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Geometrieerstellung für 4-Achsen-Bearbeitung

Wir erläutern, wie Sie geeignete Geometrieelemente zur Verwendung als obere und untere Führung sowie Synchronisierungslinien mithilfe von 4-Achsen-Drahterosionsfunktionen auswählen oder erstellen, um die entsprechenden Werkzeugwege zu generieren. Zwei Beispiele sollen diesen Vorgang veranschaulichen.

Das erste Beispiel zeigt die Verwendung von Geometrie aus einem 3D-Modell zum Generieren des Werkzeugwegs. Das zweite Beispiel zeigt ein komplexeres Szenario, in dem obere und untere Geometrien erstellt werden müssen, bevor der Werkzeugweg generiert werden kann. Beide Beispiele sind unten aufgeführt.

Die fertigen Beispielteile können Sie hier herunterladen:  

Beispiel 1	Beispiel 2
Bild 1 – 4 Achsen Drahtschneiden Bsp. 1	Bild 2 – 4 Achsen Drahtschneiden Bsp. 2

Beispiel 1 – Grundlegende Geometrieauswahl

In diesem ersten Beispiel möchten wir die 4-Achsen-Offen Bearbeitungsfunktion verwenden, um einen Werkzeugweg für die hervorgehobene Oberfläche in Bild 3 zu erstellen.

Bild 3 – zu bearbeitende Fläche (hervorgehoben)

Wir können die Kanten des 3D-Modells verwenden, um die obere und untere Geometrie für die 4-Achsen-Offen Funktion auszuwählen. Die Flächenkanten befinden sich auf der oberen und unteren Ebene des Teils (siehe Bild 4 unten).

Bild 4 – Obere / untere Ebene für die Geometrieauswahl im 4-Achsen-Drahterodierbetrieb

Stellen Sie sich einfach zwei parallele Ebenen vor, eine Ebene auf der Oberseite des Teils (oder des Rohmaterials) und eine Ebene auf der Unterseite des Teils/Rohmaterials, wie in Bild 4 oben dargestellt. Wenn sich die Ober- und Unterkante der Schnittfläche nicht auf der jeweiligen Ebene befinden, müssen Sie zusätzliche Geometrie erzeugen. Im Beispiel 2 ist dies der Fall.

Im ersten Beispiel befinden sich die oberen und unteren Kanten unserer Schnittfläche jedoch auf der jeweiligen Ebene. Es muss also keine zusätzliche Geometrie erstellt werden.

Lassen Sie einen Werkzeugweg für dieses Beispiel erstellen, damit Sie im allgemeinen Arbeitsablauf sehen können, wie die Geometrie für diesen offenen Schnitt mit 4-Achsen-Drahterosion ausgewählt wird.

Schritt für Schritt

Wie oben erwähnt, können Sie die Kanten Ihres 3D-Modells verwenden, um Ihre obere und untere Geometrie für den Werkzeugweg auszuwählen. Für ein strukturiertes Arbeiten werden wir die Kanten aus dem Modell extrahieren und diese Drahtgittergeometrie verwenden. Beim Drahterodieren benötigen Sie generell lediglich eine Drahtmodellgeometrie, um den Werkzeugweg zu generieren. Wir können unsere Geometrie mit dem „Layer“-Manager organisieren und einfach auswählen.

Erstellung von Drahtgittergeometrien

1. Navigieren Sie zum Fenster „Layer“. Drücken Sie das Symbol „Neuer Layer“ oben links im Fenster und erstellen Sie 3 Layer mit den Namen „Oberes Profil“, „Unteres Profil“ und „Sync-Linien“.

2. Navigieren Sie zur Registerkarte 2D erstellen und wählen Sie Kanten extrahieren
3. Stellen Sie sicher, dass sich das Häkchen im Fenster „Layer“ in einer der neu erstellten Ebenen befindet, wählen Sie die Schnittfläche aus und klicken Sie auf die Schaltfläche „OK“, um den Befehl auszuführen

4. Blenden Sie den Layer aus, der das Volumenkörpermodell enthält (in diesem Beispiel wird der „CAD“-Layer verwendet), indem Sie auf das Augensymbol klicken. Dadurch wird das Solid-Modell ausgeblendet. Sie sollten jetzt nur noch das von uns erstellte Drahtmodell sehen.

