Měření na stroji v Autodesk Fusion 360

Stále více zákazníků řeší komplikace při ustavování tvarově složitých obrobků, popř. transfer dílce na 3D měřák a následně zpět na stroj k do obrobení. Tyto operace jsou časově velmi náročné a výrazně prodlužují výrobu. Řešením těchto problémů je měření dílce přímo na stroji.

Abychom reagovali na potřeby našich zákazníků, absolvovali jsme intenzivní školení v Technologickém centru Autodesk v Birminghamu, kde jsme získali praktické zkušenosti s implementací měření přímo na strojích. V tomto článku si představíme, jaké možnosti pro měření na stroji (On Machine Verification) Autodesk Fusion 360 ve spolupráci s Arkance Systems nabízí.

Autodesk Fusion 360 s výrobním rozšířením poskytuje komplexní nástroje pro měření obrobkovou sondou přímo na obráběcím stroji. Podívejme se detailněji na jednotlivé možnosti, které Autodesk Fusion 360 pro měření nabízí.

Měření a aktualizace nulového bodu

Základní funkce, která nám pomáhá nastavit nulový bod obrábění, popř. zpřesnit pozici dříve naměřeného nulového bodu. Tato funkce je jako jediná dostupná i v základní edici Fusion 360. Pro ostatní měřicí funkce je nutné mít zakoupené Výrobní rozšíření.

Měření geometrie

Umožňuje měřit 2D prvky, jako jsou kapsy, díry, výstupky nebo drážky. K tomuto měření se využívají měřicí cykly dostupné v řídicím systému. V případě zjištění odchylky měření lze nastavit požadovanou operaci – zastavit obrábění, aktualizovat korekci nástroje nebo aktualizovat pozici nulového bodu.

Měření tvarových ploch

Umožňuje měřit volné tvarové plochy modelu. Pro tento typ měření využíváme zápisu naměřených hodnot z obrobkové sondy do souboru na stroji, který následně nahrajeme do Autodesk Fusion 360 a porovnáme s CAM modelem. Díky tomu získáme výsledky měření - jak grafickými značkami, tak přehlednou tabulkou odchylek. Samozřejmostí je možnost tvorby měrového protokolu výsledků měření.

Zarovnání dílu (Part alignment)

Umožňuje zarovnání tvarově složitých dílců, jejichž ustavení by trvalo velmi dlouho, popř. umožňuje znovu obrobení dílce s lepšími výsledky. Po základním změření pozice obrobku nahrajeme výsledky měření zpět do Fusion 360, který provede vyhodnocení ustavení obrobku a upraví pozici obrobku (best fit). Následně vytvořený NC kód pro obrábění obsahuje transformované souřadnice pohybu stroje dle výsledků měření, a obrábění je tak přesnější.

Na jakých strojích je možné měření využít?

Měření funguje na následujících řídicích systémech:

• Heidenhain
• Siemens
• Fanuc
• Haas

Nutností jsou měřicí cykly Renishaw/Heidenhain a v případě některých strojů i další opce. Nezbytná je také správná kalibrace sondy, aby měření poskytovalo relevantní výsledky. V neposlední řadě je nutné aktualizovat postprocesor pro Autodesk Fusion 360, aby měření podporoval.

Jak je to s uvedením měření do praxe?

Aplikační technici společnosti Arkance Systems, včetně dvou zástupců z ČR, v lednu 2023 absolvovali intenzivní školení v Technologickém centru Autodesk v Birminghamu, kde se prakticky seznámili se všemi podporovanými řídicími systémy a jejich nutnou konfigurací pro úspěšnou implementaci měření na stroji v Autodesk Fusion 360. Školení se také zaměřilo i na úpravy postprocesorů pro implementaci všech podporovaných typů měření. 

Vědomosti získané při tomto školení byly v praxi uplatněny hned následující týden u našeho zákazníka na Slovensku. Výsledky této první implementace měření na stroji jsou k vidění zde:

V případě, že máte o zprovoznění měření na stroji s Autodesk Fusion 360 zájem, neváhejte nás kontaktovat. Rádi zodpovíme všechny vaše dotazy a pomůžeme vám s implementací.

