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E-Book

CAD/CAM mit CATIA

NC-Programmierung, Postprocessing, Simulation

AutorMichael Hoffmann
VerlagCarl Hanser Fachbuchverlag
Erscheinungsjahr2011
Seitenanzahl423 Seiten
ISBN9783446426733
FormatPDF
KopierschutzWasserzeichen
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis47,99 EUR

Dieses Grundlagen- und Praxisbuch zeigt die Möglichkeiten und Vorgehensweisen im Umgang mit den vielfältigen Fertigungsmodulen des integrierten CAD/CAM-Systems CATIA V5 und vermittelt damit das notwendige Know-how für die computerunterstützte Fertigung auf Basis bestehender CAD-Daten. Die 2. Auflage ist komplett überarbeitet und basiert auf CATIA V5 Release 20 mit einem Ausblick auf die kommende Version PLM 2.0 und V6.

Das Buch richtet sich an Studierende sowie an Techniker und Ingenieure in Konstruktion, Entwicklung und Fertigung, die sich mit der computerunterstützten Fertigung beschäftigen.

Nach einer allgemeinen Einführung gibt der Autor einen Überblick der Fertigungsmodule von CATIA V5 und deren Abgrenzung zueinander. Schritt für Schritt erläutert er die methodische Vorgehensweise zur Offline-Programmierung von Werkzeugmaschinen für das Fräsen, Drehen, Drahterodieren, Wasserstrahlschneiden und das Rapid Prototyping.

Weitere Kapitel beschäftigen sich mit anwenderspezifischen Anpassungen wie Postprocessing und NC-Dokumentation, mit der Entwicklung von Automatismen in Form von Prozess-Vorlagen (Templates) und Makros und schließlich mit den unterschiedlichen Möglichkeiten der Simulation des Fertigungsprozesses bis hin zur dynamischen, NC-Code-basierten Simulation von Werkzeugmaschinen.

Das Buch entstand zum Teil aus Projekten und Workshops im Rahmen der Lehre an der Fachhochschule Trier im Fachbereich Technik, Fachrichtung Maschinenbau/Fahrzeugtechnik.

Sämtliche Themenbereiche dieses Buches sind mit Übungen und Anwendungsbeispielen versehen, die unter http://cadcam-mit-catiav5.fh-trier.de abrufbar sind.

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Leseprobe

"8 NC-Dokumentation (S. 386-387)

8.1 Definition
Eine NC-Dokumentation dient der Beschreibung eines Fertigungsauftrags in Bezug auf:

- die zu verwendende Werkzeugmaschine
- die verwendeten Werkzeuge
- Aufspannpläne
- Rohteilabmessungen
- Werkzeugachsensystem (Nullpunkt)
- Grafische Darstellungen zu Werkzeugen und Bearbeitungsoperationen
- Reihenfolge der Bearbeitungsoperationen etc.

In CATIA V5 kann diese Dokumentation automatisiert z.B. im HTML-Format generiert und dann über einen Browser an Arbeitsstationen (z.B. in der Fertigung) innerhalb des Intranets eines Unternehmens angezeigt werden. Zur automatisierten Erstellung der NC-Dokumentation sind verschiedene Konzepte realisierbar:

8.2 Automatisierung über ein Postprozessormakro

Da im Postprozessorlauf alle Informationen über die oben genannten Informationen vorliegen, bietet sich die automatisierte Erstellung der Dokumentation nach dem Postprozessorlauf an. Der in diesem Buch in Kapitel 6.4.2 beschriebene Postprozessorgenerator fastPOST bietet die Möglichkeit, dies über eine leistungsfähige Makrosprache zu realisieren.

