12
U.V.A.B. Facultatea de Inginerie Fabricaţia Asistată de Calculator sem. II Master 1 Note de curs 1. Frezarea suprafeţelor plane 1.1. Generalități cu privire la procesul de frezare Frezarea este cel mai utilizat proces de prelucrare prin așchiere, prin care sunt create o varietate mare de piese. Procesul de frezare necesită o mașina unealtă, piesa de prelucrat, elemente de fixare ale acesteia și o sculă. Semifabricatul este o piesă ce are o anumită formă, fiind imobilizat pe masa mașinii cu ajutorul elementelor de fixare. Scula este solidară cu arborele principal al mașinii și se rotește de obicei cu viteze ridicate. Prin deplasarea sculei sau a semifabricatului cu avansul de lucru, se produce îndepărtarea materialului nedorit, ducând astfel la crearea formei dorite. De obicei, piesele fabricate prin acest procedeu nu au o axă de simetrie (nu pot fi prelucrate prin strunjire) și au o geometrie mai complicată: găuri, canale, buzunare sau forme complexe, de tip freeform. Piesele care sunt prelucrate prin frezare se înscriu în două mari categorii: piese prelucrate integral prin operații de frezare – sunt de obicei piese fabricate în serii mici sau unicat, precum cele folosite la prototipuri sau dispozitive. O altă aplicație des întâlnită este cea a fabricației matrițelor sau ștanțelor, de cele mai multe ori piesele ce constituie aceste ansambluri sunt unicate, proiectate special pentru acestea; piese prelucrate parțial prin frezare – sunt de obicei piese care au fost aduse la o formă apropiată de cea finală, prin alte procedee (turnare, matrițare etc.), anterior operațiilor de frezare. Rolul operațiilor de frezare este acela de a adăuga un plus de precizie anumitor zone de importanță deosebită, ce au un rol funcțional. Piesele respective sunt de obicei produse în serie mare. Prin aducerea pieselor la o formă apropiată de cea finală, folosind procedeele anterior amintite, se reduc costurile de producție. Operațiile de frezare se execută pe: Mașini de frezat cu arborele principal orizontal sau vertical – așa-numitele mașini-unelte cu 3 axe. Se mai numesc mașini de frezat universale. Sunt cel mai des utilizate. Mașini de frezat cu arborele principal orientabil după orice direcție a piesei așa numitele mașini-unelte cu 5 axe aceste mașini sunt larg utilizate pentru frezarea pieselor cu forme deosebite ca: elemente pentru matrițe de injecție, componente aerospațiale etc. Centre de prelucrare analoge celor două clase de mașini de mai sus, cu diferența că, de obicei, sunt comandate numeric, iar sculele sunt schimbate automat, la terminarea operației curente. Aceste mașini sunt cele mai versatile și mai eficiente dintre mașinile de frezat cu caracter universal. Mașini de prelucrat roți dințate la care profilul danturii este generat prin mișcarea de rulare a unei roți pe cealaltă. Spre deosebire de universalitatea mașinilor de frezat, acestea sunt mașini specializate pe o anumită familie de produse. Scule folosite în cazul prelucrării pe mașini-unelte cu comandă numerică:

1. Frezarea suprafeţelor plane - files.vladac-uvab.webnode.rofiles.vladac-uvab.webnode.ro/200000357-18b9619b1a/curs 5 - Fab.A.C… · Procesul de frezare necesită o mașina unealtă,

  • Upload
    tranthu

  • View
    228

  • Download
    2

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: 1. Frezarea suprafeţelor plane - files.vladac-uvab.webnode.rofiles.vladac-uvab.webnode.ro/200000357-18b9619b1a/curs 5 - Fab.A.C… · Procesul de frezare necesită o mașina unealtă,

U.V.A.B. – Facultatea de Inginerie Fabricaţia Asistată de Calculator – sem. II – Master

1 Note de curs

1. Frezarea suprafeţelor plane

1.1. Generalități cu privire la procesul de frezare Frezarea este cel mai utilizat proces de prelucrare prin așchiere, prin care sunt create

o varietate mare de piese. Procesul de frezare necesită o mașina unealtă, piesa de

prelucrat, elemente de fixare ale acesteia și o sculă. Semifabricatul este o piesă ce

are o anumită formă, fiind imobilizat pe masa mașinii cu ajutorul elementelor de fixare.