Jak funguje zarovnání dílu (part alignment), je popsáno ve videu níže (anglicky):

1. ročník konference KOMPLEXNÁ TECHNOLÓGIA OBRÁBANIA

Na konci září se firma Arkance Systems účastnila jako partner 1. ročníku konference KOMPLEXNÁ TECHNOLÓGIA OBRÁBANIA.

Konference byla organizována jedním ze zákazníků Arkance Systems, dlouhodobě používajícím CAM aplikaci Autodesk PowerMill, společností MASAM, a to na půdě STU MTF v Trnavě v "Centru excelentnosti 5-osového obrábania". Materiálovotechnologická fakulta (MTF) používá aplikace PowerMill a FeatureCAM pro výuku obrábění.

Cílem konference bylo představit zájemcům ucelené možnosti vybavení pro moderní výrobu – nástroje, obráběcí stroj, CAM program i možnost tvorby technologie přímo dle potřeb zákazníka. Přednášky měli jednotliví partneři akce – Masam (výrobce speciálního nářadí a poskytnutí technologie obrábění na klíč), Walter – nářadí, DMG Mori – obráběcí stroje a Arkance Systems – výrobní software, v tomto případě konkrétně PowerMill pro víceosé souvislé frézování. V rámci konference se řešily také efektivní možnosti spolupráce mezi školou (vysokou i střední) a výrobními firmami pro překonání palčivých problémů firem s kvalifikovaným personálem.

V odpolední sekci následovaly ukázky obrábění na strojích DMG, které MTF vlastní. Obrábění pro stroje bylo programováno v CAM aplikaci Autodesk PowerMill.

autor: M.Jelínek

Náhled dalšího vývoje Autodesk Fusion 360 - CAM

Autodesk koncem října uveřejnil náhled dalšího vývoje CAD/CAM programu Autodesk Fusion 360. V tomto článku se zaměříme na vývoj v oblasti výroby, tedy CAM.
Plán vývoje v oblasti CAM zahrnuje 3 hlavní oblasti: zpřesnění detailů, rozšíření možností programu a propojení s dílnou.

Zpřesnění detailů
Pokud posuzujeme vylepšení detailů, poslední aktualizace Fusion 360 teď obsahují funkce jako vylepšené soustružení, řez pohledu anebo analýza přístupnosti. V současné době vývoj pracuje na drobnostech, jako je propojení parametrů modelu do obrábění, nebo vylepšení databáze nástrojů, o kterém se více rozepisujeme níže.

Rozšíření možností programu
Funkcionalita obrábění ve Fusion 360 byla výrazně rozšířena strategií Strmé a mělké a Automatizovaným vrtáním, které jsou dostupné ve Výrobním rozšíření (Manufacturing Extension). Pracuje se na dalším rozšíření funkcionality, jako je úprava dráhy nástroje, nesting, 4osé obrábění a další možnosti aditivní výroby.

Propojení s dílnou
Fusion 360 je program, který propojuje navrhování s výrobou. Stále je co vylepšovat, hlavně mezi technologií a dílnou. Proto se pracuje na vylepšené výrobní dokumentaci a na vylepšeném měření, které naměřené hodnoty přenese zpět do programu.

Podívejme se nyní trochu detailněji na některé funkce, které jsou nyní ve vývoji:

Vylepšená databáze nástrojů

Vylepšená databáze nástrojů bude obsahovat možnosti pro zadání vícero řezných podmínek, lepší definice soustružnických nožů a snadnější hledání vhodného nástroje v databázi.

Vylepšená databáze nástrojů

Přenos polotovaru mezi ustavením

Často zmiňovaným nápadem na vývoj v IdeaStation je možnost přenosu polotovaru mezi ustaveními. Na tuto funkci se vývoj zaměřil a intenzivně na ní pracuje. Přenos polotovaru pro frézování je téměř hotový a brzy by se měl objevit jako funkce náhledu pro testování uživateli. Aktuálně se ve vývoji odlaďuje přesná simulace a vizualizace zbytkového materiálu.

Vylepšená dokumentace 

Publikace, přístup a komentáře v dokumentaci ve Fusion Team. Přidání parametrických pohledů operací a ustavení pro lepší přehled nad procesem obrábění.

Vylepšená dokumentace

Vylepšené soustružení

Zapichování by se mělo dočkat obdobných vylepšení, k jakým došlo u soustružení profilu v minulých aktualizacích.

Výrobní rozšíření

Výrobní rozšíření se dočká dalšího podstatného rozšíření funkcionality.