8.3 Automatisierung über ein Makro in CATIA V5

Im Lieferumfang von CATIA V5 ist bereits ein Beispielmakro enthalten. Die verwendete Sprachsyntax dieses Makros ist CATScript, eine Erweiterung von Microsoft VBScript. Damit werden die CATProzess-Informationen ausgelesen und in entsprechenden HTML-Sequenzen zur Darstellung als NC-Dokumentation weiterverarbeitet. Diese Möglichkeit soll im Folgenden näher erläutert werden:"

Blick ins Buch
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis7
Vorwort14
1 Einleitung15
1.1 CAD/NC-Kopplung15
1.2 Assoziative Datenbasis16
1.3 Fertigungslösungen in CATIA V517
2 Bohr- und Fräsbearbeitung19
2.1 Einführung19
2.1.1 Vorteile von CATIA V5 NC Manufacturing20
2.1.2 Verfahren22
2.1.3 Konfigurationen und Plattformen im Bereich NC Manufacturing24
2.1.4 Aufrufen einer Workbench25
2.1.5 Auswahl der Workbenches25
2.2 User Interface26
2.2.1 Beschreibung des Strukturbaumes27
2.2.2 Definition eines Rohteiles28
2.2.3 Definition einer Aufspannung29
2.2.4 Bearbeitungsoperationen32
2.2.5 Bearbeitungsoperationen im Überblick33
2.2.6 Einstellungen in den Bearbeitungsoperationen37
2.2.7 Berechnung und Simulation der Werkzeugbahnen43
2.2.8 Erzeugung eines Werkzeugwechsels46
2.2.9 Einstellungen im Werkzeugwechsel47
2.2.10 Automatische Generierung eines Werkzeugwechsels50
2.2.11 Erzeugung eines Werkzeugkataloges51
2.3 Anwendungsbeispiel 1: Werkzeugplatte55
2.3.1 Definition der Aufspannung (Werkzeugplatte)57
2.3.2 Erzeugung einer Planfräsoperation58
2.3.3 Erzeugung einer Taschenfräsoperation63
2.3.4 Wiederverwenden von bereits erzeugten Operationen67
2.3.5 Kopierumsetzung von bereits erzeugten Operationen69
2.3.6 Operator COPY auf Operationen anwenden70
2.3.7 Erzeugung einer Anbohroperation72
2.3.8 Erzeugung einer Bohroperation76
2.3.9 Erzeugung einer Planeinsenkoperation79
2.3.10 Erzeugung einer Zirkularfräsoperation80
2.3.11 Erzeugung einer Profilkonturoperation82
2.3.12 Vorarbeit für die 2,5-Achsbearbeitung (PMA)86
2.3.13 Erzeugung eines Bearbeitungsprozesses91
2.3.14 Integration von erprobtem Fertigungswissen106
2.4 Anwendungsbeispiel 2: Tasche mit Durchbruch113
2.4.1 Erzeugung eines 2,5-D-Nachbearbeitungsbereiches114
2.4.2 Weitere Möglichkeiten zur Bereichsauswahl118
2.4.3 Kollisionsbetrachtung innerhalb des Bauteils und des Werkzeuges119
2.5 Anwendungsbeispiel 3: Schmiedegesenk123
2.5.1 Definition der Aufspannung125
2.5.2 Erzeugung einer Schruppoperation126
2.5.3 Erzeugung einer Kopierfräsoperation127
2.5.4 Erzeugung eines Neigungsbereiches130
2.5.5 Erzeugung eines Nachbearbeitungsbereiches138
2.6 Anwendungsbeispiel 4: Elektrode für Schmiedegesenk143
2.6.1 Erzeugung einer Kopierschruppoperation145
2.6.2 Erzeugung eines Neigungsbereiches147
2.7 Anwendungsbeispiel 5: Mehrachsbearbeitung149
2.7.1 Definition der Aufspannung150
2.7.2 Bearbeitungsoperationen im Bereich der 5-Achsbearbeitung151
2.7.3 Stellung der Werkzeugachsen152