Scula este solidară cu arborele principal al mașinii și se rotește de obicei cu viteze

ridicate. Prin deplasarea sculei sau a semifabricatului cu avansul de lucru, se produce

îndepărtarea materialului nedorit, ducând astfel la crearea formei dorite.

De obicei, piesele fabricate prin acest procedeu nu au o axă de simetrie (nu pot fi

prelucrate prin strunjire) și au o geometrie mai complicată: găuri, canale, buzunare

sau forme complexe, de tip freeform. Piesele care sunt prelucrate prin frezare se

înscriu în două mari categorii:

• piese prelucrate integral prin operații de frezare – sunt de obicei piese fabricate

în serii mici sau unicat, precum cele folosite la prototipuri sau dispozitive. O altă

aplicație des întâlnită este cea a fabricației matrițelor sau ștanțelor, de cele mai

multe ori piesele ce constituie aceste ansambluri sunt unicate, proiectate

special pentru acestea;

• piese prelucrate parțial prin frezare – sunt de obicei piese care au fost aduse la

o formă apropiată de cea finală, prin alte procedee (turnare, matrițare etc.),

anterior operațiilor de frezare. Rolul operațiilor de frezare este acela de a

adăuga un plus de precizie anumitor zone de importanță deosebită, ce au un

rol funcțional. Piesele respective sunt de obicei produse în serie mare. Prin

aducerea pieselor la o formă apropiată de cea finală, folosind procedeele

anterior amintite, se reduc costurile de producție.

Operațiile de frezare se execută pe:

• Mașini de frezat cu arborele principal orizontal sau vertical – așa-numitele

mașini-unelte cu 3 axe. Se mai numesc mașini de frezat universale. Sunt cel

mai des utilizate.

• Mașini de frezat cu arborele principal orientabil după orice direcție a piesei așa

numitele mașini-unelte cu 5 axe – aceste mașini sunt larg utilizate pentru

frezarea pieselor cu forme deosebite ca: elemente pentru matrițe de injecție,

componente aerospațiale etc.

• Centre de prelucrare – analoge celor două clase de mașini de mai sus, cu

diferența că, de obicei, sunt comandate numeric, iar sculele sunt schimbate

automat, la terminarea operației curente. Aceste mașini sunt cele mai versatile

și mai eficiente dintre mașinile de frezat cu caracter universal.

• Mașini de prelucrat roți dințate la care profilul danturii este generat prin

mișcarea de rulare a unei roți pe cealaltă. Spre deosebire de universalitatea

mașinilor de frezat, acestea sunt mașini specializate pe o anumită familie de

produse.

Scule folosite în cazul prelucrării pe mașini-unelte cu comandă numerică:

Page 2: 1. Frezarea suprafeţelor plane - files.vladac-uvab.webnode.rofiles.vladac-uvab.webnode.ro/200000357-18b9619b1a/curs 5 - Fab.A.C… · Procesul de frezare necesită o mașina unealtă,

U.V.A.B. – Facultatea de Inginerie Fabricaţia Asistată de Calculator – sem. II – Master

2 Note de curs

• Freze cilindrice sau cilindro-frontale – la care suprafața laterală (flancul) este

cilindric(ă) și freza taie cu suprafața frontală (de obicei plană, de la „capătul

frezei”);

• Freze conice cu geometrie pregătită pentru prelucrarea unor zone specifice in

piesă unde pereții laterali sunt înclinați. Acestea se mai numesc și freze

profilate. Exemple de scule de frezat (freze):

Fig.1 Cap de frezat

Fig.2 Freză cilindr-o frontală

Fig.3 Freză disc

Page 3: 1. Frezarea suprafeţelor plane - files.vladac-uvab.webnode.rofiles.vladac-uvab.webnode.ro/200000357-18b9619b1a/curs 5 - Fab.A.C… · Procesul de frezare necesită o mașina unealtă,

U.V.A.B. – Facultatea de Inginerie Fabricaţia Asistată de Calculator – sem. II – Master

3 Note de curs

Din punctul de vedere al sensului avansului, frezarea se poate face în două moduri:

• Frezarea împotriva avansului: Direcția mișcării de avans este opusă direcției

forței de așchiere; se poate menține presiune constantă asupra frezei astfel

încât oprirea în material nu are efect supra procesului de așchiere.

