Prijelaz u DXF/DWG i priprema modela za CAD/CAM/CNC

Neutralni formati razmjene geometrije

Model izrađen u jednom CAD sustavu rijetko ostaje samo u tom sustavu do kraja životnog vijeka proizvoda: šalje se izvođaču s drugim programom, učitava u CAM sustav za izradu putanje alata, ili arhivira u obliku koji će biti čitljiv i za desetljeće dana neovisno o tome hoće li tadašnja inačica programa još postojati. Za to služe neutralni formati (engl. neutral format) — zapisi geometrije neovisni o proizvođaču CAD sustava, dogovoreni kao zajednički jezik razmjene.

STEP i IGES prenose punu 3D geometriju dijela ili sklopa — granice ploha, volumen, ponekad i osnovna svojstva poput materijala — ali bez povijesti značajki: primatelj vidi gotov oblik, ne korake kojima je nastao, i ne može ga parametarski mijenjati kao izvornik. DXF i DWG, s druge strane, prenose isključivo 2D geometriju: crte, lukove, kružnice i tekst, bez ikakvog pojma o trećoj dimenziji. Za ovo područje to znači da se puna geometrija dijela razmjenjuje kroz STEP ili IGES, a ravni oblik pripremljen za rezanje kroz DXF ili DWG — dva različita formata za dvije različite svrhe, ne zamjenjivi jedan za drugi.

Pri izvozu u STEP ili IGES vrijedi provjeriti verziju standarda koju primateljev sustav podržava i hoće li se prenijeti puni sklop kao jedna sastavljena struktura ili kao skup zasebnih dijelova bez sklopnih veza — potonje je uobičajeno kad se dio šalje izvođaču koji sklop uopće ne treba, nego samo geometriju jednog dijela iz njega. Sitna odstupanja pri izvozu, poput mikroskopskih pukotina na spoju ploha nastalih razlikom u toleranciji zapisa geometrije između dva sustava, u praksi se ne mogu potpuno isključiti; zato je dobra praksa uvijek provjeriti izvezenu datoteku prije nego što se pošalje dalje, a ne pretpostaviti da je izvoz uvijek besprijekoran.

Izvoz ravnog oblika u DXF/DWG

Za savijeni lim s obrađenim rubovima (obrađeno u jedinici o obradi limova) ravni oblik izvozi se izravno iz njegovog razvijenog stanja (engl. flat pattern): sustav sam izračuna razvijenu konturu prema zadanim vrijednostima kuta i radijusa savijanja te je zapiše kao 2D geometriju spremnu za lasersko, plazma ili rezanje vodenim mlazom. Linije savijanja pritom se obično izvoze na zasebnom sloju (engl. layer) od vanjske konture, kako bi stroj za rezanje mogao rezati konturu, a operater i dalje vidjeti gdje dio treba naknadno saviti.

Postavke izvoza vrijedi provjeriti prije slanja datoteke dalje: mjerna jedinica (milimetar ili inč) mora odgovarati onome što strojni program s druge strane očekuje, a tolerancija segmentacije krivulja određuje koliko će se glatka zakrivljena kontura aproksimirati nizom kratkih ravnih segmenata. Preveliko odstupanje segmentacije čini zaobljeni rub vidljivo "kutastim" na izrezanom dijelu; premalo odstupanje nepotrebno multiplicira broj segmenata i usporava daljnju obradu putanje u CAM sustavu bez ikakve stvarne dobiti u točnosti.

Otvori za standardne dijelove (na primjer provrti za vijke M5 koji drže podnožnu konstrukciju hvatača) izvoze se zajedno s obrisom kao dio iste konture, čime laserski ili plazma rezač u jednom prolazu izrezuje i vanjski rub i sve otvore, bez naknadnog bušenja. Redoslijed rezanja pojedinih kontura unutar iste datoteke obično određuje sam CAM sustav koji prima DXF, no korisno je unaprijed znati hoće li se sitni unutarnji otvori rezati prije ili poslije vanjskog obrisa, jer to utječe na to ostaje li tanki isječeni komad dovoljno pričvršćen za ostatak ploče do završetka rezanja.

Dodatak za obradu i pojednostavljenje modela

Dio izrađen CNC obradom rijetko počinje od sirovca točno konačnih mjera: dodatak za obradu (engl. machining allowance) je namjerni višak materijala ostavljen na modelu iznad konačne mjere, koji se obradom skida do konačne, kotirane dimenzije. Za tijelo hvatača MPH-1 to znači da sirovac aluminijskog bloka nije 80 × 60 × 40 mm, koliko iznosi gotov dio, nego nešto veći sa svih strana, kako bi obrada uopće imala materijal koji će ukloniti do konačnog oblika.

