27.08.2015 Views

CADvoorCAM

Eindverslag - CADCollege

Eindverslag - CADCollege

SHOW MORE
SHOW LESS
  • No tags were found...

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

Edgecam<br />

<strong>CADvoorCAM</strong><br />

Marco Kirkels


Afstudeerverslag<br />

Autodesk Certified Engineer<br />

Mechanical designer<br />

Titel: CAD voor CAM<br />

Auteur: bc. M. Kirkels<br />

Begeleider: ir. R. Boeklagen<br />

Bedrijf: ROC Eindhoven<br />

School voor<br />

Werktuigbouwkunde & Metaal<br />

Datum: September 2009<br />

CAD voor CAM 1


Voorwoord<br />

Als 16 jarige werknemer ben ik in 1987 gestart met de “Philips Bedrijfsschool”.<br />

Na zelf veel verspanende ervaring te hebben opgedaan ben ik via een tekenaarsfunctie als<br />

leermeester aan de slag gegaan op de eerdergenoemde Bedrijfsschool.<br />

In de tussentijd heb ik in de avonduren mijn MTS-diploma en mijn Pedadagogisch<br />

Didactische Verklaring behaald. Gedurende mijn laatste jaar dat ik bij Philips gewerkt heb,<br />

heb ik ook mijn lerarenbevoegdheid behaald op de Hogeschool.<br />

Toen volgde de definitieve stap: het onderwijs in.<br />

Mijn interesse voor CAD-tekenen en de implementatie van een nieuw CADCAM-systeem<br />

binnen onze school, hebben mij ertoe gebracht om deze afstudeerscriptie te schrijven.<br />

Want waarom zou ik al dat werk, wat ik in de implementatie van het nieuwe CADCAMsysteem<br />

en het schrijven van een daarbij behorende handleiding, niet op papier zetten.<br />

Dan vang ik twee vliegen in één klap.<br />

“Tijd is geld” is een veelgehoorde uitdrukking. Doordacht en efficiënt fabriceren zorgt ervoor<br />

dat er goedkoper en sneller een product op de markt wordt gebracht. Met name in het<br />

technologische hart van ons land, Eindhoven en omgeving, is dit van belang.<br />

Ruim 50 % van de Nederlandse patenten wordt in de regio Eindhoven toegekend. In zo’n<br />

High Tech omgeving moet ook op een High Tech manier ontworpen en gefabriceerd worden.<br />

Als men in het CAD-systeem op een anticiperende manier tekent dan zal het CAM-systeem in<br />

samenwerking met de CNC-machine sneller kunnen produceren.<br />

Vandaar ook de titel:<br />

“CAD voor CAM” oftewel hoe teken ik op een manier die toegespitst is op CAM.<br />

Want CAD staat letterlijk en figuurlijk voor CAM.<br />

Ook het werken als docent op het ROC Eindhoven heeft mij geïnspireerd om vooral ook<br />

didactisch met “CAD voor CAM” bezig te zijn. Op welke manier pikken cursisten de leerstof<br />

het gemakkelijkste op. Hoe kan ik bv. een complex onderwerp zoals constrainen op een<br />

gemakkelijke manier wegleren. Vandaar dat ik de Constrain-theorie heb bedacht.<br />

Mijn vrouw wil ik bedanken omdat zij de creatieve kant op zich heeft genomen.<br />

Als laatste wil ik iedereen bedanken die mij de ruimte heeft gegeven om te kunnen studeren.<br />

Zowel in tijd als geld.<br />

Marco Kirkels, zomer 2010<br />

CAD voor CAM 2


Inhoudsopgave<br />

VOORWOORD..................................................................................................................................................... 2<br />

INHOUDSOPGAVE............................................................................................................................................. 3<br />

1. SAMENVATTING............................................................................................................................................ 4<br />

2. INTRODUCTIE................................................................................................................................................ 5<br />

2.1 ROC EINDHOVEN.......................................................................................................................................... 5<br />

2.2 MIJN FUNCTIE BINNEN DE SCHOOL ................................................................................................................ 5<br />

2.3 IMPLEMENTATIE CADCAM-SYSTEEM.......................................................................................................... 5<br />

2.4 PROBLEEMSTELLING ..................................................................................................................................... 7<br />

2.5 DE AANPAK ................................................................................................................................................... 7<br />

