Happy CAMing: Kunststoffformen fertigen mit den neuen Funktionen von ZW3D 2022
Die CNC-Bearbeitung dient der Herstellung von Objekten wie Kunststoffformen, Kernen und Schiebern in der Formenbauindustrie. Das neueste ZW3D 2022 bietet mehr benutzerfreundliche CAM-Funktionen, um die Effizienz bei der Bearbeitung zu verbessern. In diesem Artikel werden diese Funktionen am Beispiel der Bearbeitung dieses Kunststoffformeinsatz vorgestellt.
Abbildung 1. Der Formeinsatz
Die Bearbeitung dieses Formeinsatzes umfasst hauptsächlich Prozesse wie Schruppen, Vorschlichten und Schlichten. Zu den Bearbeitungen gehören das Offset-2D-Schruppen und die Restmaterialbearbeitung, das Konturfräsen, das Planen, die ZigZag-Operation und die Offset-3D-Bearbeitung, die zur Vorbearbeitung und zum Schlichten verwendet werden. Laden Sie kurzerhand ZW3D 2022 herunter und folgen Sie den untenstehenden Schritten zur Anwendung!
Schruppen
Das Schruppen umfasst das Offset-2D-Schruppen und das Restmaterialschruppen mit dem Ziel, unnötiges Material so schnell wie möglich zu entfernen.
Offset-2D-Schruppen
Es handelt sich um einen Prozess, der beim ersten Schruppen abläuft. Die folgenden Schritte zeigen Ihnen die Illustration.
Schritt 1: Operation Einfügen
In ZW3D können die Bearbeitungsprozesse über Dateien verwaltet werden. Die Abmessung des Rohteils ist 250*230*98, also haben wir [D35R2] als Schruppwerkzeug gewählt.
Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den Ordner mit dem Namen D35R2 und wählen Sie Operation Einfügen. Wählen Sie dann im Dialogfeld Operationstyp unter der Registerkarte Quick Mill die Option Offset 2D.
Abbildung 2. Auswählen einer Offset-2D-Schruppoperation
Schritt 2: Features hinzufügen und ein Werkzeug auswählen
Doppelklicken Sie auf die Offset-2D-Schruppoperation, fügen Sie das Teil und das Rohteil als Features im Hauptmenü hinzu und wählen Sie das Werkzeug [D35R2].
Abbildung 3. Hinzufügen von Bearbeitungsfeatures und Auswahl eines Werkzeugs
Schritt 3: Begrenzungsparameter einstellen
Legen Sie den Begrenzungstyp, den Bearbeitungsbereich in Richtung der Z-Achse im Begrenzungsmenü und den Bereich der Werkzeugfilter im Menü von Filtern fest.
Abbildung 4. Einstellung der Begrenzungsparameter
Schritt 4: Einstellen der Toleranz, der Schritte und des Werkzeugpfads
Stellen Sie zunächst im Menü von Toleranz und Zustellung die Parameter für Aufmaß, Toleranz und Zustellung ein. Dann stellen Sie im Menü der WzPfad Einstellung die Parameter Ebenheitserkennung, Präzision und XY-Eckenradius ein.
Es ist erwähnenswert, dass die neue Funktion Erfassen Ebener Bereiche in ZW3D 2022 (wie im 5. Schritt von Abbildung 5 gezeigt) Ihnen die Mühe erspart, jede einzelne Ebene zu prüfen, was sehr praktisch ist.
Abbildung 5. Einstellung der Toleranz, der Schritte und des Werkzeugpfads
Die Werkzeugpfade für das Offset-2D-Schruppen werden nach Abschluss der Berechnung generiert. In ZW3D 2022 beschleunigt die parallele Multithreading-Technologie die Berechnung der Werkzeugpfade für das Offset-2D-Schruppen erheblich. Darüber hinaus ist das Pfadmuster für das Profilschruppen in der Pfadeinstellung verfügbar.