Totuși, după această oprire în șpan, freza (frontală sau cilindrofrontală) așchiază un

strat foarte subțire din material, lăsând urmă pe suprafața materialului. Motivul acestei

așchieri suplimentare este efectul relaxării sistemului mașină-sculă-piesă.

Avantajul acestui tip de frezare este vizibil la prelucrarea materialelor cu maleabilitate

ridicată și care se călesc în procesul de așchiere.

• Frezarea în sensul avansului: Direcția mișcării de avans este aceeași cu

direcția forței de așchiere; acest mod de lucru duce la frecare pe suprafața

piesei, reducând durata de viață a sculei.

1.2. Frezarea plană în modulul NX Manufacturing Frezarea plană se caracterizează prin operații ce îndepărtează material după

traiectorii de obicei planare. Avem două mari tipuri: Face Milling și Planar Milling.

Pentru a crea operații de frezare plană, după accesarea aplicației Manufacturing, se

inițializează template-ul mill_planar (frezare plană).

Definirea sculelor se face după cum s-a arătat în cursul 3. În plus, mai avem un tip de

sculă denumit FACE_MILL (cap de frezat plan) folosit în special pentru frezarea

suprafețelor plane mai întinse.

Definirea geometriei se poate face, ca și până acum,

atât prin intermediul grupurilor părinte de tip

Geometry, cât și direct în operații. Definirea

geometriei a fost discutată, de asemenea, în cursul 3,

în plus însă, se prezintă părintele de tip MILL_AREA.

Cu ajutorul acestuia putem defini, pe lângă geometria

piesei și geometria de evitare, zona care va fi

prelucrată (Specify Cut Area) și a pereților

adiacenți suprafeței de prelucrat (Specify Walls).

Putem, de asemenea, defini și geometria de limitare

(Specify Trim Boundaries).

În cadrul definirii geometriei operațiilor de frezare plană (Face și Planar Milling)

geometria solidă nu are foarte mare importanță întrucât sistemul nu o folosește pentru

a calcula traiectoria (în special în cadrul operațiilor de tip Planar Mill). Geometria

solidă este totuși utilă pentru verificarea îndepărtării dinamice a materialului de adaos.

Din aceste motive, trebuie să fim foarte atenți la definirea și verificarea traseelor sculei

astfel încât să nu stricăm piesa.

După apăsarea butonului Create Operation, având templateul mill_planar activ,

în zona Operation Subtype avem mai multe tipuri de operații ce se împart în câteva

mari categorii:

Page 4: 1. Frezarea suprafeţelor plane - files.vladac-uvab.webnode.rofiles.vladac-uvab.webnode.ro/200000357-18b9619b1a/curs 5 - Fab.A.C… · Procesul de frezare necesită o mașina unealtă,

U.V.A.B. – Facultatea de Inginerie Fabricaţia Asistată de Calculator – sem. II – Master

4 Note de curs

• Face Milling – frezarea fețelor. Avem trei subtipuri:

FACE_MILLING_AREA – se caracterizează prin faptul că geometria de

prelucrat se specifică prin selectarea fețelor solidului (Cut Area). Se

folosește în special atunci când avem geometrie solidă;

FACE_MILLING - se caracterizează

prin faptul că geometria de prelucrat se

specifică prin selectarea unor granițe ce

definesc fețele de prelucrat (Face

Boundaries). Se folosește în special

atunci când nu avem geometrie solidă

(doar 2D sau de tip wireframe);

FACE_MILLING_MANUAL – este o

particularizare a tipului FACE_MILLING.

• Planar Milling – frezarea zonelor se face prin

selectarea unor granițe ce definesc piesa și

semifabricatul. Nu folosește geometria 3D

decât pentru vizualizarea dinamică a

îndepărtării de material. Practic avem un singur

tip de operație (PLANAR_MILL), toate celelalte

subtipuri fiind personalizări ale parametrilor

operației. De exemplu, PLANAR_PROFILE

este o operație derivată din PLANAR_MILL în

care opțiunea Cut Pattern este trecută implicit

pe Profile (nu poate fi modificată întrucât nu

apare în fereastra operației).

1.3 Frezarea fețelor (Face Milling) Frezarea fețelor se poate face folosind operațiile de tip Face Milling. Un interes

deosebit prezintă primul subtip de operație FACE_MILLING_AREA, pe care îl vom

discuta în cele ce urmează.