5. Platzieren Sie als Nächstes das Häkchen am Layer „Sync Linien“, um ihn zu aktivieren, wählen Sie die beiden Linien aus, die den oberen und unteren Rand verbinden, und drücken Sie das Symbol „Zu aktuellem Layer ändern“, das im Bild unten gezeigt wird.

6. Verschieben Sie das untere Drahtgitter auf den Layer „Unteres Profil“, indem Sie den Layer „Unteres Profil“ aktivieren, den Layer „Syn Linien“ ausblenden, ein Fenster über das untere Drahtgitter ziehen, um es auszuwählen, und auf die Schaltfläche „Zu aktuellem Layer ändern“ klicken, um den Befehl auszuführen.

Sie sollten jetzt jeden Satz Drahtmodellgeometrie in den entsprechenden Layern haben. Diese Methode erleichtert das Arbeiten mit der Geometrie beim Erzeugen des Werkzeugwegs. Wählen wir nun unsere Geometrie in der Bearbeitungsoperation aus.

Geometrieauswahl für die Bearbeitungsoperation „4-Achsen offen“.

1. Um ein 4-Achsen-Offen-Bearbeitung für diese Geometrie zu erstellen, klicken Sie mit der rechten Maustaste auf „Maschineneinrichtung – 1“ im CAM-Baum und wählen Sie „4 Achsen offen“.
2. Auf der ersten Seite „Geometrieauswahl“ sehen Sie nun die drei Schaltflächen, die wie unsere von uns erstellten Layer eingerichtet sind. Klicken Sie auf „Oberes Profil auswählen“
   
3. Sie können jetzt Ebenen ausblenden, um die entsprechende Geometrie einfach auszuwählen. Beachten Sie auf der linken Seite, dass Sie die obere/untere Geometrie und die Sync-Linien alle im selben Fenster auswählen können. Klicken Sie dazu in das Feld, das Sie auswählen möchten, um es zu aktivieren (das Feld sollte orange werden, um anzuzeigen, dass es aktiv ist). Fügen Sie alle erforderlichen Geometrien für die Felder Oberes Profil, Unteres Profil und Sync Linien hinzu.
   
   
4. Jetzt können Sie in die Felder „Obere Profilkontur“ und „Untere Profilkontur“ klicken, um die Schnittrichtung anzuzeigen. Stellen Sie sicher, dass beide Konturen in die gleiche Richtung zeigen.
   
   
5. Klicken Sie unten im linken Fenster (Dateneingabefenster) auf die Schaltfläche „OK“, um die Geometrieauswahl abzuschließen.
6. Richten Sie den Feature-Assistenten gemäß den Spezifikationen des Auftrags ein und drücken Sie „Berechnen“, um den Werkzeugweg zu erstellen.

Das ist das fertige Ergebnis.

Bild 5 – Berechneter Werkzeugweg

Sie werden feststellen, dass das Ergebnis nicht ganz korrekt ist. Der Werkzeugweg scheint sich innerhalb der Oberfläche zu befinden. Dies bedeutet, dass wir mehr Synchronisationslinien definieren müssen, damit das System versteht, wie Sie den Draht zum Schneiden dieses Profils ausrichten möchten. Wählen Sie „2D erstellen“ - „Linie“ und erstellen Sie entsprechende Linien zur Definition der Drahtausrichtung. Jede Linie repräsentiert die Ausrichtung des Drahtes entlang des Profils.

Bild 6 – Erstellung zusätzlicher Sync Linien

Sobald Sie eine ausreichende Anzahl von Sync-Linien erstellt haben, gehen Sie zurück zum „CAM-Tree“, klicken Sie mit der rechten Maustaste auf „Sync-Linien“ in der Funktion und klicken Sie auf „Neu/Wählen“. Fügen Sie diese neuen Sync-Linien zur Auswahl hinzu und drücken Sie „OK“. Klicken Sie im CAM-Tree mit der rechten Maustaste auf „Drahtschneiden 4X Offen“ und wählen Sie „Alle Werkzeugwege berechnen“, um das fertige Ergebnis anzuzeigen. Fügen Sie bei Bedarf weitere Sync-Linien hinzu.