Abbildung 6. Der Werkzeugpfad für das Offset-2D-Schruppen und das Bahnmuster für das Profilschruppen
Restmaterialschruppen
Das Restmaterialschruppen zielt darauf ab, unnötiges Material für den anschließenden Schlichtprozess noch genauer zu entfernen. Genauso wie beim ersten Schruppen können Sie das Werkzeug entsprechend der Form des Teils und der Größe des vorherigen Werkzeugs auswählen. Ein wird ein Werkzeug empfohlen, dessen Radius ungefähr dem des vorherigen Werkzeugs entspricht (in diesem Fall wird das Werkzeug D16R0.8 gewählt).
In ZW3D bezieht sich das Restmaterialschruppen in der Regel mit [Referenzoperation] auf die Offset-2D-Schruppoperation beim Schruppen. Nachdem das entsprechende Werkzeug ausgetauscht wurde, modifizieren Sie die Parameter für die Zustellung unter Toleranz und Zustellung. Im Allgemeinen werden die spezifischen Parameter auf der Grundlage des Werkzeugradius und der persönlichen Erfahrung des Programmierers festgelegt.
Abbildung 7. Offset-2D-Schruppvorgang und Werkzeugpfade für das Restmaterialschruppen
Vorschlichten und Schlichten
Unter Vorschlichten versteht man die Vorbereitung eines Werkstücks für die Endbearbeitung durch Glätten einiger Nebenflächen, um die Oberflächen gleichmäßig dick zu machen. Dadurch wird der Werkzeugverschleiß beim Schlichten verringert und die Präzision und Ebenheit des Werkstücks folglich verbessert.
Für das Schlichten stehen vier Verfahren zur Verfügung: Z Konstant, Flache Bereiche, ZigZag Operation und Offset-3D-Fräsen.
Z Konstante Bearbeitung
Die Z Konstante Bearbeitung ist die am häufigsten verwendete Methode für die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung und wird in der Regel für die Bearbeitung der seitlichen Flächen verwendet. Die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung zeichnet sich durch eine hohe Produktionseffizienz, eine hohe Bearbeitungsqualität und einen geringen Energieverbrauch aus. Die folgenden Schritte sind eine Veranschaulichung.
Schritt 1: Operation Einfügen
Das erste beim Vorschlichten verwendete Werkzeug ist das Werkzeug D16R0.8, entsprechend der Form des Werkzeugs. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den Ordner mit dem Namen D16R0.8 und wählen Sie Operation Einfügen. Wählen Sie Z Konstant unter der Registerkarte Quick Mill im Dialogfeld Operationstyp.
Abbildung 8. Auswählen eines Operationstyps
Schritt 2: Features hinzufügen und ein Werkzeug auswählen
Doppelklicken Sie auf die Z-Ebene, fügen Sie das Teil als Feature im Primärmenü hinzu und wählen Sie das Werkzeug D16R0.8 aus.
Abbildung 9. Hinzufügen eines Features und Auswahl eines Werkzeugs
Schritt 3: Begrenzungsparameter einstellen
Stellen Sie im Begrenzungsmenü den Bearbeitungsbereich der Z-Achse und den Filterbereich der Werkzeugpfade in Filtern ein.
Abbildung 10. Einstellung der Begrenzungsparameter
Schritt 4: Einstellen der Toleranz, der Zustellung und des Werkzeugpfads
Stellen Sie die entsprechenden Parameter für Toleranz, Aufmaß und Zustellung im Menü von Toleranz und Zustellung ein. Sie können den entsprechenden XY-Eckenradius einstellen und die Startpunkte für den Schnitt im Menü Pfadeinstellung anpassen.
Abbildung11. Einstellen der Toleranz, der Zustellung und des Werkzeugpfads
Schritt 5: An- und Abfahren einstellen und eine Verbindung hinzufügen
Legen Sie in den Menüs An-Ab-Verfahren die Parameter Anfahren und Abfahren fest und wählen Sie Verfahren zu Abheben zum Zustellen hinzufügen.
