Zanim dokonamy zakupu programu CAM, zobaczmy, jakie możliwości programowania wycinarki elektroerozyjnej WEDM (Wire EDM), wykorzystujące jej możliwości, oferują programy CAM. Im bardziej program CAM potrafi uwzględnić ustawienia specyficzne dla danej maszyny, tym bardziej ułatwi i przyspieszy programowanie, ponieważ nie trzeba tych ustawień wprowadzać w trakcie programowania lub ręcznie na maszynie.

Wycinarki elektroerozyjne WEDM umożliwiają cięcie:
- 2 osiach – na podstawie płaskiego konturu umieszczonego w płaszczyźnie XY lub UV obrabiarki (kontur powstający na drugiej płaszczyźnie ma taką samą ilość elementów geometrycznych jak kontur podstawowy).
- 4 osiach – na podstawie dwóch konturów (każdy utworzony z różnej ilości elementów geometrycznych), płaskich lub nie, przypisanych do dwóch różnych płaszczyzn, w jakich poruszają się głowice wycinarki.
5 oś (Z) jest osią pionową (czasami napędzaną), umożliwiającą zmianę wysokości położenia górnej głowicy przy zmianie wysokości przedmiotu lub przedmiotów między kolejnymi obróbkami otworów
o różnych głębokościach.
Czasami stosowana jest również 6 oś, która jest poziomą osią obrotowa stołu, na którym zamocowany jest przedmiot. Tworzy ona dodatkowe możliwości obróbki, np. narzędzi.

Szczególnym przypadkiem wycinania jest kieszeniowanie, zwane też wycinaniem bezrdzeniowym lub bezodpadowym.

W kolejnych przejściach (zgrubnym i wykańczających) maszyna wykorzystuje (ustawione przez operatora lub pobrane przez program CAM) tzw. E-paki, zawierające parametry dla danego przejścia tnącego, czyli offset, posuw, nastawy generatora. Parametry zmieniają się w zależności od rodzaju ciętego materiału, ciętej grubości i ilości przejść potrzebnych dla uzyskania żądanej chropowatości.

Niektóre maszyny mają układy adaptacyjne, pozwalające zmienić nastawy przy skokowej zmianie grubości materiału oraz różne systemy eksperckie pozwalające dobrać parametry w zależności od typu procesu, optymalizować posuwy oraz korzystać z innych szczególnych rozwiązań, takich jak cykl pomiarowy, obróbka z paletyzowaniem, tryb zadaniowy itp.

Istotne jest, aby program CAM umożliwiał określenie wycinanej geometrii zarówno z modelu bryłowego części, jak i z modeli krawędziowych, które mogą być rysunkami 2D i 3D.
Ściany poziome (na których leżą profile), mogą być płaskie lub niepłaskie, a ściany wycinane mogą składać się z fragmentów pionowych i pochylonych. Program CAM powinien radzić sobie także w takich sytuacjach.

Przydatne jest, aby program identyfikował punkty przewlekania i odcinania oraz umożliwiał określenie punktu początkowego wycinania i sposób wejścia drutu w materiał w miejscu startu wycinania konturu (wejście po normalnej , stycznej, promieniu).

Zobaczmy kilka przykładów:

Model 3D wykrojnika utworzony z płaskiego konturu 2D (wycinanie 2 osiowe)

Program CAM umożliwia utworzenie modelu 3D matrycy, stempla lub profilu otwartego o zadanych wysokościach i kątach pochylenia ścian z płaskiego rysunku jednego konturu,
a następnie wygenerowanie kodu NC pozwalającego na  wycięcie części w jednej operacji (łączącej cięcia pionowe i pochylone).

Istnieje możliwość edycji typów naroży i zmiany sposobu ich zaokrąglania oraz indywidualnego kąta pochylenia poszczególnych elementów tworzących kontur.

Okno do określania właściwości struktury (zaznaczonej geometrii do obróbki)

Program może automatycznie obliczyć położenie punktu przewlekania według podanych przez użytkownika reguł (odległości, kierunku, miejsca wejścia w kontur)
Program umożliwia dodawanie i odejmowanie linii łączących wybrane przez użytkownika punkty na górnym i dolnym konturze, pozwalając na precyzyjne kontrolowanie przebiegu wycinania (Rys.3)

Jeżeli na części zaznaczymy niepłaskie profile, to program CAM określi kąty pochylenia w każdym punkcie i utworzy odpowiednie ścieżki  ruchu dla dolnej i górnej głowicy.

