Työstökoneen mallintaminen ja lisääminen CAM-ohjelmaan

Abstract

Nykyään koneistusohjelmien tekemisessä käytetään apuna usein tietokonetta, jolla koneistusohjelmia pystytään tekemään niin, että ei olla sidoksissa mihinkään tiettyyn paikkaan, vaan ohjelma pystytään lähettämään koneistuskoneelle ohjelmoinnin jälkeen. Koneistusohjelmien tekemiseen käytetään CAM-ohjelmia (Computer-aided manufacturing), jotka ovat nykyaikana hyvin kehittyneitä. CAM-ohjelmiin usein kuuluu simulointi, jolla pystytään tarkastelemaan muun muassa työstöratoja, koneenliikkeitä, törmäystarkastelua ja koneaikaa. Simulointi vaatii kuitenkin konemallin käytettävästä koneesta, jotta tarkastelussa nähtäisiin koko kokonaisuus työstötapahtumasta.

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli tutkia konemallien saatavuutta Tampereen ammattikorkeakoulun tuotantotekniikan koulutuksen käyttöön. Konemallit oli tarkoitus hankkia kaikille koulun opetuskäytössä oleville työstökoneille uutta GibbsCAM- ohjelmaa varten, jonka koulu on hankkinut.

Opinnäytetyössä käsitellään konemallien hankkimista, konemallien muokkaamista haluttuun muotoon ja konemallin mallintamista. Konemallit kahteen koneeseen saatiin maahantuojilta, mutta yhteen koneeseen konemalli piti mallintaa. Maahantuojilta hankitut konemallit kuitenkin jouduttiin yksinkertaistamaan simulointia varten. Konemallien yksinkertaistamiseen ja yhden koneen konemallin mallintamiseen tässä opinnäytetyöprosessissa käytettiin Autodesk Inventor nimistä CAD-ohjelmaa (Computer-aided design).

Konemallien ansiosta tuotantotekniikan opetus saa käyttöönsä CAM-ohjelmassa simuloinnin, jossa näkyy koko kone eikä vain työkalu. Tämä mahdollistaa tarkemman ja kattavamman koneistusohjelman tarkastelun. Näin pystytään myös näyttämään opiskelijoille miten työelämässä näitä asioita toteutetaan.

Nowadays it is common to use separate computers with regards to machining programming due to which the programming is not dependent on a certain location. Instead, the machining program can be sent to a CNC machine after programming is completed on the separate computer. Machining programming is supported by CAM programs which are highly advanced these days. Simulation, which is usually a part of CAM programs, allows optimal studying of among others machining routes, movements of the machine, collisions and machining time. However, the realization of simulation requires a machine model of the used machine in order to ensure the presentation of the entire machining process during the simulation.

The purpose of this thesis was to study the availability of machine models that would be used for educational purposes within the program for Production Engineering at Tampere university of applied sciences. The intention was to acquire machine models for a new GibbsCAM program that Tampere university of applied sciences had purchased for three CNC machines which are used for training.

This thesis covers and analyzes the process of finding and purchasing, as well as editing and modeling of machine models. At the beginning of this study was discovered that the machine models for two machines were available and could be acquired from the manufacturer. For the third machine, however, the machine model was not available due to which the model needed to be created. Next to this, the machine models received from the manufacturer required simplifying in order to achieve optimal simulation. Within this thesis a CAD program called Autodesk Inventor was used for simplifying the existing machine models and for creating a required machine model for the third machine.

Due to the simplified and created machine models it is now possible to use simulation within the CAM program that allows a presentation of not only a tool but the entire machine. The improved simulation ensures more detailed and optimal studying of the machining programming. The machine models are currently available for training purposes within the educational program for Production Engineering at Tampere university of applied sciences. Due to this, it is possible to demonstrate to the students how the simulation is realized within an actual production process.