3. AANBEVELINGEN VOOR HET SCHETSEN............................................................................................. 8<br />

3.1 ORIËNTEREN VOOR HET BEWERKEN .............................................................................................................. 8<br />

3.2 GEFIXEERD NULPUNT EN RICHTINGSORIËNTATIE .......................................................................................... 8<br />

3.3 ALTERNATIEVEN VOOR DE RICHTINGSORIËNTATIE...................................................................................... 10<br />

3.4 EXTRUSIE NAAR Z-...................................................................................................................................... 11<br />

3.5 ALTERNATIEVEN VOOR DRAAISOLIDS ......................................................................................................... 11<br />

3.6 VOOR ELKE FEATURE EEN APARTE SKETCH ................................................................................................. 11<br />

3.7 BEMATEN IN DE SCHETS .............................................................................................................................. 12<br />

3.8 IDEALE MAATVOERING OP SKETCH EN EXTRUSIE......................................................................................... 12<br />

3.9 PARAMETERTABEL...................................................................................................................................... 13<br />

3.10 HET TEKENEN VAN GATEN......................................................................................................................... 14<br />

4. CONSTRAINEN ............................................................................................................................................. 15<br />

4.1 WAAROM CONSTRAINEN? ........................................................................................................................... 15<br />

4.2 CONSTRAIN THEORIE................................................................................................................................... 15<br />

5. DE SOLID........................................................................................................................................................ 17<br />

5.1 AFSCHUININGEN EN AFRONDINGEN OP DE SOLID......................................................................................... 17<br />

5.2 HOEKRADII BIJ FREZEN................................................................................................................................17<br />

5.3 AFRONDEN EN AFSCHUINEN BIJ FREZEN ...................................................................................................... 18<br />

5.4 AFRONDEN BIJ DRAAIEN.............................................................................................................................. 18<br />

6. 3D MUIS .......................................................................................................................................................... 20<br />

7. CAD EN CAM LESMATERIAAL................................................................................................................ 21<br />

VERKLARENDE WOORDENLIJST .............................................................................................................. 22<br />

BRONNEN........................................................................................................................................................... 23<br />

Bijlagen: interviews<br />

CAD voor CAM 3


1. Samenvatting<br />

In dit verslag staat het ontwerpen van solids voor de werktuigbouwkunde centraal.<br />

Hierbij gaat het er met name om, hoe ontworpen wordt. En op welke wijze dit ontwerp ten<br />

dienste staat van het CAM-systeem en het productieproces.<br />

En vooral, hoe kun je ervoor zorgen dat je met zo min mogelijk handelingen het maximale<br />

bereikt. Hiervoor heb ik mensen uit het bedrijfsleven geïnterviewd en ben mijn eigen opstart<br />

ervaringen verder gaan uitdiepen.<br />

Hierbij ben ik tot de volgende aanbevelingen gekomen.<br />

• Neem de oorsprong hetzelfde als het werkstuknulpunt zowel bij draaien als frezen.<br />

Dit om er voor te zorgen dat de solid goed georiënteerd wordt in het CAM-pakket.<br />

Zodoende hoef je de solid niet of amper uit te lijnen voor het bewerken.<br />

• Extrudeer altijd naar Z negatief (naar beneden). Dan hoeft men het bovenvlak niet opnieuw<br />

vast te leggen in het CAM-pakket.<br />

• Leg de maten midden in de tolerantie vast. Ideaal tekenen noemen we dit. Dan hoeft degene<br />

die de machine bedient, dit niet te veranderen, en minder testproducten te maken.<br />

Machinetijd is immers duurder dan ontwerptijd.<br />

• Maak voor elke te extruderen feature een aparte schets aan, in verband met wijzigingen en<br />

vooral ook voor de duidelijkheid.<br />

• Teken gaten met behulp van de hole functie. En niet door middel van een te extruderen<br />

cirkel. Dan heeft het gat ook de eigenschappen van een gat, inclusief bijvoorbeeld<br />

draadinformatie. Hierdoor is de associativiteit groter en hoeft minder informatie bijgevoegd<br />

te worden.<br />

• Het constrainen van de schets is enorm belangrijk. Hiermee leg je de vormvastheid van een<br />

product vast.<br />

• Kijk goed waar tijdswinst kunt boeken: door in het ontwerp af te schuinen en/of af te<br />

ronden. Dan hoeft dit niet meer met de hand te worden afgebraamd.<br />

En het gaat kerfwerking tegen.<br />

• Teken hoekradii groot genoeg, zodat er een voldoende grote frees doorheen kan.<br />

