Frezowanie i wiercenie laminatów i termoplastów robotem
Obcinanie konturów frezem trzpieniowym i wiercenie otworów w laminatach, kompozytach i termoplastach: receptura, posuw na ząb, przejścia na głębokość, wyszukiwanie otworów w CAD.
Czego oczekiwać od robota
Pod obciążeniem ramię robota się ugina: dokładność rzędu 0,1–0,5 mm. Dla laminatów, kompozytów (GFRP, CFRP), termoplastów (PP, PE, ABS, PMMA, PC) i pianek to wystarcza. Dla metalowych detali o ciasnych tolerancjach — nie.Frezowanie konturu (obcinanie)
Receptura procesu „Frezowanie konturu” w zakładce „WPS i przyrządy”:- obroty (spindle_rpm), posuw (travel_speed_mm_s), średnica frezu (tool_diameter_mm);
- głębokość (depth_mm) — grubość blachy plus wyjście frezu pod blachę;
- prędkość zagłębiania (plunge_speed_mm_s);
- opcjonalnie: krok na głębokość (step_down_mm), liczba ostrzy (flutes), granice posuwu na ząb (chip_load_min_mm, chip_load_max_mm), kierunek frezowania (milling_direction: climb — współbieżne, conventional — przeciwbieżne).
Co system robi z linią CAD (gotową krawędzią):
- frez idzie o swój promień od krawędzi po stronie odpadu, końcówką na zadanej głębokości;
- zagłębia się pionowo w odpadzie, w odległości jednej średnicy, i wchodzi w kontur;
- grubą blachę tnie w kilku przejściach: najpierw płytkie, ostatnie na pełną głębokość. Sprawdzenie zasięgu idzie po najgłębszym przejściu, pozostałe to ta sama ścieżka wyżej, a każde przejście wchodzi przez tę samą sprawdzoną konfigurację ramienia;
- kierunek: przy wrzecionie zgodnym z ruchem wskazówek zegara frezowanie współbieżne jest wtedy, gdy materiał jest po prawej od kierunku ruchu. Jeśli linia jest narysowana odwrotnie, system sam przejdzie ją w odwrotnej kolejności.
Stronę odpadu wyznacza „Orientacja głowicy z 3D” (lub cut_side w recepturze).
Posuw na ząb
Posuw na ząb = posuw ÷ (obroty/60 × liczba ostrzy). Program pokazuje go operatorowi. Jeśli receptura ma granice:- poniżej minimum — frez trze zamiast ciąć: termoplast topi się i oblepia narzędzie. Generowanie się zatrzymuje — zwiększ posuw lub zmniejsz obroty;
- powyżej maksimum — laminat się rozwarstwia, krawędź strzępi, frez może pęknąć. Generowanie też się zatrzymuje.
Granice weź z katalogu producenta frezu dla swojego materiału — system ich nie wymyśla.
Wiercenie
Otwór to w systemie ścieżka wzdłuż jego osi od wejścia do dna.W Robotics Studio przycisk „Znajdź otwory do wiercenia” szuka w CAD okrągłych otworów 1–50 mm: dwa współosiowe okręgi tej samej średnicy, ścianka między nimi zwrócona do osi (wałki i występy są pomijane). Dla każdego otworu powstaje ścieżka typu otwór (H-1, H-2…), średnica i głębokość są w uwadze. Wejście to wyższy koniec otworu. Otwory, które mają już ścieżkę, nie są dublowane.
Receptura „Wiercenie”:
- obroty, posuw wzdłuż osi (travel_speed_mm_s), średnica wiertła (tool_diameter_mm);
- opcjonalnie: krok wiercenia z wycofaniem (peck_mm), postój na dnie (dwell_ms), wyjście wiertła za dno (breakthrough_mm).
Z krokiem wiertło przechodzi krok, wycofuje się do wejścia (usuwa wióry), szybko wraca tuż nad osiągniętą głębokość i idzie dalej. Na dnie — postój, potem wyjście.
Ścieżka z CAM
Do frezowania powierzchni, kieszeni i kształtów 3D ścieżkę tworzy Twój program CAM (Fusion, FreeCAD, Kiri:Moto itd.), a robot ją wykonuje. W Robotics Studio — przycisk „Import ścieżki z CAM (G-code / APT)”:- G-code — 3-osiowy (G0, G1, łuki G2/G3, cale lub mm, współrzędne bezwzględne lub przyrostowe). Oś narzędzia — w dół po Z programu;
- APT CL — dla ścieżek 5-osiowych: oś narzędzia w każdym punkcie pochodzi z pliku, więc nie zależy od obrabiarki, dla której pisał CAM.
System pyta, gdzie jest zero programu CAM na detalu (przesunięcie X, Y, Z i obrót wokół Z). Jeśli CAM pracował na tym samym modelu detalu, zostaw 0, 0, 0, 0. Każde cięcie między przejazdami szybkimi staje się osobną ścieżką „TP-1”, „TP-2”… w kolejności pliku; przejazdy szybkie robot wykonuje sam, planista omija przeszkody.
Przypisz ścieżkom recepturę „Frezowanie (ścieżka z CAM)”: obroty, posuw, średnica frezu. Korekcję promienia i głębokości zrobił już CAM — system idzie dokładnie po pliku i niczego nie przesuwa.
Nie są odczytywane i są odrzucane z wyjaśnieniem: osie obrotowe A / B / C w G-code (zależą od obrabiarki — eksportuj APT CL), cykle wiercenia G81–G89 (wierć jako otwory), łuki CIRCLE w APT (ustaw wyjście punktami).
Wrzeciono i pył
Wrzeciono rozpędza się jeszcze przed podejściem do detalu: program czeka na sygnał „na obrotach” (spindle_at_speed) albo odczekuje czas rozruchu z receptury (spinup_ms).Pył laminatów i kompozytów jest szkodliwy, a pył węglowy dodatkowo przewodzi prąd. Sygnał dust_extraction_ok: jeśli jest przypisany, program czeka na odciąg przed startem.