Bild 7 – Berechneter Werkzeugweg mit zusätzlichen Sync-Linien

Damit ist die Geometrieauswahl für Beispiel 1 abgeschlossen. Wir haben behandelt, wie man Drahtmodellgeometrie zur Verwendung in der Auswahl erstellt, wie man die Geometrie beim Einrichten der 4-Achsen-Drahterosion auswählt und wie man die Synchronisationslinien ändert, um ein saubereres Ergebnis zu erhalten. Dies ist die grundlegende Methode, die Sie verwenden können, um einen strukturierten und effizienten Arbeitsablauf zu erreichen. Dieser Prozess funktioniert in den meisten Fällen für 4-Achsen-Drahterosionsgeometrie.

Es gibt noch ein weiteres, erwähnenswertes Szenario: wenn die oberen und unteren Konturen des Modells nicht mit den oberen und unteren Geometrieebenen ausgerichtet sind, wie in Bild 4 am Anfang dieses Artikels dargestellt. Dies schafft ein einzigartiges Problem, bei dem wir die oberen und unteren Geometrien exakt definieren müssen, um den korrekten Werkzeugweg zu erhalten. Im Beispiel 2 wird die Herangehensweise erläutert.

Beispiel 2 – Benutzerdefinierte Geometrieerstellung

Werfen wir einen Blick auf das 3D-Beispielmodell unten:

Bild 8 – Beispiel 2 Modell mit hervorgehobener Schnittgeometrie

Beachten Sie, dass die untere Kante der hervorgehobenen Fläche nicht annähernd an der Unterseite des Teils/Materials liegt. Die Oberkante ist näher, hat aber das gleiche Problem.

Bild 9 – Untere Geometrie

Dieses Problem kann in zwei Hauptschritten gelöst werden; Erstellen Sie die obere und untere Ebene, erstellen Sie die obere und untere Geometrie

Diese Methode besteht darin, die XY-Ebenen der oberen und unteren Geometrien zu erstellen. Dann können wir die Schnittfläche verwenden, um sie zu „enttrimmen“ (die Fläche in ihre einfachste Form zu bringen) und sie so erweitern, dass sie die beiden Ebenen schneidet. Von dort aus können wir „Schnittkurven“ auf der Registerkarte „3D erstellen“ für das obere und untere Geometrie-Drahtmodell verwenden. Lassen Sie uns diesen Prozess unten genauer durchgehen.

1. Obere und untere Ebene erstellen

Erstellen Sie zuerst eine Fläche auf der Ober- und Unterseite des Modells/Materials. Sie können die Funktion „Planar / Rechteckige Ebene“ auf der Registerkarte „3D erstellen“ verwenden, um diese Ebenen zu konstruieren.

Stellen Sie sicher, dass die Flächen auf der XY-Ebene relativ zum Maschinenkoordinatensystem erstellt werden, und platzieren Sie eine oben und eine unten auf dem Teil (oder Rohteil). Es sollte wie auf dem Bild unten aussehen.

Bild 10 – XY-Ebenen der oberen und unteren Geometrie

2. Obere und untere Geometrie erstellen

Unsere nächste Aufgabe ist es, die Schnittfläche des Originalmodells zu extrahieren. In V35 oder neuer können Sie dies tun, indem Sie auf die Registerkarte „3D erstellen“ gehen und die Funktion „Fläche kopieren“ verwenden. Auf diese Weise können Sie die Einzelfläche des Originalmodells kopieren, sodass das Originalmodell nicht geändert werden muss. (In den älteren Versionen können Sie das Originalmodell kopieren und in eine neue Ebene einfügen, das Modell auftrennen und alle Flächen löschen, außer der die Sie behalten möchten.)