Want hoe groter de frees, des te sneller is het werkstuk gereed.<br />

Ik ben tot de conclusie gekomen dat het zich zeker loont om “CAD voor CAM” toe te passen.<br />

Hoe je moet ontwerpen om goed en gemakkelijk te kunnen fabriceren. Het is ook duidelijk<br />

dat de productietijd verkort wordt. Echter hoeveel tijd hiermee exact bespaart wordt, heb ik<br />

niet onderzocht. Maar het is mij wel helder dat er meer duidelijkheid en structuur in de manier<br />

van tekenen en tekenstrategieën komt. Zodat het uiteindelijke product goedkoper gefabriceerd<br />

kan worden.<br />

CAD voor CAM 4


2. Introductie<br />

2.1 ROC Eindhoven<br />

ROC Eindhoven is een onderwijsinstelling voor middelbaar beroepsonderwijs. De School<br />

voor Werktuigbouwkunde & Metaal is één van de 23 scholen van het ROC Eindhoven.<br />

De school verzorgt BOL en BBL opleidingen in de techniek voor niveau 1 tot en met 4 in<br />

Eindhoven en omgeving. Naast reguliere opleidingen worden er maatwerkopleidingen en<br />

cursussen aangeboden (cursus en contract). In zijn totaliteit heeft ROC Eindhoven ongeveer<br />

17.000 deelnemers en 1500 personeelsleden. Volgens de kengetallen is ROC Eindhoven,<br />

kwalitatief gezien, het op één na beste ROC van Nederland.<br />

2.2 Mijn functie binnen de school<br />

Sinds 2003 geef ik les als docent aan het ROC Eindhoven binnen de School voor<br />

Werktuigbouwkunde & Metaal. Mijn hoofdvakken zijn CNC en verspaningstechniek.<br />

Hierin geef ik zowel practicum- als theorielessen.<br />

In 2008 ben ik begonnen met de implementatie van het nieuwe CADCAM systeem,<br />

en ben de hiervoor benodigde leerstof en werkwijzes gaan ontwikkelen.<br />

2.3 Implementatie CADCAM-systeem<br />

Voorheen werd er bij ons op school gewerkt met draadmodellen, vervaardigd in AutoCAD en<br />

als CAM-pakket werd er D-log gebruikt. Ook wel Quadro NC genoemd.<br />

De keuze om over te stappen van een 2D naar 3D pakket was op onze school al vlug gemaakt.<br />

Daarna is door de docenten van onze school gekozen voor het 3D CAM-pakket Edgecam<br />

CAD voor CAM 5


van Planit. In Nederland verkocht door WIA. Dit pakket heb ik op onze school<br />

geïmplementeerd. Aan het 3D pakket Edgecam heb ik vervolgens Inventor gekoppeld als<br />

CAD-pakket. Inventor werd op onze school al op grote schaal gebruikt.<br />

CAD voor CAM 6


2.4 Probleemstelling<br />

Toen ik begon met de implementatie van Edgecam, kwam ik iedere keer problemen tegen met<br />

het inlezen van de solid. Verkeerd georiënteerde solids, features die niet associatief waren en<br />

passingen die op de draaibank niet op de juiste diameter gedraaid werden.<br />

Waar ligt dit nu aan ? Aan de constructeur, aan het CAM-pakket of gewoon<br />

beginnerproblemen?<br />

Laten we eens eerst bij de basis beginnen, de solid.<br />

Hier kwam ik de probleemstelling tegen:<br />

Hoe teken je op de meest juiste manier een solid, zodat hij goed ingelezen wordt in het CAMpakket<br />

en juist wordt geproduceerd op de CNC-machine.<br />

Toen onze school nog met AutoCAD werkte, hadden de docenten bepaalde richtlijnen indien<br />

er een ontwerp voor CAM gemaakt moest worden. Deze richtlijnen stonden echter niet<br />

gedocumenteerd. Nu we zijn overgestapt naar Autodesk Inventor en wil ik dit wel graag<br />

documenteren. Vandaar mijn afstudeeronderwerp “CAD voor CAM”.<br />

2.5 De aanpak<br />

Een lastige klus, want wie bepaalt er nu wat de meest juiste methode is? Hoe gaat men in het<br />

bedrijfsleven om met de combinatie CADCAM? Om hier achter te komen heb ik een aantal<br />

interviews gehouden. Aan de hand van de interviews en de eigen opstartervaringen heb ik een<br />

lijst gemaakt met aanbevelingen. Ik besef me dat dit allemaal redelijk abstracte materie is.<br />

