Materiaali 2 harjoitusten päävalikkoon

NC-TEKNIIKAN HARJOITUSTYÖ 3 (CADCAM)

Kajaanin ammattikorkeakoulu
yliopettaja Eero Pikkarainen







1 TEHTÄVÄ

Tehtävänä on koneistaa muovisia postilaatikon nimikylttejä. Kylttien kuvat on mallinnettu Autocad R14 ohjelmalla. Tiedosto siirretään dxf-muodossa MasterCam-ohjelmaan. Näin tässä työssä toteutetaan AutoCad-kuvan koneistus ketjussa AutoCad, MasterCam, PrimeCam ja Numo 5-jyrsinlaitteisto. Materiaalina käytetään 1.5 mm paksua takaa kaiverrettavaa kilpilevyä. Levyn takapinnalla on hopeanharmaa pinnoite, joka kaiverretaan pois näkyvän kuvan osalta. Kun lopuksi levyn takapinta maalataan esimerkiksi lateksimaalilla, korostuvat läpinäkyvät kaiverretut kuviot.




2 TYÖN SUORITUS


2.1 Tiedonsiirto




Työ aloitetaan avaamalla annettu kuva AutoCad-ohjelmalla. Tässä harjoituksessa annettu kuva muodostuu viidestä nimikyltistä kuva1. Annettu kuva täytyy tallentaa DXF-formaattiin AutoCad-ohjelmassa. Tämä mahdollistaa piirrustuksen siirron MasterCam-ohjelmaan.

DXF-tiedoston haku MasterCam:iin

Tiedosto avataan MasterCam:ssa seuraavalla tavalla:

Mainmenu --> File --> Converters --> DXF --> Read file --> Valitaan tiedosto --> hyväksytään OK:lla.

MasterCam:ssa suoritetaan työstöradan ohjelmointi ja simulointi. Työstöradan ohjelmoinnissa pyritään jyrsimen työkalun optimi liikejärjestykseen, jotta massatuotantoon siirryttäessä työstöaika olisi pienenpi. Koska jyrsintä tapahtuu n. 1,5mm muovilevyyn on työkalun parametrit seuraavanlaiset:



Työkalun parametrit
Spindle speed (Karan pyörimisnopeus)	3000 r/min
Feed rate (Syöttönopeus)	150 mm/min
Plunge rate (Upotusnopeus)	120 mm/min
Retract rate (Terän nostonopeus)	1200 mm/min

Työstöradan simuloinnissa nähdään visuaalisesti työkalun liikerata ja siten osittain ohjelman toimivuus. Lopuksi kun työkalun parametrit ja työstöradat on määritelty, voidaan suorittaa postprosessoriajo. Tällä postprosessoriajolla saadaan tietokone kirjoittamaan työstöradat NC-koneelle NC-koodina.


2.2 Geometrian siistiminen

Geometriasta siistitään ylimääräiset kuviot kuva 2 esim. otsikkotaulut, mittaviivat, windows truetype fontit. Siistiminen tapahtuu kalvotekniikalla. Kalvovalikot saadaan esille MasterCam:ssa painamalla MASK:OFF kuva 3.1. Tarpeettomat kalvot saadaan pois poistamalla visible kohdasta tarpeettomat ruksit kuva 3.2. Kuviot siistittyinä ja jäljellä vain jyrsittävät muodot. kuva 3.3

Koska kylttejä valmistettaessa käytetään takaa kaiverrettavaa levyä, pitää geometria peilata ja työstöradat ohjelmoida levyn takapuolelle. Kuvat voidaan peilata MasterCam:ssa tai AutoCad-ohjelmissa mirror-käskyllä. MasterCam:ssa tämä tapahtuu seuraavin toimenpitein:

Mainmenu --> Xform --> Mirror --> valitaan ikkunalla peilattava alue --> Done --> valitaan Y-axis --> Move --> OK. Annetut kuviot peilattuna kuva 3.4


2.3 Työstöradan ohjelmointi

Työstörata ohjelmoidaan ketjutuksena (Chain). MasterCam:ssa tämä tapahtuu seuraavin toimenpitein:

Mainmenu --> toolpaths --> contour --> window / chain --> valitaan kuvio ikkunalla (window) tai valitsemalla yksitellen työstöradat (chain) --> Done

Näkyviin tulee työkalun valinta ikkuna, josta hiiren oikealla napilla saadaan näkyviin työkalukirjasto kuva 4.1. Valitaan sopiva työkalu kuva 4.2 ja asetetaan edellä mainitut parametrit työkalulle kuva 4.3 sekä määritellään työstöradan parametrit kuva 4.4.