1.3.1 Definirea geometriei în cadrul operațiilor Face Milling

Face Milling, este utilizată pentru frezarea fețelor plane. La

definirea geometriei trebuie să specificat minim geometria

piesei (Specify Part) și geometria de prelucrat

(Specify Cut Area).

Face Milling îndepărtează materialul în straturi plane

perpendiculare pe axa sculei, astfel geometria care nu este

plană și perpendiculară pe axa sculei este ignorată.

Suplimentar putem specifica geometria pereților adiacenți

feței de prelucrat folosind butonul Specify Wall

Geometry. Acești pereți ne permit definirea unui adaos

suplimentar care să fie lăsat după operație în regiunea

Page 5: 1. Frezarea suprafeţelor plane - files.vladac-uvab.webnode.rofiles.vladac-uvab.webnode.ro/200000357-18b9619b1a/curs 5 - Fab.A.C… · Procesul de frezare necesită o mașina unealtă,

U.V.A.B. – Facultatea de Inginerie Fabricaţia Asistată de Calculator – sem. II – Master

5 Note de curs

acestora. Opțiunea Automatic Walls permite selectarea automată a pereților

adiacenți.

1.3.2 Modelul traiectoriei sculei (Cut Pattern)

Este o setare întâlnită în cadrul tuturor operațiilor de frezare.

Definește modalitatea în care se face deplasarea sculei, pe un

nivel de tăiere), pentru a îndepărta materialul. În cadrul operației

Face Milling avem următoarele tipuri:

• Follow Part – scula ține cont de geometria piesei sau a

zonei de prelucrat; traiectoriile fiind offseturi ale acestora;

• Follow Periphery – traiectoriile vor fi offseturile muchiilor

exterioare ale zonei de prelucrat;

• Mixed – în cazul în care avem mai multe fețe de prelucrat

putem defini pe fiecare dintre acestea un anume tip de traiectorie;

• Profile – traiectoria va fi alcătuită de o singură trecere offsetată în funcție de

geometria exterioară a zonei de prelucrat;

• Trochoidal – este un tip special specific prelucrărilor HSM (High Speed

Machining); îndepărtarea materialului se face după niște traiectorii spiralate

calculate astfel încât rata de îndepărtare a materialului să fie constantă;

• Zig – traiectoriile de tăiere sunt într-o singură direcție, scula se retrage la

sfârșitul fiecărei traiectorii, apoi se mișcă prin deplasări rapide la începutul

următoarei traiectorii. Se păstrează astfel modalitatea de tăiere (contra sau în

sensul avansului);

• Zig Zag – traiectoriile de tăiere sunt în ambele sensuri și având direcții opuse

alternativ. La finalul unei traiectorii scula se deplasează perpendicular

executând o mișcare de tip Step Over. Scula va fi tot timpul în contact cu piesa;

• Zig with Contour – este identică cu opțiunea Zig, numai că zonele profilate

vor beneficia de o trecere suplimentară (în scopul finisării pereților).

Page 6: 1. Frezarea suprafeţelor plane - files.vladac-uvab.webnode.rofiles.vladac-uvab.webnode.ro/200000357-18b9619b1a/curs 5 - Fab.A.C… · Procesul de frezare necesită o mașina unealtă,

U.V.A.B. – Facultatea de Inginerie Fabricaţia Asistată de Calculator – sem. II – Master

6 Note de curs

Tipuri de modele de traiectorie (Cut Pattern): a) Follow Part; b) Follow Periphery; c) Profile; d) Zig; e)

Zig Zag; f) Zig with Contour.

1.3.3. Pasul dintre două treceri succesive (Stepover).

Stepoverul este folosit pentru a specifica distanța între două treceri de prelucrare

consecutive. Poate fi definit în mai multe moduri:

• Constant – această setare definește distanța maximă între două treceri

succesive printr-o valoare numerică specificată în câmpul Distance;

• Scallop – calculul stepoverului se face

automat specificând înălțimea maximă a

materialului rămas în urma a două treceri

succesive (rugozitate). Înălțimea rugozității va

fi specificată în câmpul Scallop Height, cu cât

aceasta este mai mică, cu atât trecerile vor fi

mai dese. Este util mai ales în cazul operațiilor

de finisare cu freze cu cap sferic;

• % of Tool Flat – permite definirea unei

distanțe fixe dintre două treceri succesive sub

forma unui procentaj din diametrul frezei. Are

avantajul că atunci când se modifică diametrul

frezei se va actualiza automat și distanța de

stepover;

• Variable Average – prin definirea unei limite

minime și maxime sistemul va calcula distanța

și numărul minim de treceri.