Abbildung 12. Einstellen von An-Ab-Verfahren
Die Werkzeugpfade für das Z-Konstant werden nach der Berechnung erzeugt.
Abbildung 13. Werkzeugpfade für das Z-Konstant
3D Plan Fräsen
Diese Operation wird verwendet flache Bereiche der Bauteile zu Bearbeiten. Diese Operation wird die Programmierung der flachen Bereiche effizienter und einfacher machen.
Schritt 1: Operation Einfügen
Das Werkzeug D16R0.8 wird auch hier verwendet. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den Ordner D16R0.8, wählen Sie Operation Einfügen und wählen Sie im Dialogfeld Operationstyp unter der Registerkarte Quick Mill die Option 3D Plan Fräsen.
Abbildung 14. Auswählen der 3D Plan Fräsen
Schritt 2: Features hinzufügen und ein Werkzeug auswählen
Doppelklicken Sie auf 3D Plan Fräsen, fügen Sie das Teil als Feature im Primärmenü hinzu und wählen Sie das Werkzeug D16R0.8 aus.
Abbildung 15 Hinzufügen des Bauteils und Auswahl eines Werkzeugs
Schritt 3: Einstellen von der Toleranz, Zustellung und An & Abfahren
Stellen Sie die entsprechenden Parameter Toleranz und Aufmaß im Menü Toleranz und Zustellung sowie die Methoden 1. Zustellung und Abheben im Menü An-Ab-Verfahren ein.
Abbildung 16. Einstellen von der Toleranz, Zustellung und An & Abfahren
Die Werkzeugpfade für das 3D Plan Fräsen werden nach der Berechnung erzeugt.
Abbildung 17. Werkzeugpfade für das Flachschlichten
ZigZag Operation
Die ZigZag Operation wird vor allem bei der Bearbeitung flacher Bereiche eingesetzt, um die Präzision und Effizienz der Oberflächenbearbeitung zu verbessern.
Schritt 1: Operation Einfügen
Bis jetzt wurden alle Flächen mit dem Werkzeug D16R0.8 bearbeitet. Da nur noch ein relativ kleiner R-Winkel (R0.5) zu bearbeiten ist, sollte das Werkzeug D8R4 verwendet werden.
Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den Ordner mit dem Namen D8R4, wählen Sie Operation Einfügen und wählen Sie im Dialogfeld Operationstyp unter der Registerkarte Quick Mill die Option ZigZag.
Abbildung 18. Auswählen des ZigZag Operation
Schritt 2: Features hinzufügen und ein Werkzeug auswählen
Doppelklicken Sie auf die Spitzenoperation, fügen Sie die Teile und ein neues Profil als Features im Hauptmenü hinzu und wählen Sie das Werkzeug D8R4.
Abbildung 19. Hinzufügen von Features und Auswahl eines Werkzeugs
Abbildung 20. Erstellen eines neuen Profils
Schritt 3: Einstellen von Begrenzungsparametern, Toleranzen und Zustellungen
Legen Sie den Begrenzungstyp im Menü Begrenzung fest, dann die entsprechenden Parameter Toleranz und Zustellung sowie XY Zustellart im Menü Toleranz und Zustellung.
Abbildung 21. Einstellung von Begrenzungsparametern, Toleranzen und Zustellungen.
Schritt 4: Einstellen des Schnittwinkels, An-Ab-Verfahren
Stellen Sie den Schneidwinkel im Menü WzPfad Einstellungen ein und dann das An & Abfahren im Menü An-Ab-Verfahren.
Abbildung 22. Einstellen des Schneidwinkels, An-Ab-Verfahren
Die Werkzeugpfade für die ZigZag Bearbeitung werden nach der Berechnung generiert.
Es ist erwähnenswert, dass in ZW3D 2022 die Reihenfolge der ZigZag Operation optimiert wurde, um die Anordnung der Bearbeitungsbereiche sinnvoller und die Schnittrichtung konsistent zu gestalten, so dass die erzeugten Werkzeugpfade von höherer Qualität und Sicherheit sind.