Maar ik hoop dat mensen die met CADCAM aan de slag gaan, er iets aan hebben om met een<br />

goede en structurele methode aan de slag gaan.<br />

Solids ontwerpen in Inventor (Educatieve Licentie)<br />

CAD voor CAM 7


3. Aanbevelingen voor het schetsen<br />

3.1 Oriënteren voor het bewerken<br />

De oriëntatie van een solid nadat deze geopend is in een CAM-pakket geeft vaak problemen.<br />

Het nulpunt moet op de juiste plek komen te liggen. Dit noemen we het oriënteren voor het<br />

bewerken. Voor een draaiwerkstuk ligt dit nulpunt nagenoeg altijd op het voorvlak van het<br />

werkstuk. Bij een freeswerkstuk ligt dit in de meeste gevallen linksonder. Enkele<br />

uitzonderingen hierop zijn het nulpunt linksboven of in het midden van het werkstuk.<br />

Onderstaand vind je de aanbevelingen over de oriëntatie van het nulpunt en coördinaten.<br />

3.2 Gefixeerd nulpunt en richtingsoriëntatie<br />

Bij de start van een tekening, kies dan altijd voor een gefixeerd nulpunt. In Inventor aan te<br />

maken bij Application Options, Sketch, Autoproject part origin aanvinken.<br />

Neem als werkstuknulpunt altijd het Part origin punt en fixeer het te schetsen werkstuk<br />

hieraan vast. Dit Part origin punt staat gelijk aan het wiskundige middelpunt van de<br />

kwadranten. Hieruit vloeien dan de coördinaten voort, zoals een werkstuk wordt<br />

geprogrammeerd.<br />

Bij het tekenen voor draaibewerkingen is dit de voorzijde van het werkstuk.<br />

Kies bij een draaiwerkstuk ervoor om naar links te tekenen. Dit is de negatieve X-richting.<br />

Daarna hoef je het werkstuk alleen 90 graden te draaien in Edgecam. Je hoeft dan maar één<br />

van de drie richtingen van de solid te oriënteren voor het draaien.<br />

Bij het tekenen voor frezen en gatbewerken wordt meestal, afhankelijk van de wens van de<br />

klant, het nulpunt links onder of soms in het midden en linksboven gelegd.<br />

CAD voor CAM 8


Fig. 1 Draaiwerkstuk nulpunt aan de voorzijde van het product.<br />

Fig. 2 Freeswerkstuk nulpunt linksonder in de hoek.<br />

Door meteen het werkstuknulpunt op de goede plaats te leggen hoef je in Edgecam de solid<br />

niet te oriënteren voor het frezen. Bij het draaien moet de solid wel georiënteerd worden<br />

echter alleen naar het ZX vlak. Wat minder handelingen kost.<br />

CAD voor CAM 9


3.3 Alternatieven voor de richtingsoriëntatie<br />

Men kan ervoor kiezen om de draaiwerkstukken al in Inventor in het XZ vlak te tekenen,<br />

maar dit werkt voor leerlingen meestal verwarrend. En er moet niet vergeten worden, om deze<br />

instelling weer terug te zetten voor het tekenen van een freeswerkstuk!<br />

Mijn aanbeveling is om het sketchen in het XY vlak te doen. Gemiddeld genomen worden er<br />

bij een verspanend bedrijf meer frees- dan draaiwerkstukken gemaakt. Vandaar het advies om<br />

zowel in Inventor als in Edgecam het XY vlak als voorkeur op te geven. Dit kost het minst<br />

aantal handelingen en voorkomt vergissingen.<br />

Fig. 3 Keuze voor schetsen op het XY vlak of het ZX vlak.<br />

Een andere mogelijkheid is om in de tekening te kiezen voor XY of XZ.<br />

Dit is een alternatief omdat de keuze nu aan de tekening vast hangt en niet aan Inventor als<br />

default. Je legt dan een schetsvlak op het XZ plane. Er staan dan wel standaard twee<br />

schetsvlakken in de modelverkenner terwijl je er maar een nodig hebt.<br />

Dit werkt nogal verwarrend.<br />

CAD voor CAM 10


Fig. 4 Schetsvlak op XZ plane<br />

3.4 Extrusie naar Z-<br />

Kies bij een te frezen werkstuk ervoor om naar beneden te extruderen anders ligt het nulpunt<br />

wel op de juiste as maar niet op de juiste hoogte. Het bovenvlak is dan meteen jouw CPL<br />