Câmpurile Blank Distance și Depth per Cut permit

îndepărtarea materialului prin mai multe treceri

succesive pe planuri decalate faţă de suprafața finală

trasformând operația de frezare în două axe într-una

de 2 ½. Înălțimea semifabricatului total este definit în

câmpul Blank Distance, iar adâncimea fiecărui strat în Depth per Cut. Sistemul va

împărți valoarea din Blank Distance la cea din Depth per Cut pentru a afla numărul

total de treceri.

Câmpul Final Floor Stock reprezintă adaosul rămas după operație pe suprafața

finală, el putând fi înlăturat apoi cu o altă operație de finisare.

Page 7: 1. Frezarea suprafeţelor plane - files.vladac-uvab.webnode.rofiles.vladac-uvab.webnode.ro/200000357-18b9619b1a/curs 5 - Fab.A.C… · Procesul de frezare necesită o mașina unealtă,

U.V.A.B. – Facultatea de Inginerie Fabricaţia Asistată de Calculator – sem. II – Master

7 Note de curs

1.3.4 Definirea parametrilor de prelucrare (Cutting Parameters)

Fereastra Cutting Parameters permite definirea parametrilor legați de tăiere. O mare

parte dintre aceștia sunt comuni operațiilor de frezare. Are mai multe pagini:

• Strategy – permite definirea

unor setări cu privire la direcția

de tăiere (contra sau în sensul

avansului, Conventional Cut

respectiv Climb Cut). Lista Cut

Angle permite definirea

unghiului traiectoriilor, în cazul

în care avem traiectorii de tip

Zig sau Zig Zag. Putem defini

acest unghi printr-o valoare

(Specify), printr-un vector

(Vector) sau prin cea mai lungă

linie (Longest Line). Subzona

Walls permite definirea unei

finisări a pereților (Wall Clean

Up).

Opțiunea Add Finish Passes permite definirea unui număr de treceri de finisare

(Number of Passes) la finalul operației care să aibă un stepover mai mic decât cel

implicit (Finish Stepover).

Zona Blank permite stabilirea unor setări cu privire la semifabricat. Putem stabili o

grosime a acestuia (Blank Distance – aceeași setare ca și cea din fereastra

operației).

Opțiunea Extend to Part Outline permite mărirea zonei de prelucrare până la granița

exterioară a piesei indiferent de mărimea suprafeței selectată pentru prelucrare.

Merge Distance permite unirea traiectoriilor zonelor independente de prelucrare dacă

distanța dintre acestea este mai mică decât valoarea introdusă. Simplify Shapes

permite simplificarea zonei de prelucrare. Blank Overhang permite extinderea

traseului sculei dincolo de granița suprafeței. Prevent Undercutting previne

prelucrarea zonelor în care apare subtăierea;

• Stock – permite definirea materialului rămas după prelucrare (vezi curs 3);

• Corners – stabilește modalitatea în care sunt abordate colțurile;

• Connections – stabilește modalitatea în care se face prelucrarea în cazul în

care avem mai multe zone de prelucrat. Secvența în care vor fi prelucrate se

stabilește folosind Region Sequencing. Follow Check Geometry ocolește

geometria de evitare (în locul mișcărilor de retragere și angajare). Open

Passes permite stabilirea modului în care este păstrată direcția de tăiere în

zonele deschise (menținerea sau alternarea ei). Zona Across Voids stabilește

modul în care sunt tratate buzunarele aflate pe suprafața de prelucrare;

• Containment – prin unica opțiune Use Tool Holder, ține cont sau nu de

portsculă;

Page 8: 1. Frezarea suprafeţelor plane - files.vladac-uvab.webnode.rofiles.vladac-uvab.webnode.ro/200000357-18b9619b1a/curs 5 - Fab.A.C… · Procesul de frezare necesită o mașina unealtă,

U.V.A.B. – Facultatea de Inginerie Fabricaţia Asistată de Calculator – sem. II – Master

8 Note de curs

• More – opțiuni cu privire la distanța suplimentară de siguranță între piesă și

portsculă (Part Safe Clearance) și planul de limită inferioară (Lower Limit

Plane). Setările cu privire la mișcările netăietoare (Non Cutting Moves) și la

turația și viteza de avans (Feeds and Speeds) sunt sinonime cu ale celorlalte

operații de frezare (vezi curs 3).