Ořezání dráhy nástroje

• Násobný výběr prvků pro měření podstatně urychlí tvorbu komplexních měřících sekvencí.
• Ořezání drah umožní vyladit dráhu nástroje odstraněním nežádoucích částí a zvýšit tak produktivitu obrábění.

• Čtyř osé rotační dokončení pro efektivní obrábění jiných než válcových obrobků.
• Živé měření na stroji s výsledky dostupnými v reálném čase umožní lépe automatizovat výrobní workflow. 
• Nesting -Jedná se o jednu z nejvíce požadovaných funkcí. V současné době se pracuje na nestingu pro plechové dílce a na následné návaznosti na obrábění. Do budoucna by se měl nesting rozšířit i další ne-plechové dílce včetně asociativity - aktualizace obrábění na změnu nestingu. Nesting využívá stejnou technologii jako Inventor Nesting, resp. Autodesk TruNest.

Nesting

Kompletní seznam chystaných vylepšení a nových funkcí, na které se můžete v Autodesk Fusion 360 těšit, najdete v menu Nápověda – Komunita – Roadmap. Připomínáme, že českou lokalizaci pro Fusion 360 najdete na FusionCesky.cz.

Rekapitulace CAM inovací v poslední, listopadové a prosincové aktualizace Fusion 360:

Postprocesory pro Fusion 360 a Inventor HSM (Autodesk HSM)

Firma CAD Studio má dlouholeté zkušenosti se zakázkovou tvorbou a laděním postprocesorů na míru dle požadavků, pro konkrétní obráběcí stroje zákazníka, respektující jejich řídicí systémy, dostupné funkce a strojní vybavení CNC stroje. Zpracováváme postprocesory pro řídicí systémy od těch nejznámějších (Haas, Heidenhain, Fanuc, Siemens, DMG, Mach3...) až po atypické, od téměř neznámých výrobců.

Optimalizujte výkon vašeho CNC

Proces přípravy postprocesoru u naší společností začíná již v počátcích úvodními konzultacemi se zákazníkem o potřebných technologiích, které mají být na stroji používány, komunikací s dodavatelem obráběcího stroje a zajištěním všech potřebných podkladů, jakými jsou strojní manuály nebo ověřené NC-kódy. Během přípravy postprocesoru dle dostupných podkladů čerpáme také z vlastních znalostí o obráběcích strojích, případně vedeme konzultace s dodavatelem CNC stroje o dostupných funkcích a možnostech konkrétního CNC stroje.

Následující fází je odladění postprocesoru přímo na stroji se součinností zákazníka, kdy je NC-kód testován na potřebných obráběcích technologiích a je přizpůsobován na míru danému stroji a dalším požadavkům obsluhy stroje a CAM programátorů. Součástmi našich postprocesorů mohou být strojní časy v NC-kódech a další potřebné informace o právě obráběné součástce a použitých nástrojích, parametrické posuvy strojů, bezpečné odjezdy a rovnání rotačních stolů nebo hlav u pětiosých strojů, podprogramy, vrtací cykly, cykly obrobkových a nástrojových sond, atd.

Po předání postprocesoru zákazníkovi následuje testovací období postprocesoru, kdy je postprocesor v případě potřeby dále drobně upravován a doplňován. Toto testovací období zpravidla nepřesahuje 2 měsíce a jsme během něj v úzkém kontaktu se zákazníkem.

Přehled již zrealizovaných zakázkových postprocesorů od CAD Studia najdete na stránce CAM postprocesory.

Inventor HSM - automatizace obrábění pomocí měřicích cyklů

V nové verzi Inventoru HSM přibyla možnost programovat přímo v CAM prostředí cykly obrobkových sond. Díky těmto novým funkcím jsou pro uživatele Inventoru HSM otevřené dveře k plynulému přechodu na automatizovanou sériovou výrobu velmi přesných výrobků. Míra automatizace a minimalizace zásahů obsluhy do technologického procesu závisí na úrovni kooperace měřicích zařízení s CNC obráběcím centrem. Dnešní technologie výrobců CNC a měřicích sond umožňují obsluze CNC stroje plně se soustředit na jinou práci a CNC stroji se věnovat pouze v momentě výměny materiálu, což je možné díky Inventoru HSM plně využít.