Abbildung 23. Werkzeugpfade für die ZigZag Bearbeitung
Offset-3D-Fräsen
Das 3D-Offset-Fräsen wird eingesetzt, um die Ecken bestimmter Oberflächen zu bearbeiten und zu säubern, um die gewünschte Teilequalität und -form zu erreichen.
Schritt 1: Operation Einfügen
Da Sie bereits das Werkzeug D8R4 verwendet haben, wählen Sie D3R1.5 als Werkzeug für die freien Ecken. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die Operation Offset-3D-Fräsen im Ordner D3R1.5, wählen Sie Operation Einfügen und wählen Sie im Dialogfeld Operationstyp auf der Registerkarte Quick Mill die Option 3D Offset.
Abbildung 24. Auswahl von 3D Offset Fräsen
Schritt 2: Features hinzufügen und ein Werkzeug auswählen
Doppelklicken Sie auf die Operation Offset-3D-schneiden, fügen Sie das Teil und das Profil als Features im Hauptmenü hinzu und wählen Sie das Werkzeug D3R1.5 aus.
Abbildung 25. Hinzufügen von Features und Auswahl eines Werkzeugs
Schritt 3: Einstellen von Begrenzungsparametern, Toleranzen und Zustellungen
Stellen Sie die Parameter für das Referenzwerkzeug unter Begrenzung ein und dann die entsprechenden Parameter für Toleranz und Zustellung und Schneidschritte im Menü Toleranz und Zustellung.
Abbildung 26. Einstellen von Begrenzungsparametern, Toleranzen und Zustellungen
Schritt 4: Stellen Sie die Parameter für An & Abfahren in An-Ab-Verfahren ein
Abbildung 27. Einstellung der Parameter An & Abfahren
Die Werkzeugpfade für das 3D Offset Fräsen werden nach der Berechnung generiert.
Abbildung 28. Die Werkzeugpfade für das 3D Offset Fräsen
NC-Code generieren
Nachdem alle genannten Werkzeugpfade erzeugt wurden, geben Sie sie als NC-Codes aus, um die Bearbeitung zu starten.
Schritt 1: Wählen Sie die Maschine aus
Doppelklicken Sie auf Maschine, klicken Sie im Maschinenmanager auf Postkonfiguration, wählen Sie den entsprechenden Postkonfigurations-Kontroller aus der Liste und wählen Sie [machine_all.mdf] als Definitionsdatei.
In ZW3D 2022 werden die NC-Codes der CNC-Systeme von Siemens® und Heidenhain® unterstützt.
Abbildung 29. Auswahl der Postkonfigurations-Kontroller und der Definitionsdatei
Schritt 2: Ausgabe der NC-Codes
Sie können alle NC-Codes für alle Operationen oder einen NC-Code für jedes Werkzeug ausgeben.
Abbildung 30. Ausgabe der NC-Codes
Danach bearbeitet die Werkzeugmaschine den Kunststoffformeinsatz entsprechend den NC-Codes.
Zusammenfassung
Das CAM-Modul von ZW3D 2022 wurde um Funktionen wie das neue Bahnmuster für das Profilschruppen, die Ebenheitserkennung, benutzerdefinierte Vorbohrpunkte für die Erzeugung von Werkzeugpfaden, Siemens®- und Heidenhain®-CNC-Systeme und einen 5-Achsen-Kopf A auf C-Maschinen erweitert. Sie können Ihre Effizienz und Erfahrung bei der Programmierung und Bearbeitung auf ein neues Niveau heben.
Laden Sie die neueste Version ZW3D 2022 kostenlos herunter und starten Sie Ihre Bearbeitung! Sie können Ihr Meisterwerk auch gerne mit Peer-Ingenieuren in der Facebook ZW3D-Benutzergruppe teilen.