1.4 Frezarea planară (Planar Milling) 1.4.1 Definirea geometriei pentru operațiile de tip Planar Milling

Frezarea planară sau Planar Milling este frezarea în care traiectoriile sunt în

planuri perpendiculare pe axa sculei și paralele cu fundul zonei de prelucrat (Floor).

Spre deosebire de Face Milling, unde specificarea geometriei de prelucrat se făcea

prin intermediul fețelor solidului, în Planar Milling zona de prelucrat se definește prin

selecția unor granițe (Boundaries). În mod particular, se pot specifica și fețe, însă

sistemul va extrage muchiile acestora pe care le va folosi drept granițe. Aceste granițe

reprezintă o colecție de curbe 2D care definesc geometria specifică prelucrării ce pot

fi definite prin intermediului grupului părinte geometrie intitulat MILL_BND, sau direct

în fereastra operației (zona Geometry). Avem astfel:

• Part Boundaries – geometria piesei –

reprezintă granița piesei finite. Putem

defini mai multe granițe, acestea

reprezentând conturul exterior al piesei

și zone interioare sau insule. Granițele

pot fi închise, caz în care materialul

piesei (Material Side) poate fi definit în

interiorul sau în exteriorul graniței, sau

deschise, materialul piesei putând fi la

dreapta sau la stânga profilului;

• Blank Boundaries – geometria

semifabricatului – reprezintă limita

exterioară a materialului

semifabricatului. De obicei acesta este

alcătuit dintr-un profil închis, materialul

(Material Side) fiind în interiorul

graniței;

• Check – geometria elementelor de

evitat – reprezintă granițele elementelor

ce vor fi evitate în calculu traiectoriei. Se

definesc în mod asemănător cu

geometria piesei;

• Trim – geometria elementelor de limitare – reprezintă granițele ce limitează

zonele de prelucrat;

• Floor – geometria fundului zonei de prelucrare – definește ultimul nivel de

tăiere al operației. Poate fi selectat sub forma unui plan, eventual decalat față

de acesta. Planul sau planurile de prelucrare (dacă avem prelucrare multi cut)

Page 9: 1. Frezarea suprafeţelor plane - files.vladac-uvab.webnode.rofiles.vladac-uvab.webnode.ro/200000357-18b9619b1a/curs 5 - Fab.A.C… · Procesul de frezare necesită o mașina unealtă,

U.V.A.B. – Facultatea de Inginerie Fabricaţia Asistată de Calculator – sem. II – Master

9 Note de curs

vor fi paralele cu planul Floor. Putem specifica un sigur plan Floor, dacă

selectăm o nouă geometrie, planul anterior va fi șters.

Specificarea geometriei se face apăsând butonul corespunzător geometriei dorite,

după care sistemul afișează fereastra Boundary Geometry. Din lista Mode putem

specifica modul în care definim granițele, putând alege între:

• fețe (Face) – sistemul solicită selectarea de fețe, el

extrăgând apoi granițele acestora. Este opțiunea

implicită ce apare imediat după apăsarea butonului

corespunzător de selecție a geometriei. Materialul se

poate defini ca aparținând interiorului sau exteriorului

graniței, prin alegerea opțiunii Inside, respectiv Outside

din lista Material Side. Dacă nu se dorește crearea de

granițe și pe muchiile interioare ale feței,

corespunzătoare unor găuri sau altor profile, se bifează

opțiunea Ignore Holes, respectiv Ignore Islands. Freza

poate fi tangentă la granița selectată (Tanto) sau centrul

ei se poate situa pe graniță (On) în funcție de setările din

listele Convex Edges și Concave Edges (muchii

convexe, respectiv concave);

• curbe și/sau muchii (Curves/Edges) – putem

selecta curbe sau muchii dacă specificarea unei

fețe nu este satisfăcătoare pentru definirea

graniței, sau dacă nu beneficiem de un model

solid (avem doar geometrie 2D sau de tip

wireframe). După selectarea acestei opțiuni din

lista Mode, sistemul afișează fereastra Create

Boundary, în același timp putând și selecta

respectivele muchii/curbe. Fereastra cuprinde

mai multe liste cu ajutorul cărora se definește

exact zona de prelucrat:

Type – putem alege între un profil închis și unul deschis (Closed,

respectiv Open). Dacă setarea este pe Closed și selectăm un profil

deschis, sistemul va uni capetele rămase libere pentru a forma o granița

închisă.