Bild 11 – Funktion Fläche kopieren

Wir haben jetzt zwei Ebenen erstellt und die Schnittfläche aus dem Originalmodell extrahiert, wie unten gezeigt:

Bild 12 – Obere und untere Geometrieebenen und Schnittfläche

Als nächstes müssen wir die Schnittfläche verlängern, sodass sie die beiden Ebenen in beiden Richtungen schneidet. Dazu müssen wir zunächst die Kanten, die wir verlängern möchten, „untrimmen“, um sicherzustellen, dass sich die Kanten entlang des konischen Winkels der Oberfläche erstrecken.

Bild 13 – Ursprüngliche versus nicht getrimmte Oberfläche

Die Untrim-Funktion führt eine Oberfläche auf ihre natürliche Begrenzung zurückführt. Dies wird immer eine rechteckige Form sein.

Wenn Sie die Funktion „Verlängern“ verwenden, kann es zu einem Fehler kommen, der besagt: „Fehlerhaft: Nur Kanten an der natürlichen Begrenzung einer Fläche können verlängert werden“. Aus diesem Grund möchten Sie die Fläche zuerst „enttrimmen“, bevor Sie die Flächenkante verlängern. Dadurch erhalten Sie eine natürliche Grenze.

Nachdem wir die Trimmung der Oberfläche aufgehoben haben, verwenden wir die Funktion „Erweitern“ auf der Registerkarte „3D erstellen“, um die untere Kante der Fläche über die untere Geometrieebene hinaus zu verlängern, wie Sie in Bild 14 unten sehen.

Bild 14 – Verlängern der unteren Kante der Schnittfläche, um die untere Geometrieebene zu schneiden

Die Oberkante der Schnittfläche schneidet bereits die obere Geometrieebene. Da müssen wir also nichts machen.

Der letzte Schritt besteht darin, die obere und untere Geometrie für das 4-Achsen-Drahterodieren-Feature zu erstellen, indem die Funktion „Schnittkurven“ auf der Registerkarte „3D erstellen“ verwendet wird.

Klicken Sie auf die Funktion „Schnittkurven“ und wählen Sie die Schnittfläche zusammen mit der unteren Geometrieebene aus, um die Schnittgeometrie zwischen den beiden Flächen zu erstellen. Klicken Sie auf „OK“, um den Befehl auszuführen. (Siehe Bild 15)

Bild 15 – Schnittkurven: Schnittfläche und untere Geometrieebene auswählen

Machen Sie dasselbe für die Schnittfläche und die obere Geometrieebene. Bild 16 und 17 unten zeigen, wie das Endergebnis der neuen oberen und unteren Geometrie aussehen sollte, nachdem alle Schritte abgeschlossen sind.

Bild 16 – Endgültige Geometrie, die für das Feature 4-Achsen-offen verwendet wird

Wenn Sie sich Bild 17 unten ansehen, können Sie sehen, wie wir auch zwei Sync-Linien hinzugefügt haben, um die obere und untere Geometrie zu verbinden. Wir haben jetzt die gesamte Drahtgittergeometrie, die zum Erstellen des Werkzeugwegs erforderlich ist.

Bild17 – Endgültige Drahtgittergeometrie, die für das Feature  4-Achsen-offen verwendet wird

Unter Anwendung der gleichen Methoden, die wir für die Geometrieauswahl weiter oben in diesem Artikel verwendet haben, im Abschnitt „Geometrieauswahl fürFeature „4-Achsen-offen“ , erhalten wir den endgültigen Werkzeugweg in Bild 18.

Bild 18 – Endgültiger Werkzeugweg für das Feature 4-Achsen-offen

Dieser Artikel sollte Ihnen einen Überblick darüber geben, wie die Geometrieauswahl in Drahterodieren funktioniert, insbesondere beim Erstellen eines 4-Achsen-Werkzeugwegs. Wir haben zwei Beispiele behandelt. Das erste ist ein einfaches 4-Achsen-Drahterodieren-Beispiel und das zweite behandelt eine komplexere Geometrie und zeigt die Erstellung von oberer und unterer Schnittführungs-Geometrie für diese Art von Teilen. Diese beiden Beispiele sollten das meiste abdecken, was Sie wissen müssen, wenn Sie Geometrie in Wire EDM auswählen.

Wenn Sie weitere Hilfe benötigen, kontaktieren Sie bitte unser Support-Team unter 0671 836310 oder support@datacad.de.