(Construction Plane) in Edgecam.<br />

Als het werkstuk op de juiste manier getekend is voorkomt dit het oriënteren binnen<br />

Edgecam.<br />

3.5 Alternatieven voor draaisolids<br />

Als je alleen maar een cilinder hoeft te draaien met misschien een enkele feature dan zou je<br />

ervoor kunnen kiezen om een cirkel te tekenen en deze te extruderen.<br />

Dan werk je wel in het XZ vlak. Dit zijn ook de twee hoofdrichtingen die een CNC-draaibank<br />

gebruikt. Maar als je deze methodes door elkaar gebruikt word het nogal onoverzichtelijk en<br />

werkt fouten in de hand.<br />

Het tekenen van een draaiproduct met behulp van cirkels in een sketch, die men iedere keer<br />

extrudeert is niet aan te bevelen. Dit kost veel meer handelingen dan de revolvefuntie te<br />

gebruiken. En als er daarna een wijziging komt op de solid, dan is dit veel moeilijker aan te<br />

passen.<br />

3.6 Voor elke feature een aparte sketch<br />

Kies ervoor om per te extruderen feature een schets aan te maken. Dus weinig gebruik maken<br />

van de share sketch functie. Hierdoor wordt het geheel duidelijker, overzichtelijker en is<br />

makkelijker aanpasbaar. Want als later blijkt dat er een fout in de tekening zit of een wijziging<br />

moet worden doorgevoerd. Dan moet alles aangepast worden. Share sketch is echter goed te<br />

CAD voor CAM 11


gebruiken, zeker voor een geoefend tekenaar maar houdt rekening met de gevolgen bij<br />

aanpassingen. Dit geldt ook voor gezamelijke extrusies van bijvoorbeeld uitsparingen. Stel er<br />

moet één uitsparing dieper komen te liggen dan kost dit behoorlijk wat handelingen om dit<br />

aan te passen.<br />

In het Edgecam kun je dan heel gemakkelijk met reload solid de wijziging doorvoeren in het<br />

te maken werkstuk.<br />

3.7 Bematen in de schets<br />

Bemaat de schets nauwkeurig en volgens tekennormen<br />

Indien een 2D-tekening gemaakt dient te worden, dan staan de maten op de juiste plek, indien<br />

je retrieve dimensions gebruikt.<br />

Bemaat bij ronde te revolven werkstukken op de hartlijn, dan komt er een diametermaat in<br />

plaats van een radiusmaat te staan, in zowel schets als de 2D tekening.<br />

3.8 Ideale maatvoering op sketch en extrusie<br />

Teken de maten ideaal d.w.z. midden in het tolerantieveld. De solid is associatief dus de<br />

getekende maat is de te bewerken maat. Zodra een constructeur een maat nominaal tekent dan<br />

moet die op de bewerkingsmachine aangepast worden en met behulp van testproducten<br />

worden gedraaid. Dit kost dure machinetijd. Terwijl dit voor de constucteur maar enkele<br />

muisklikken zijn. Vooral voor passingen is dit van belang omdat hier het tolerantieveld vaak<br />

Asymmetrisch is.<br />

Fig. 5a De ideale maat midden in het tolerantieveld<br />

Ook bij een extrusie dien je dit te doen om bijvoorbeeld de werkstukdikte aan te geven.<br />

Bij een extrusie kun je echter geen aanpassingen maken om ideaal te kunnen tekenen.<br />

Deze functie staat dan niet ter beschikking. Maar dit is op te lossen via de parametertabel.<br />