Wycinanie 4 osiowe: profile płaskie (matryca) i profile niepłaskie (stempel)

Matryca z wieloma otworami i wycięciami

Przy przygotowywaniu obróbki dla części posiadających wiele wycięć istotne jest zautomatyzowanie czynności zaznaczania geometrii do wycinania tak, aby proces przebiegał szybko i dokładnie.

W przypadku matrycy z wieloma wycięciami można posłużyć się mechanizmem  propagacji. Zaznaczając bryłę i wybierając w opcjach tworzenia struktury typ „Otwór”,  tworzy się struktury na wszystkich otworach w bryle jednocześnie. Jeżeli bryła ma bardzo dużo otworów i wycięć, to korzyści są oczywiste.
Tworzenie operacji wycinania (po ustawianiu parametrów wycinania na specjalnej stronie technologicznej) dla wszystkich struktur tego samego typu przebiega również jednocześnie.

Tworzenie struktur pionowo-pochylonych i prostokreślnych  z modeli bryłowych dla profili otwartych

Przed ustawieniem parametrów wycinania należy określić typ maszyny, na której część będzie wycinana, ponieważ każda z maszyn ma pewne ustawienia charakterystyczne tylko dla niej. Dotyczy to maszyn Agie, Agievision, Brother, Charmilles (4 typy), Fanuc, Makino, Mitsubishi, ONA (2 typy), Sodick. Dla pozostałych typów (jak Accutex, Chmer i inne) należy wybrać typ „Ogólny”.
Ustawień dokonuje się na każdej z trzech zakładek Karty technologicznej.

W zakładce „Ogólne” ustawia się między innymi typ wejścia/wyjścia w materiał oraz rodzaj wycofania technologicznego (potrzebnego do zmiany parametrów generatora). Program sam wczytuje potrzebne wysokości ze struktury.

Karta technologiczna. Zakładka Kontur. System ekspercki.

W zakładce „Kontur” dane do ustawień (wybór E-paków) mogą być pobierane z systemu eksperckiego właściwego dla danego typu maszyny - według danych dostarczonych przez producentów maszyn. Istnieje możliwość korygowania danych i indywidualnego wprowadzania przez użytkownika systemu eksperckiego dla maszyn nie uwzględnionych w specyfikacji (np. Accutex) lub tworzenia własnego systemu.

Karta technologiczna. Zakładka „Odcinanie”

W zakładce „Odcinanie” możliwe jest ustawianie do dwóch zatrzymań automatycznych dla każdego cięcia zgrubnego, potrzebnych do usunięcia odpadu.
Struktury oraz przypisane do nich operacje wycinania można edytować i modyfikować – zarówno pojedynczo, jak również całe grupy (foldery). Zmiany w „operacji – matce” powodują zmiany we wszystkich operacjach „podpiętych” pod struktury w danym katalogu. Nie wyklucza to wprowadzenia zmian tylko w pojedyńczych operacjach.

Poprawność obróbki może być sprawdzona poprzez symulację. Dopracowane ustawienia operacji technologicznych mogą być zapisywane w formie specjalnych plików, a następnie importowane do Kart technologicznych przy przygotowywaniu obróbki innych części.

Możliwa automatyzacja i przyspieszenie całego procesu tworzenia kodu NC na wycinarkę polega na wykorzystaniu możliwości programu CAM na kolejnych etapach przygotowania obróbki. Na etapie zaznaczania geometrii do obróbki (przygotowania struktur) wykorzystuje się mechanizm propagacji, a przy ustawianiu operacji technologicznych – import ustawień. W tej sytuacji przygotowanie kodu dla części podobnego typu to niewiele więcej niż kilka kliknięć.

Prezentowane rozwiązania zastosowane są w programie ESPRIT 2008, opracowanym przez amerykańską firmę DP Technology. ESPRIT, poza modułami do obróbki EDM (Gold i Platinium), posiada także moduły do obróbek tokarskich (do 22 osi), frezarskich (do 5 osi), tokarsko-frezarskich w osiach XYZC i płynnej (!) B. Jeżeli w zakładzie oprócz wycinarek EDM są także maszyny skrawające CNC, to wybór programu ESPRIT jest bardzo korzystnym rozwiązaniem. Więcej informacji na stronach www.espritcam.pl i www.dptechnology.pl.

Autor: Jarosław Pietrzak
ESPRIT CAM CENTER