Za samo planiranje grube obrade CAM sustavu često nisu potrebne sve značajke modela: dekorativna zaobljenja, dubinski gravirane oznake ili sitni ukrasni detalji nemaju utjecaja na redoslijed skidanja glavnine materijala, pa se privremeno suzbijaju (engl. suppress) ili sakriju radi pojednostavljenja (engl. model simplification) modela koji se predaje CAM planiranju. Suzbijene značajke pritom ostaju u modelu i vraćaju se prije završne, fine obrade — pojednostavljenje je privremeno, ne trajno brisanje geometrije.

Referentne značajke za postavu

Prije nego što CAM sustav izračuna putanju alata, potrebno je definirati postavu (engl. setup): položaj sirovca na stroju i koordinatni sustav prema kojem će sve putanje biti izračunate. Model za to nudi referentne značajke (engl. datum feature) — ravnine, osi ili točke odabrane tako da odgovaraju stvarnim mjernim i steznim plohama sirovca na stroju, a ne proizvoljnim plohama koje su tek slučajno bile pri ruci pri modeliranju.

Za dio s više postava (na primjer obrada s dvije strane bloka, kao kod tijela hvatača gdje se vodilice bore s jedne, a montažni otvori s druge strane) referentne značajke moraju biti dosljedne između postava, kako bi drugi postav pouzdano nastavio točno ondje gdje je prvi završio, bez akumuliranog odstupanja koje bi ugrozilo uklop vodilica prstiju.

Tolerancije za CNC obradu

Opća tolerancija upisana na listu nacrta (obrađena u ranijim jedinicama, detaljno u području Tehnička dokumentacija) vrijedi za većinu mjera dijela, no funkcijske mjere — poput uklopa vodilica H7/g6 kod hvatača MPH-1 — zahtijevaju užu, eksplicitno upisanu toleranciju koju opća vrijednost ne pokriva. Za CNC obradu ta razlika nije samo pitanje čitljivosti nacrta nego izravno određuje strategiju obrade: mjera pod općom tolerancijom obično se obrađuje u jednom prolazu, dok mjera s uskom tolerancijom uklopa redovito zahtijeva grubi i naknadni fini prolaz s manjim korakom alata.

Kod pripreme modela za CAD/CAM/CNC lanac korisno je unaprijed razlučiti koje mjere nose usku toleranciju, kako bi se dodatak za obradu na tim plohama namjerno ostavio nešto veći, dovoljan za dva prolaza umjesto jednog — odluka koja se donosi pri pripremi modela, ne tek naknadno pri samoj obradi na stroju.

Provjera prije predaje modela

Prije nego što se model i pripadajuća dokumentacija predaju CAM sustavu ili vanjskom izvođaču obrade, korisna je kratka kontrolna provjera: jesu li mjerne jedinice izvoza usklađene s onim što prima strana očekuje, sadrži li izvezena datoteka samo geometriju potrebnu za obradu (bez privremenih pomoćnih skica ili neiskorištenih površinskih zakrpa iz ranijih faza modeliranja), te je li dodatak za obradu dosljedno primijenjen na svim plohama koje ga zahtijevaju, a izostavljen ondje gdje već postoji gotova, kupljena površina koju obrada ne smije dirati (kod hvatača MPH-1, primjerice, na dosjednim plohama koje dodiruju standardne dijelove).

Ovu provjeru vrijedi obaviti prije slanja dokumentacije dalje, ne nakon što izvođač obrade prijavi da mjere ne odgovaraju ili da nedostaje dodatak na jednoj od ploha — ispravak na tom mjestu u lancu gotovo uvijek staje više vremena nego minuta-dvije potrošene na provjeru modela prije predaje.

Dimenzije i masa sirovca

Kad je dodatak za obradu zadan po svakoj strani, dimenzije sirovca dobivaju se jednostavnim zbrajanjem konačne mjere i dvostrukog dodatka (s obje strane svake dimenzije), a masa sirovca iz volumena tako uvećanog bloka i gustoće materijala.

Za tijelo hvatača MPH-1, konačne mjere 80 × 60 × 40 mm, razlika između mase gotovog dijela i mase sirovca izravno pokazuje koliko materijala obrada stvarno skida — podatak koristan i za procjenu vremena grube obrade i za okvirnu procjenu utroška materijala pri narudžbi sirovca za seriju dijelova, ne samo za jedan komad.

Ključni pojmovi

Provjeri se

Kratka provjera prije prelaska na sljedeću jedinicu. Odgovor se potvrđuje klikom, a obrazloženje se prikazuje odmah.

Vježbe uz jedinicu

Gradivo ove jedinice priprema za sljedeće vježbe:

• V15 Osnovna simulacija i priprema za CAD/CAM/CNC · 2 sata