2.4 Työstöradan simulointi

Simulointi tapahtuu seuraavasti:

Mainmenu --> NC utils --> backplot --> Run

Tällöin tietokone simuloi työkalun liikkeet oletetulla levyn pinnalla kuva 5. Simuloinnissa tarkistetaan työkalun kulun säännöllisyys ja Z-suuntainen kulkeminen. Tarkastelua helpottaa kuvaruudun jako kuvantoihin. Lisäksi simuloinnissa nähdään työkalun alku- ja loppupisteet.


2.5 Postprosessoriajo

Postprosessoriajo suoritetaan simuloinnin jälkeen valikosta NC UTILS ja valitsemalla:

Post proc --> Change (valitaan sopiva postprosessori tiedosto) --> Run

Huomioitava, että on valittu jyrsinkoneelle sopiva postprosessori tiedosto, joka luo NC-koodin. (esim. numo5.pst, mpfan.pst)

Ohjelma kysyy tehdäänkö NCI-tiedosto, johon vastataan Yes. Annetaan tiedostolle nimi.

Seuraavaksi annetaan luotavalle NC-tiedostolle nimi ja painetaan Save.

2.6 NC-ohjelman manuaalinen korjaaminen

Ohjelma aukaisee ohjelmaeditorin, jossa voi NC-koodia muokata, lisätä ja poistaa kuva 6.

2.7 Numo5-jyrsinkone

Numo5-jyrsinkone on jo tuttu harjoitustyö 2:sta kuva 7. Se on pieni lähinnä puun jyrsintään sekä pientä työstövoimaa vaativiin jyrsintöihin tarkoitettu jyrsinkone. Numo5-jyrsinkoneessa on kolmen akselin ohjaus. Työkalun vaihto tapahtuu käsin ja koneen erotustarkkuus on 0,01mm.

2.8 Origon asetus koneella

Kun levy on kiinnitetty, virrat kytketty laitteistoon ja terä ajettu referenssiin kuva 8, asetetaan koneelle origo. Terä ajetaan käsiajolla haluttuun origo pisteeseen niin, että terän ja levyn väliin mahtuu paperi juuri ja juuri liikkumaan. Tässä kohdassa työkalun kärki tulee vastaamaan uutta origoa. Kun haluttu paikka on saavutettu asetetaan uusi origo. Origon asetus PrimCamissa tapahtuu klikkaamalla origon ikonia kuva 9. Samassa valikossa muutetaan origoa. Arvot muutetaan niin, että päävalikossa X-, Y- ja Z-akselien osoittamat arvot ovat nollia.

2.9 Ohjelman ajaminen ja kilpien koneistus

Kun origo on asetettu, ajetaan terä referenssipisteeseen. Ohjelman latauksen jälkeen näkyy ohjelmalista monitorin alareunassa. Koska kyseessä on testaamaton ohjelma, ajetaan ohjelma lause lauseelta (step by step) Kuva 10., samalla tarkkaillen terän liikkumista, jotta mahdollinen hätäpysäytys on mahdollista. Näin ohjelma saadaan ajettua läpi ja lopuksi terä on taas referenssissä ohjelman mukaisesti.

Kuvat

Kuva 1. Harjoituksessa käytettävä AutoCAD kuva. Kuva 2.Siistimätön geometria. Kuva 3.1.Kalvovalikot saadaan esille MasterCam:ssa painamalla MASK: OFF. Kuva 3.2.Tarpeettomat kalvot saadaan pois poistamalla visible kohdasta tarpeettomat ruksit. Kuva 3.3. Siistitty geometria. Kuva 3.4. Annetut kuviot peilattuna. Kuva 4.1. Haetaan työkalu kirjastosta. Valikko saadaan esille hiiren oikealla napilla. Kuva 4.2. Valitaan sopiva työkalu taulukosta. Kuva 4.3. Määritetään työkalulle parametrit. Kuva 4.4. Määritetään työstöradalle parametrit. Kuva 5. Ohjelma simuloi työstöradan. Kuva 6. Ohjelmaeditori, jonka avulla NC-koodia voidaan muokata. Kuva 7. Numo5-laitteisto. Kuva 8. Referenssi pisteeseen ajo käynnistyy REF-kuvakkeesta. Kuva 9. Origon asetus. Kuva 10. Ohjelman ajo rivi riviltä.



Tämän harjoituksen alkuun

Materiaali 2 harjoitusten päävalikkoon