Plane – reprezintă planul în care se va construi granița. Dacă muchiile

sau curbele nu sunt în același plan, sistemul le va proiecta în planul

respectiv. Putem alege între un plan construit automat de către sistem

(Automatic), sau unul definit de noi (UserDefined), caz în care sistemul

ne va pune sa îl specificăm.

Material Side – definește poziția materialului; setările din listă sunt în

funcție tipul profilului (închis/deschis) dat de setarea din lista Type

(Closed/Open). Astfel avem două cazuri: materialul poate fi în

interiorul/exteriorul graniței (Inside/Outside) în cazul în care tipul

acesteia este închis (Closed) sau stânga/dreapta (Left/Right) dacă

profilul este deschis (Open).

Page 10: 1. Frezarea suprafeţelor plane - files.vladac-uvab.webnode.rofiles.vladac-uvab.webnode.ro/200000357-18b9619b1a/curs 5 - Fab.A.C… · Procesul de frezare necesită o mașina unealtă,

U.V.A.B. – Facultatea de Inginerie Fabricaţia Asistată de Calculator – sem. II – Master

10 Note de curs

Tool Position – putem stabili dacă freza se deplasează tangent la profil

(Tanto) sau centrul acesteia se mișcă pe profil (On).

După stabilirea acestor setări și selecția curbelor/muchiilor se apasă OK, după care

se revine la fereastra inițială pentru selectarea fețelor. Pentru a reveni în fereastra

operației se mai apasă odată OK.

• granițe (Boundary) – permite selectarea granițelor anterior definite și salvate

separat.

• puncte (Points) – putem selecta puncte dacă

specificarea graniței prin metodele anterior

arătate (fețe, muchii, granițe) nu este

satisfăcătoare, sau dacă nu beneficiem de un

model solid, suprafețe sau wireframe (avem

doar puncte). După alegerea acestei opțiuni,

sistemul afișează fereastra Create Boundary

cu ajutorul căreia selectăm punctele (Point

Method) care vor fi unite prin segmente,

setările fiind aceleași ca la opțiunea

Curves/Edges.

Pentru a crea o operație Planar Milling se apasă butonul Create Operation, din

template-ul mill_planar se alege unul din butoanele corespunzătoare, se stabilesc

grupurile părinte și se apasă OK, după care sistemul afișează fereastra operației. Deși

sunt numai puțin de opt subtipuri corespunzătoare Planar Milling, vom folosi doar

primul tip (PLANAR_MILL), celelalte fiind particularizările setărilor acestei

operații.

Câteva considerații cu privire la selectarea geometriei corespunzătoare operațiilor de

tip Planar Mill:

• pentru a calcula traiectoria, sistemul folosește doar elemente de tip

curbe/muchii, deși putem selecta fețe ale solidului, sistemul va extrage muchiile

feței pentru a crea granițele;

• deși putem defini geometrie solidă în cadrul unui grup părinte de tip

WORKPIECE, aceasta nu va fi folosita decât pentru verificarea traiectoriei în

modul 3D sau 2D Dynamic. Astfel, trebuie să fim atenți la selectarea geometriei

și mai ales să verificăm atent traiectoria, întrucât sistemul nu ne va avertiza

implicit de eventualele coliziuni cu geometria solidă a piesei;

• în interiorul unei granițe de tip Part putem avea și alte granițe de același fel,

sistemul considerând respectivele profile ca fiind insule sau găuri. În funcție de

setarea zonei de prelucrare (Material Side),

sistemul va calcula dacă prelucrează materialul

în interiorul sau în exteriorul acestora (găuri,

respectiv insule);

• geometria minim de specificat este cea de tip

Part, uneori putem ignora semifabricatul. Este

cazul prelucrărilor buzunarelor, când materialul

Page 11: 1. Frezarea suprafeţelor plane - files.vladac-uvab.webnode.rofiles.vladac-uvab.webnode.ro/200000357-18b9619b1a/curs 5 - Fab.A.C… · Procesul de frezare necesită o mașina unealtă,

U.V.A.B. – Facultatea de Inginerie Fabricaţia Asistată de Calculator – sem. II – Master