Nové měřicí cykly Inventoru HSM 2017 zvládají odměřovat veškeré potřebné geometrické útvary. Je možné měřit pozici středu kvádrů, válců a trubek, děr, kapes, kapes s ostrovy, hloubky, úhly povrchů atd. Informace získané sondou při těchto měřeních se dají využít k definování nových počátků, přepisování souřadnic aktuálně používaného počátku, dle libovolného geometrického prvku na modelu, ke kterému je například potřeba tolerovat nějakou další obráběnou geometrii.

V takovéto automatizaci může být také zahrnuta kontrola tolerovaných rozměrů a následné opakování potřebné obráběcí operace v případě naměření rozměru mimo zadanou toleranci.

V souvislosti s automatizovanou výrobou je potřeba také počítat s opotřebením nástrojů a úpravou korekcí nástrojů. Také tuto oblast odměřování Inventor HSM umožňuje plně automatizovat.

Na konkrétní možnosti využívání sond v konkrétních situacích se můžete doptat v průběhu speciálního webináře věnovaného sondám, na který se můžete zaregistrovat ZDE, případně se této oblasti budeme věnovat také na březnových HSM Workshopech CAD Studia.

Autodesk Inventor HSM - seznámení s CAM díky webinářům CAD Studia

Již dříve jsme informovali o sérii osmi webinářů, které společnost CAD Studio uspořádala k tématu obrábění v Autodesk Inventoru HSM, integrované CAM aplikaci od Autodesku. Dva z těchto webinářů je možné shlédnout na veřejném YouTube kanálu CAD Studia, zbylé jsou dostupné našim zákazníkům na Helpdesku CAD Studia.

Nyní, ve dnech kdy se již rýsuje oficiální vydání verze Inventor HSM 2017, zveřejňujeme pro naše zákazníky záznamy posledních čtyř webinářů z této série - mohou posloužit jako zdroje informací pro sebevzdělávání v oblasti CAMu a k rozšiřování znalostí o tom, jakými způsoby je možné HSM ovládat, jak lze výhodně využívat funkcí Inventoru pro oblast obrábění a jak používat některé další specializované postupy.

Pro přehlednost uvádíme seznam všech osmi webinářů z celé série týkající se Inventoru HSM, včetně odkazů:

1. díl - Hrubování - dostupné veřejně na YouTube

2. díl - Dokončování - Helpdesk CAD Studio

3. díl - Soustružení, soustružnicko-frézovací centra - Helpdesk

4. díl - Knihovna nástrojů - dostupné veřejně na YouTube

5. díl - Postprocessing, NC kódy, Seřizovací listy - Helpdesk

6. díl - Příprava dat pro obrábění, polotovary, šablony - Helpdesk

7. díl - Pokročilé funkce Inventoru HSM - šablony, výrazy a spousta dalších funkcí - Helpdesk

8. díl - Víceosé frézování - Helpdesk

Autodesk CAM 360 je nyní součástí Fusion 360

Autodesk CAM 360 je první CAM aplikace postavená na cloud technologiích. Od svého oznámení na Autodesk University 2013 byla k dispozici ve formě "technologického preview" jako samostatný cloud nástroj. Nyní byl CAM 360 zaintegrován do populárního strojařského 3D modeláře Autodesk Fusion 360 a doplnil jej tak o CAM funkce. Pomocí Fusion 360 lze vytvářet, přímou editací upravovat, testovat a prezentovat (a nyní tedy i vyrábět) objemové a volnoplošné 3D modely a sestavy. Fusion 360 pracuje s daty z nejrůznějších (v podstatě všech významnějších) CAD systémů.

Při nejbližším spuštění klientské aplikace Fusion 360 budete vyzváni k aktualizaci a tato aktualizovaná verze již nabízí i funkce CAM 360. Funkce CAM 360 nabízejí 2.5-osé a 3-osé obrábění, vygenerované dráhy nástrojů lze simulovat, lze volit z rozsáhlé uživatelské knihovny nástrojů. V nabídce aplikace jsou uživatelsky upravitelné postprocesory pro nejrozšířenější stroje a řídicí systémy. Na stejné CAM technologii HSM je založena i desktop aplikace Autodesk Inventor HSM.

Možnosti CAM 360 představuje videoukázka Autodesku:



Více na:
www.cadstudio.cz/cam
www.cadstudio.cz/fusion360