SYSTEM CAD/CAM ESPRIT Producentem systemu ESPRIT CAD/CAM jest firma DP Technology. Posiada on modułową budowę, dzięki czemu możliwe jest dostosowanie środowiska do potrzeb produkcyjnych. Program umożliwia generowanie kodu NC na tokarki, frezarki (w tym 5-cio osiowe) oraz elektrodrążarki. Na potrzeby firmy Newag wykorzystywany jest moduł na frezarki do obróbki 2,5D. Planowane jest wdrożenie licencji posiadającej możliwość obróbki 3D, ze względu na niższe koszty oraz krótszy czas wytworzenia części niż outsourcing. W celu uruchomienie programu kliknięto dwukrotnie ikonę na pulpicie Windows, lub z menu Start systemu Windows wybrano Wszystkie programy ESPRIT 2009 ESPRIT. Po rozpoczęciu nowej sesji w programie ESPRIT, można wybrać pracę pomiędzy pustym lub wcześniej zdefiniowanym pliku szablonu (rys. 1). Rys. 1. Okno wyboru szablonu W górnej części okna głównego programu (rys. 2) znajduje się menu oraz paski narzędzi, które pozwalają na szybki dostęp do funkcji programu ESPRIT. Największą część ekranu stanowi graficzny obszar roboczy, w którym wyświetlane są części. Informacje o zaznaczonym elemencie wyświetlane są w przeglądarce właściwości. Menadżer projektu umożliwia przegląd utworzonych struktur, operacji oraz narzędzi. W lewej dolnej części ekranu wyświetlane są podpowiedzi odnośnie kolejnych czynności. Prawa dolna części ekranu w obszarze statusu wyświetlane są aktualne informacje na temat środowiska pracy. 1
Rys. 2. Główne okno programu ESPRIT W pasku narzędzi (rys. 3) można wyróżnić kilka grup poleceń. 1. Standardowy pasek zarządzania plikami, pozwalający na otwarcie, zapisanie, drukowanie. Zawiera także polecenie kopiuj, które w programie ESPRIT pozwala na transformację wybranego obiektu. 2. Pasek zarządzania widokiem umożliwia kontrole wyświetlania w obszarze roboczym m.in. przybliżanie, obracanie widoku oraz wybranie sposobu wyświetlania przedmiotu. 3. Pasek narzędzi filtrowania zapewnia selektywne wybranie pogrupowanych elementów geometrii, takich jak bryły, struktury, linie itp. 4. Pasek zarządzania warstwami udostępnia możliwość tworzenia i zarządzania warstwami oraz płaszczyznami widoku. Rys. 3. Pasek narzędzi 2
Pasek narzędzi Smart wyświetla na bieżąco narzędzia w zależności od typu wybranego trybu pracy. Pierwsze trzy ikony (rys. 4) odpowiadają za tryby pracy jak: frezowanie, toczenie oraz elektrodrążenie drutowe (EDM). Rys. 4. Ikony odpowiedzialne za operacje maszynowe Po kliknięciu na ikonę Switch to SolidMill pasek narzędzi zmieni swój wygląd i wyświetli polecenia do tworzenia narzędzi i zabiegów frezowania (rys. 5). Analogicznie klikając ikonę odpowiadającą za toczenie Switch to SolidTurn lub EDM Switch to SolidWire poprzednie polecenia zostaną ukryte i wyświetlą się adekwatne do wybranego trybu obróbki. Rys. 5. Zmiana wyświetlania ikon w zależności od wybranej operacji W celu utworzenia geometrii należy nacisnąć ikonę Geometria nieograniczona, która aktywuje pasek narzędzi odpowiedzialnych za tworzenie rysunku (rys. 6). Rys. 6. Ikona tworzenia geometrii Ikona Utwórz struktury udostępnia m.in. opcje określania oraz edycji łańcuchów, punktu początkowego oraz kierunku struktury (rys. 7). Rys. 7. Ikona tworzenia struktur Wymiarowanie uaktywnia ikona (rys. 8), które są niezbędne do określenia wymiarów geometrycznych. Rys. 8. Ikona wymiarowania Jeżeli w trybie obróbki frezarskiej naciśnie się na ikonę Narzędzia frezarskie zostaną ukryte polecenia do obróbki, a w zamian pojawi się pasek do edycji narzędzi (rys. 9). Rys. 9. Ikona dostępu do edycji narzędzi 3