CAD voor CAM 12


Fig. 5b Het ideaal tekenen van maten.<br />

3.9 Parametertabel<br />

Als je vlug wilt controleren of de maten ideaal getekend zijn dan kun je dit controleren in de<br />

parameter tabel. Dan heb je in een keer alle getekende maten in beeld.<br />

In de parametertabel zijn de maten ook nog aanpasbaar naar ideaal.<br />

Fig. 6 controle en aanpassing van maatvoering in parametertabel.<br />

CAD voor CAM 13


3.10 Het tekenen van gaten<br />

Teken een gat altijd met de hole functie i.p.v. een cirkel te extruderen. Aan de holefunctie<br />

zitten veel meer associaties vast dan aan een normale extrusie. De tapdiepte wordt dan b.v.<br />

automatisch overgenomen.<br />

Indien je wenst dat een groep features tegelijkertijd wordt bewerkt zoals b.v. een<br />

gatenpatroon. Maak dan gebruik van de functie circular of rectangular pattern. Zorg er in dit<br />

geval voor dat de features tegelijkertijd (in één extrusie) geëxtrudeerd zijn.<br />

Houdt er echter rekening mee dat als er één gat dieper moet worden van een patroon, dat alle<br />

gaten dan dieper moeten worden.<br />

Fig. 9 Hole functie gebruiken<br />

CAD voor CAM 14


4. Constrainen<br />

4.1 Waarom constrainen?<br />

Om ervoor te zorgen dat een werkstuk de juiste vorm heeft zoals deze omschreven is in de<br />

normen, dient een werkstuk volledig geconstrained te zijn. De meest bekende voorwaardes<br />

zijn de haaksheid en evenwijdigheid. In een solid kun je wel maten en aangeven maar geen<br />

vorm- en plaatstoleranties. De vorm is wel vast te leggen met de constrains maar hier kan je<br />

geen tolerantie op plaatsen.<br />

4.2 Constrain theorie<br />

In de praktijk is gebleken dat veel leerlingen het constrainen van een werkstuk erg moeilijk<br />

vinden. Om dit te vergemakkelijken heb ik een “constrain stappenplan” bedacht, genaamd de<br />

constraintheorie. In de praktijk is gebleken dat leerlingen meer structuur geboden krijgen in<br />

het constrainen en het hierdoor eerder onder de knie hebben.<br />

De constraintheorie is niet wetenschappelijk bewezen. Hij is proefondervindelijk vastgesteld.<br />

Maar er is gebleken dat het een goed hulpmiddel is voor startende “constrainers”.<br />

CAD voor CAM 15


Constrain Theorie CAD<br />

Kijk in je schets goed welke constrains Inventor automatisch aanmaakt.<br />

Maak hier gebruik van!<br />

Schets de tekening (sketch) ongeveer op 1:1.<br />

Zie hiervoor de coördinaten rechtsonder op je scherm<br />

Stappenplan voor constrainen (vormvoorwaarden) van solids:<br />

Indien een van de stappen niet van toepassing is op jouw solid sla hem dan over.<br />

1. Zorg ervoor dat je altijd start vanuit een gefixeerd nulpunt.<br />

Ook bij een contour in een freeswerkstuk.<br />

2. Bemaat je werkstuk; eerst de verticale maten daarna de horizontale als laatst de hoeken.<br />

3. Gebruik eerst de Equal constraint, het gelijk van lengte maken van lijnen en radii.<br />

4. Pas de Vertical constraint toe. Hiermee leg je lijnen of middelpunten<br />

in elkaars verlengde.<br />

5. Pas de Horizontal constraint toe. Hiermee leg je lijnen of middelpunten<br />

in elkaars verlengde.<br />

6. Gebruik de Tangent constraint deze legt radii rakend aan een lijn of R.<br />

7. Meestal is de Perpendicular constraint automatisch aangemaakt.<br />

Indien dit niet het geval is zet de lijnen met deze constrain haaks op elkaar.<br />

8. Mochten lijnen niet aan elkaar vast zitten breng dan de uiteinden naar elkaar toe,<br />

met de functie Coincident. Controleer dit door de groene lijn,<br />

te proberen te verschuiven.<br />

9. De overige constraint functies worden het minst gebruikt op Solids.<br />

De functie Symmetric is toepasbaar om iets symmetrisch te krijgen.<br />

Collinear kun je nog wel eens gebruiken om lijnen in elkaars verlengde te zetten.<br />

Met dit stappenplan moet je elke groene lijn in je Solid zwart geconstraint kunnen krijgen!<br />