11 Note de curs

de prelucrat se găsește complet în interiorul graniței

Part. Dacă însă materialul de prelucrat este în

exteriorul graniței Part, trebuie definit obligatoriu și

granița Blank, astfel încât sistemul să știe până unde

să construiască traiectoria. Un alt caz frecvent întâlnit

este atunci când dorim doar o trecere de finisare pe

un profil; astfel, avem nevoie doar de selectarea

graniței Part, condiția obligatorie este însă ca modelul

de prelucrare (Cut Pattern) sa fie setat pe Profile;

• planurile în care se situează granițele

Part și Blank (pot fi create automat

sau definite de utilizator prin alegerea

opțiunii din lista Plane a ferestrei

Create Boundary) au o importanță

deosebită atunci când îndepărtăm

materialul în mai multe straturi.

Sistemul va genera traiectorii în

planuri de taiere plecând de la planul

semifabricatului până va ajunge la planurile piesei (Part). Aici va decide dacă

prelucrează în interiorul sau exteriorul graniței și va continua până va ajunge la

ultimul nivel (Floor). Dacă avem insule, sistemul va putea genera automat

planuri de tăiere pe vârful acestora;

• putem genera prelucrări multilevel (practic în 2 ½ axe) chiar dacă avem doar

curbe 2D în același plan. Putem specifica planuri la diferite distanțe pentru

geometria Part, Blank etc., generând astfel traiectorii în planuri paralele.

1.4.2 Particularități ale operației Planar Milling

În afara zonei de selectare a geometriei, fereastra operației Planar Milling este foarte

asemănătoare cu Face Milling. Diferențele constau în:

• specificarea adâncimii de prelucrare – dacă în cazul Face Milling se făcea

direct în fereastra operației, la Planar Milling se face prin intermediul butonului

Cut Levels . Avem mai multe opțiuni pentru prelucrarea în mai multe nivele

paralele (multilevel), selectabile din lista Type:

Constant – planurile de prelucrare vor fi la distanță

constantă definită în zona Depth Per Cut, câmpul

Common. Dacă opțiunea Top Off Critical Depths

este bifată, sistemul va genera suplimentar câte un

nivel de tăiere pentru planurile pe care se situează

granițele Part;

User Defined – planurile de prelucrare vor fi situate

între limita maximă și minimă (Common, respectiv

Minimum). De asemenea se poate defini distanța

superioară și inferioară de la care să se facă prima și

ultima prelucrare (Distance From Top, respectiv

Distance From Floor). Dacă opțiunea Top Off Critical Depths este

bifată, sistemul va genera suplimentar câte un nivel de tăiere pentru

Page 12: 1. Frezarea suprafeţelor plane - files.vladac-uvab.webnode.rofiles.vladac-uvab.webnode.ro/200000357-18b9619b1a/curs 5 - Fab.A.C… · Procesul de frezare necesită o mașina unealtă,

U.V.A.B. – Facultatea de Inginerie Fabricaţia Asistată de Calculator – sem. II – Master

12 Note de curs

planurile pe care se situează granițele Part. Incremental Side Stock

decalează cu distanța specificată traiectoria de pe un plan inferior, astfel

încât peretele va rezulta înclinat, pentru a evita prelucrarea acestuia cu

zona netăietoare a frezei, sau coliziunea dintre portsculă și piesă;

Floor Only – traiectoria va fi generată doar pe fundul zonei de prelucrare

(Floor);

Floor then Critical Depths - traiectoria va fi generată pe fundul zonei

de prelucrare (Floor) și pe planurile granițelor Part;

Critical Depths – traiectoria va fi generată doar pe planurile granițelor

Part.

• fereastra Cutting Parameters, tabul Containment, conține setări cu privire la

folosirea operației curente în contextul altor operații ale procesului tehnologic.

Folosim conceptul de semifabricat în operație (In Process Workpiece - IPW),

ce permite software-ului să recunoască materialul rămas de la operația

anterioară, generând traiectorii doar pentru îndepărtarea acestui adaos. Zona

Blank conține o lista intitulată

In Process Workpiece ce

are 3 posibilități:

None – ignoră

semifabricatul anterior;

Use 2D IPW –

calculează IPW în funcție de

operația anterioară existentă

(din Program);

Use Reference Tool -

calculează IPW simulând o

operație anterioară cu o sculă

selectată sau definită în zona

Reference Tool.