CAD nebo-li Computer Aided Design (počítačová podpora konstruování) jsou aplikace sloužící k tvorbě geometrie výrobků a jejich následné snadné editace. CAD systémy poskytují moderní tvorbu výkresové dokumentace a možnost tvorby prostorových modelů navrhovaných výrobků a součástí.
CAM nebo-li Computer Aided Manufacturing (Počítačová podpora výroby), což jsou systémy, které slouží ke zpracování dat z konstrukční databáze v prostředí s odpovídající technologií, které umožní v konečné fázi generování programu pro NC obráběcí stroj.
CAD – CAM systémy realizují vyšší stupeň počítačové podpory než klasické (ruční) CNC programování. Kontury a jiná geometrická data vytvořená v systému CAD se kopírují pro další práci v modulu . Modul CAM pracuje v dialogu s programátorem, který odpovídá na kladené dotazy (v uživatelském dialogu) a na nabízené možnosti dle typu činnosti. Postup činnosti v modulu CAM se dá rámcově shrnout do několika bodů:
-
Celková strategie obrábění a volba technologie obrábění, to znamená jak postupovat nejvhodněji pro zhotovení dané součásti, které operační úseky volíme a v jakém pořadí (hrubování, dokončování, závity atd.)
-
Volba nástrojů (tvar a rozměry). Řezné podmínky vztažené ke konkrétnímu nástroji a pro danou strategii obrábění. Programátor řezné podmínky aplikuje a upravuje na daný stroj během odladění tzv. „ prvního kusu “.
-
Podmínky vlastního obrábění zejména pak polohu nástroje při obrábění vzhledem k programovanému obrysu (zprava G42 a nebo zleva G41). Dále pak chlazení nástroje.
-
Následně provede software tzv. odsimulování NC programu. Zde má programátor možnost vizuálně zjistit případně se vyskytující chyby, nejčastěji jsou to neobrobené, nebo naopak podřezané plochy.
-
Výběr post procesoru (překladatele) pro daný řídicí systém konkrétního CNC stroje, na kterém zhotovíme daný výrobek
-
Dalším krokem je automatizované vygenerování NC programu v modulu CAM, který se zapisuje ve větách ISO kódu. Program se archívuje a posléze přenáší na určený CNC stroj.
Nejznámější představitelé systémů CAD – CAM
-
Surfcam
-
Edgecam
-
Delcam
-
Gibbscam
-
Mastercam
-
Kovoprog
-
Solidworks – Solidcam
Ukázka modelování tělesa v prostředí CAD (Solidworks)
Obr. 42
Obr. 43
Takto vymodelované těleso je CAD program schopný automaticky vykreslit v několika pohledech, popřípadě řezech a zakótovat. Editování rozměrů, vynášecích čar , tolerancí a podobně je samozřejmostí.
Solidworks, ale i jiné CAD systémy umí dokonce i skládat sestavy z více součástí do sebe s vyšetřením případných vůlí, nebo přesahů. Tyto součásti je pak schopen program rozpohybovat a konstruktér tak může sledovat kinematiku pohybu jednotlivých součástí sestavy.
Obr. 44
Ukázka činnosti CAM systému, tj. generování jednotlivých drah nástrojů (Solidcam)
Vyhrubování většími a tužšími nástroji a následné dokončovací operace nástroji menších průměrů, popřípadě kopírovacími frézami s kulovým vrchlíkem.
Obr. 45
Ukázka vyhrubování tvarové kapsy (dutiny) po jednotlivých vrstevnicích, před následným souvislým 3D obráběním.
Obr. 46
Znázornění a vykreslení pohybu nástroje (jeho ekvidistanty)
Obr. 47
Ukázka softvérové nabídky jednotlivých obráběcích cyklů z pohledu CAMu.
Obr. 48
Na schematických obrázcích je možné vidět jednotlivé obráběcí cykly: kapsování, obrábění čepu, drážky lineární i na oblouku, obrábění šikmé plochy, čelní frézování, boční frézování, oddělování materiálu kotoučovou frézou.
Obr. 49
Ukázka simulace dráhy nástrojů jednotlivých obráběcích cyklů v grafickém prostředí z pohledu CAMu. Zde je pak možné odhalit případné kolize nástrojů a eventuální chyby v obrábění, z hlediska nevhodného nástroje apod.