Program ESPRIT zezwala na otwieranie plików utworzonych bezpośrednio w programie (rozszerzenie.esp), jak również plików 2D i 3D uzyskanych w innych systemach CAD, takich jak Inventor lub SolidWorks, plików STL, IGES i STEP, a także DWG (rys. 10). Polecenie w menu Plik Otwórz umożliwia otwieranie wcześniej zapisanych plików. Wybór z listy Plik typu: pozwala na wybranie konkretnego rodzaju pliku. Rys. 10. Okno polecenia Otwórz Przycisk opcje wywołuje okno ustawień importowanych plików. W zależności od typu pliku wybranego z listy dostępne są specyficzne możliwości wpływu na importowany modelu danego formatu (rys. 11). Rys. 11. Opcje importu/eksportu pliku 4
Obszar statusu znajdujący się w dolnej prawej części ekranu posiada funkcje wyboru: a) Tryb HI (podświetlenie) Przy aktywnym trybie HI program ESPRIT prosi o potwierdzenie zaznaczonego elementu. Pozwala to na sprecyzowane wybieranie elementów położonych blisko siebie. Przy zaznaczeniu przedmiotu w obszarze podpowiedzi pojawi się pytanie Czy to jest prawidłowy wybór? oraz zostanie podświetlony wybrany element (rys. 12). Zatwierdzenie wyboru następuje po kliknięciu lewym przyciskiem myszy, natomiast naciśnięcie prawego przycisku myszy powoduje podświetlenie następnego elementu w pobliżu. Rys. 12. Tryb selektywnego wyboru b) Tryb ZATRZASK (ang. SNAP) Przy włączonym trybie SNAP kursor rozpoznaje punkty krańcowe oraz środkowe linii i segmentów oraz punkty środkowe okręgów i łuków. W przypadku gdy kursor znajduje się nad końcem segmentu lub łuku wyświetlany jest, dla punktu środkowego, a w wypadku gdy kursor znajduje się w pobliżu punktu środkowego okręgu lub łuku to wyświetlany jest. c) Tryb INT (przecięcie) Włączony tryb INT odpowiada za rozpoznawanie przez kursor przecięcia segmentów, linii, łuków i okręgów. Kształt kursora przyjmuje postać zaznaczenia przecięcia opuszczając tryb INT. i zmienia się w momencie d) Tryb SIATKA (ang. GRID) Umożliwia wybór punktów, kątów, odległości ze zdefiniowanej niewidocznej na ekranie siatki punktów. Siatkę można skonfigurować w taki sposób, aby była dopasowana do wartości wymiarów rysowanej części. 5
Warstwy Praca na warstwach (rys. 13) ułatwia zarządzanie wyświetlaniem różnych typów elementów dla skomplikowaną część. Przykładowo, można skonfigurować odmienne warstwy dla elementów obróbki, części oraz innych typów geometrii. Wybraną warstwę, można włączać lub wyłączać. Elementy te wówczas nie są jedynie czasowo ukrywane. W dowolnym momencie można ponownie włączyć warstwę. Tworzenie nowej warstwy, selektywny wybór wyświetlania jest dostępny z paska zarządzania warstwami. Przenoszenie wybranych elementów jest umożliwione w przeglądarce właściwości. a) b) Rys. 13. Zarządzanie warstwami z a)okna warstw, b)przeglądarki właściwości Korzystanie ze struktur Struktury w ESPRIT opisują kształt przedmiotu (rys. 14), który jest poddawany obróbce, w oparciu o standardowe nazwy struktur tj. kieszeń, otwór, ściana, profil itp. Do struktur przypisywane są właściwości obróbki określające miejsca usuwania materiału, w tym głębokość cięć, kierunki cięć, kąty zbieżności, punkty wejścia/wyjścia oraz wprowadzenia/wyprowadzenia. Operacje obróbkowe tworzone są na podstawie określonych struktur utworzonych z geometrii krawędziowej lub modelu bryły, powierzchni, krzywych NURB. Rozróżnia się struktury: łańcuchowe; PTOP (punkt do punktu); zawierające kieszenie, ściany, profile oraz otwory; trójwymiarowe. 6
