine programmierte numerische Steuerung aktiviert die Servos und Spindelantriebe der Maschine und steuert die verschiedenen Bearbeitungsvorgänge. Siehe DNC, direkte numerische Steuerung; NC, numerische Steuerung.

Produktdesignfunktionen, die mit Hilfe von Computern und spezieller Software ausgeführt werden.

Einsatz von Computern zur Steuerung von Bearbeitungs- und Herstellungsprozessen.

Abgerundete Ecke oder Bogen, der zwei sich schneidende Kurven oder Linien miteinander verbindet. In drei Dimensionen ist eine Verrundungsfläche eine Übergangsfläche, die zwei Flächen miteinander verbindet.

3D-Modell, erstellt aus „Bausteinen“. Dies ist die genaueste Art, reale Objekte im CAD darzustellen.

Durch Oberflächen definiertes 3D-Modell. Die Oberfläche besteht aus Polygonen.

Der minimale und maximale Betrag, um den eine Werkstückabmessung von einem festgelegten Standard abweichen darf und dennoch akzeptabel ist.

2D- oder 3D-Pfad, der durch Programmcode oder ein CAM-System generiert wird und dem das Werkzeug bei der Bearbeitung eines Teils folgt.

Matt Kelly ist Produktinhaber des CAD-Designteams bei CNC Software LLC in Tolland, Connecticut. Für weitere Informationen rufen Sie 860-875-5006 an oder besuchen Sie www.mastercam.com.

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