24 października 2021

 
Zapotrzebowanie na wysokiej jakości wyroby wymusza na producentach stosowanie precyzyjnych, wydajnych i opłacalnych sposobów ich obróbki. Wiąże się to z intensywnym rozwojem obrabiarek i numerycznych systemów ich sterowania, oraz coraz powszechniejszym wykorzystywaniem oprogramowania komputerowego wspomagającego proces wytwarzania.

Kazimierz Czechowski, Andrzej Czerwiński, Janusz Kalisz, Zbigniew Machynia

Ogólny przebieg wspomaganego komputerowo procesu projektowania obróbki na obrabiarce NC/CNC przedstawiono na rysunku 1. Program CAD umożliwia zdefiniowanie kształtów obiektów przestrzennych lub płaskich. Następnie program typu CAM, na podstawie tych zdefiniowanych kształtów obiektów (modele 2D/3D), umożliwia zaprojektowanie ścieżek narzędzi i pozostałych parametrów procesu wytwarzania; w większości przypadków efektem jest wygenerowany przebieg obróbki w formacie uniwersalnym (dane pośrednie CL-Data, np. APT) . Z kolei postprocesor pozwala przetworzyć ww. dane na kod maszynowy dostosowany do systemu sterowania NC lub CNC dla konkretnej obrabiarki, z uwzględnieniem jej układu kinematycznego.

polski_cad

Obecnie większość systemów CAM pozwala na projektowanie obróbki w pięciu stopniach swobody, umożliwia bezpośrednią obróbkę plików otrzymanych z większości rodzajów programów CAD (w formatach: DWG, DXF, IGES, STL, VDA, itd.) i zapewnia pełną kontrolę kolizji. Możliwe jest wielowariantowe projektowanie obróbki zgrubnej i wykończeniowej, z uwzględnieniem obróbki szybkościowej. Zmiana bryły przedmiotu (ACIS, PARASOLID, GRANITE lub z własnego modelera) pozwala na aktualizację ścieżek obróbki. Coraz częściej systemy CAM posiadają obszerne bazy wiedzy (knowledge base) dotyczące narzędzi, materiałów i technologii oraz wbudowany postprocesor, dostosowany do większości sterowań oferowanych na rynku obrabiarkowym, a także zintegrowane systemy CAD oraz specjalizowane moduły (np. do obróbki łopatek wirników, blach itd.).
Ocena i wybór systemu CAM jest zagadnieniem trudnym, ze względu na wielość elementów, które należy uwzględnić w ocenie systemu oraz na problemy związane z uzyskaniem wiarygodnych danych, zwłaszcza w odniesieniu do funkcjonalności i niezawodności oprogramowania. Zdarza się, że systemy CAM mimo posiadania wielu zalet (np. wygoda użytkowania i automatyzacja) potrafią zawieść przy obróbce bardziej złożonych kształtów. Z drugiej strony, zdarza się także, że sprawdzone systemy gwarantują poprawność i dobrą jakość generowanych ścieżek kosztem trudnej obsługi i niewielkiej automatyzacji procesu projektowania obróbki. Nie ułatwia dokonania wyboru wysoka cena zaawansowanych systemów CAM, wynikająca również z zapewnianego szkolenia i wsparcia technicznego, uwzględniającego także opracowanie postprocesorów.
Istnieją również dużo tańsze systemy CAM, których niższa cena wynika z ich mniejszych możliwości (np. ograniczenie do sterowania w 2,5 lub 3 osiach) lub braku odpowiedniego wsparcia technicznego.
W Instytucie Zaawansowanych Technologii Wytwarzania (IZTW) – a wcześniej Instytucie Obróbki Skrawaniem – od wielu lat grupa specjalistów pod kierunkiem dr inż. Aleksandra Florkowskiego doskonaliła opracowany system komputerowego wspomagania projektowania procesów technologicznych na obrabiarkach SN [1-3], upowszechniany najpierw pod nazwą GTJ-T i GTJ-3, następnie GTJ-2000, a obecnie GTJ-2010.

cały artykuł dostępny jest w wydaniu 9 (36) wrzesień 2010