Rys. 14. Rodzaje struktur Struktury (rys. 15), które zostały określone, są wyświetlane w Menedżerze projektu (F2 aby wyświetlić) w zakładce Struktury. Podczas przypisywania operacji obróbki łatwiej jest wybrać daną strukturę z menedżera niż z obszaru roboczego. Dla jednej struktury można przypisać wiele operacji. Przeglądarka właściwości (Alt+Enter) wyświetla oraz umożliwia edycję właściwości zaznaczonego elementu, takie jak kolor, struktura, warstwa oraz właściwości obróbki. a) b) Rys. 15. Narzędzia ułatwiające pracę ze strukturami a) menedżer struktur, b) przeglądarka właściwości 7
Obróbka w programie ESPRIT podzielona jest na trzy moduły: SolidMill, SolidTurn oraz SolidWire. Po wybraniu typu obróbki w obszarze statusu wyświetlana jest informacja o wybranej metodzie (rys. 16). Definiowanie narzędzi Tworzenie konkretnych typów narzędzi jest możliwe po kliknięciu na ikonę Narzędzia. Istotną zaletą jest zapamiętywanie ostatnich parametrów przypisanych danemu narzędziowi, przez co unika się ponownego wprowadzania ustawień przy ponownym wykorzystywaniu w podobnych warunkach skrawania (rys. 17). Rys. 16. Informacja o wybranym typie obróbki Rys. 17. Okno parametrów narzędzia frezarskiego Parametry obróbki Po wybraniu zabiegu obróbki wyświetlone zostaną tzw. strony technologii, w których możliwa jest kontrola ustawień parametrów oraz sposobu wykonywania obróbki (rys. 18). Ustawienia technologii można zapisać lub wczytywać poprzez kliknięcie prawym przyciskiem na okno, a następnie wybranie opcji Zapisz lub Otwórz. 8
Rys. 18. Okno parametrów obróbki Symulacja obróbki Funkcja Symulacja Symulacja zaawansowana umożliwia graficzną weryfikację stworzonych zabiegów obróbkowych bezpośrednio w systemie ESPRIT. Pozwala to wyeliminować niektóre błędy zanim zostanie wygenerowany właściwy program sterujący obróbką. Przystąpienie do symulacji jest możliwe po kliknięciu na ikonę Symulacja na pasku narzędzi Smart (rys. 19). Rys. 19. Ikona Symulacja Przed rozpoczęciem symulacji należy określić półfabrykat (rys. 20), który zobrazuj efekt pracy narzędzi. W tym celu należy kliknąć na ikonę zakładce Bryły podać typ oraz parametry przygotówki. - Parametry obróbki i w 9
Rys. 20. Okno parametrów przygotówki W menedżerze operacji zaznacza się zabiegi, które mają zostać zwizualizowane (rys. 21). Przycisk uruchamia symulację obróbki, pozwala zatrzymać na wybranym momencie, zaś graficzny tryb symulacji. zakańcza oraz opuszcza Suwak reguluje prędkość odtwarzania wykonywanych ruchów. Ikony służą do włączania/wyłączania wyświetlania odpowiednio narzędzia oraz oprawki narzędziowej. Rys. 21. Efekt symulacji obróbki 10
Przetwarzanie (post processing) Utworzone operacje zawarte w menedżerze projektu można konwertować na Kod NC. Po wygenerowaniu programu sterującego obróbką jest on uruchamiany w ESPRIT NC Editor (rys. 22), w którym możliwa jest edycja otrzymanego kodu NC. Rys. 22. Okno edytora kodu NC 11