2.7.4 Erzeugung einer Schruppoperation156
2.7.5 Erzeugung einer 5-Achs-Kopierfräsoperation157
2.7.6 Erzeugung einer isoparametrischen Bearbeitung161
2.7.7 Erzeugung einer 5-Achs-Flankenfräsoperation165
2.7.8 Wiederverwenden von Operationen167
2.7.9 Erzeugung einer 5-Achs-Konturfräsoperation169
2.7.10 Konturgeführtes 5-Achs-Flächenfräsen172
3 Drehbearbeitung176
3.1 Einführung177
3.2 CATIA V5 Lathe Machining178
3.3 CATIA Multi-Slide Lathe Machining179
3.4 User Interface179
3.4.1 Arbeitsumgebung starten179
3.4.2 Voreinstellungen180
3.4.3 Symbolleisten181
3.4.4 Aufspannung definieren184
3.4.5 Bearbeitungsoperationen und Register188
3.5 Rohteilerstellung197
3.6 Schruppbearbeitung199
3.6.1 Schruppdrehen199
3.6.2 Schruppdrehen mit Rampe (Ansteigende Schruppoperation)209
3.6.3 Einstechdrehen (Schruppen)210
3.6.4 Stechdrehen (Einstechdrehoperation)212
3.6.5 Einstechdrehen mit Rampe (Ansteigende Aussparungsoperation)213
3.7 Schlichtoperationen214
3.7.1 Konturdrehen (Profilschlichtoperation)214
3.7.2 Einstichschlichten221
3.8 Gewindeschneiden223
3.8.1 Außengewindeschneiden (Ausrichtung: außen)224
3.8.2 Innengewindedrehen (Ausrichtung: Innen)230
3.9 Ausrichtungsstrategien - Beispiele231
3.9.1 Anwendungsbeispiel Schruppen: Innendrehen231
3.9.2 Anwendungsbeispiel: Einstechen einer Innennut236
3.9.3 Sonstige Ausrichtungen240
3.10 Drehen in Einzelschritten244
3.10.1 Funktion: GO/Go to a245
3.10.2 Funktion: GO-Delta247
3.10.3 Funktion: GO IndirV248
3.10.4 Funktion: GO-Follow249
3.10.5 Postprozessoranweisungen PP250
3.10.6 Strategieregister250
3.11 Axiale Bearbeitungsoperationen252
3.12 Anwendungsbeispiel: Durchgängiger Prozess252
4 Drahterodieren272
4.1 Verfahren272
4.2 Anwendungsgebiete272
4.3 Produktüberblick: CATIA-Drahterodiermodul fast4AXES273
4.4 Arbeitsumgebung starten275
4.5 Funktionen und Symbolleisten275
4.6 Voreinstellungen278
4.7 Anwendungsbeispiel 1: Profilkontur ohne Konus279
4.7.1 Vorbereitungen280
4.7.2 Definition der Aufspannung281
4.7.3 Profilkonturoperation (ohne Konus)281
4.7.4 Berechnung und Simulation der Werkzeugbahn290
4.7.5 NC-Code generieren (Postprozessorlauf)291
4.7.6 Fertigung293
4.8 Anwendungsbeispiel 2: Profilkontur mit und ohne Konus294
4.8.1 Vorbereitungen295
4.8.2 Definition der Aufspannung296
4.8.3 Profilkonturoperationen ohne Konus (Verzahnung)296
4.8.4 Profilkonturoperationen mit Konus (Abstechmeißel):299
4.8.5 Positionieren zum nächsten Einfädelpunkt302
4.8.6 Profilkontur-Operationen mit Konus (Rundmeißel)303
4.8.7 Berechnung und Simulation der Werkzeugbahn305
4.8.8 NC-Code generieren (Postprozessorlauf)306
4.8.9 Fertigung307
4.9 Anwendungsbeispiel 3: Design Feature308
4.9.1 Vorbereitungen308
4.9.2 Erzeugen des Design Features309
4.9.3 Definition der Aufspannung310
4.9.4 Profilkonturoperation mit Design Feature311
4.9.5 Berechnung und Simulation der Werkzeugbahn311
4.10 Anwendungsbeispiel 4: Kopierumsetzung312
4.10.1 Vorbereitungen312
4.10.2 Kopierumsetzung als Verschiebung in Y-Richtung312
4.10.3 Berechnung und Simulation der Werkzeugbahn313
4.11 Anwendungsbeispiel 5: Szenario Geometrieänderung314
4.11.1 Vorbereitungen314
4.11.2 Geometrieänderung314
4.11.3 Aktualisierung und Simulation der Werkzeugbahn:316
5 Wasserstrahlschneiden318
5.1 Verfahren318
5.2 Anwendungsgebiete318
5.3 Wasserstrahlschneiden in CATIA V5319
5.3.1 Das Produkt fastTRIM319
5.3.2 Verwendung von CATIA V5 Manufacturing und cPost320
5.4 Anwendungsbeispiel 1: Konturschneiden Schrift320
5.4.1 Geometrieerstellung321
5.4.2 Vorbereitungen322
5.4.3 Definition der Aufspannung323
5.4.4 Erzeugung einer Profilbearbeitung323
5.4.5 Technologiedaten326
5.4.6 Makroeinstellungen326
5.4.7 Berechnung und Simulation der Werkzeugbahn:327
5.4.8 NC-Code generieren (Postprozessorlauf):328
5.4.9 Fertigung:330
6 Postprocessing331
6.1 Definition331
6.2 Postprozessortypen332
6.2.1 Individuelle Einzellösung332
6.2.2 Generalisierter Postprozessor332
6.2.3 Postprozessorgenerator332
6.3 CATIA V5-Integration333
6.3.1 Voreinstellungen333
6.4 Das Produkt fastPOST333
6.4.1 fastPOST Runtime334
6.4.2 fastPOST Builder335
7 Maschinensimulation350
7.1 Einführung350
7.2 Konventionelle Maschinensimulation:351
7.3 Integrierte Maschinensimulation in CATIA V5351
7.3.1 Simulationsarten352
3497.3.2 Softwarekomponenten353
7.4 Beispielszenario: Aufbau eines Maschinenmodells354
7.4.1 Benötigte Softwarekomponenten355
7.4.2 Geometrieaufnahme und Datenerfassung356
7.4.3 Konstruktionsphase357
7.4.4 Kinematikdefinitionen360
7.4.5 Inverse Kinematik365
7.4.6 Werkstückaufnahme369
7.4.7 Simulationsvorbereitungen372
7.4.8 Prozessvorlage373
7.5 Simulationsbetrachtung374
7.5.1 Simulationsumgebung laden375
7.5.2 Werkstück in Maschinenmodell einrichten375
7.5.3 Dynamische Maschinensimulation376
7.5.4 Dynamische, NC-Code-basierte Maschinensimulation378
7.5.5 Kollisionsbetrachtung382
7.5.6 Kollisionsbetrachtung definieren382
7.5.7 Erreichbarkeitsprüfung der Achsen387
7.5.8 Abstands- und Bandanalysen387
7.5.9 Datenausgaben Display und Sensor388
7.5.10 Erzeugung von Übergangsbahnen389
8 NC-Dokumentation390
8.1 Definition390
8.2 Automatisierung über ein Postprozessormakro390
8.3 Automatisierung über ein Makro in CATIA V5390
8.3.1 Einfügen von Grafiken in die HTML-Dokumentation391
8.3.2 NC-Dokumentation generieren391
8.3.3 Anpassungen des Makros392
9 STL Rapid Prototyping395
9.1 Definition und Verfahren395
9.2 Datenfluss beim Rapid Prototyping396
9.3 Datenformat STL397
9.3.1 STL-Generierung in CATIA V5397
9.4 Datenaufbereitung und Fertigung (Stereolithografie)402
10 PLM 2.0 und V6403
10.1 PLM 2.0403
10.2 V6-Plattform403
10.3 V6 Machining-Produkte405
10.4 ENOVIA 3DLive406
10.5 Benutzeroberfläche408
10.6 Anwendungsbeispiel: Fräsbearbeitung in V6409
11 Quellenverzeichnis413
12 Stichwortverzeichnis414

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