Vaak is het raadzaam om de knop UPDATE (bliksemschicht) te gebruiken om het beeld<br />

sneller te verversen.<br />

Voor de slimmeriken: F8 toont de aanwezige constrains en<br />

F9 laat ze weer onzichtbaar worden.<br />

CAD voor CAM 16


5. De SOLID<br />

5.1 Afschuiningen en afrondingen op de solid<br />

Afschuiningen en afrondingen zijn, in zowel de schets als op de solid aan te brengen.<br />

Als je ervoor kiest om deze in de schets aan te brengen, dan dien je deze ook te constrainen.<br />

Dit brengt meer werk met zich mee. Als je ervoor kiest om dit in de solid te doen, hoeven ze<br />

niet geconstrained te worden. En ze zijn overzichtelijk terug te vinden, en aan te passen,<br />

via de modelverkenner.<br />

5.2 Hoekradii bij frezen<br />

Rond de hoeken in uitsparingen zodanig af dat de frees in de werkstukronding past.<br />

Zorg er ook voor dat je de radius groot genoeg kiest voor een diameter die ook geschikt is om<br />

de kamer op een efficiënte manier te frezen. Voor een kamer van bijvoorbeeld 50x60 mm is<br />

een frees met een diameter van rond 12mm geschikt. Kies dan voor de Radius in de hoeken<br />

R6.<br />

Beter is het nog, om de radius in de hoeken van het werkstuk 10% groter te tekenen dan de te<br />

gebruiken frees. Dit voorkomt dat de voeding van de frees een fractie van een seconde stil<br />

staat om van richting te veranderen. Hierdoor verandert de druk op de frees en veranderd de<br />

vormnauwkeurigheid van de te frezen feature.<br />

Zodra de frees met een bocht (radius) van richting verandert, blijft de freesvoeding gelijk. En<br />

is de nauwkeurigheid van de vorm beter.<br />

Fig. 7a De bovenste hoekradius is te scherp<br />

CAD voor CAM 17


Fig. 7b Veel afgeronde Freesbanen.<br />

5.3 Afronden en afschuinen bij frezen<br />

Alle scherpe kantjes aan een werkstuk dienen afgebraamd te worden als het werkstuk klaar is.<br />

Indien je in Inventor kiest voor een fillet van bv. 0.3 mm in de Z-richting op deze scherpe<br />

kantjes. Dan kan Edgecam al deze kantjes machinaal bewerken. Dit is een stuk goedkoper dan<br />

alle kantjes met de hand afschuinen. Scherpe kanten aan de bovenzijde van een contour<br />

hoeven niet getekend te worden die kun je in Edgecam laten herkennen als contourlijn die<br />

afgeschuind dient te worden.<br />

Indien het product op een vijf-assige machine bewerkt wordt dan kan er eventueel wel een<br />

schuin kantje rondom een contour getekend worden. Een vijf-assige Freesmachine kan deze<br />

afschuining er dan af frezen. Een machine kan een werkstuk sneller en nauwkeuriger<br />

afbramen dan mensenhanden.<br />

5.4 Afronden bij draaien<br />

Maak in de scherpe binnenhoeken een radius die groter is dan de neusradius van de beitel.<br />

Hierdoor wordt je werkstuk sterker. (Het voorkomt kerfwerking.)<br />

Teken op de scherpe buitenhoeken een radius die ervoor zorgt dat de scherpe hoeken in één<br />

beweging worden meegenomen met het contourdraaien.<br />

Ook dit voorkomt veel handmatig afbramen.<br />

CAD voor CAM 18


Fig. 8 Afrondingen t.b.v. kerfwerking<br />

Indien de afrondingen en afschuiningen in de solid worden aangebracht in plaats van in de<br />

schets dan hoeven deze niet geconstrained te worden dit scheelt tekenwerk en het geheel<br />

wordt er een stuk duidelijker van.<br />

CAD voor CAM 19


6. 3D muis<br />

Inventor, Edgecam en ook andere pakketten werken afwijkend ten opzichte van elkaar ten<br />

aanzien van het in- en uitzoomen van de solid. Ook draaibewegingen en verplaatsingen zijn<br />

niet bij alle pakketten hetzelfde. Door gebruik te maken van de 3D muis werkt elke beweging<br />

in zowel Inventor als Edgecam hetzelfde. De meest voorkomende 3D muis is die van<br />

3Dconnection. Door het gebruik van de 3D muis werkt men niet alleen sneller maar ook<br />

gemakkelijker. De software is ook op een server te zetten zodat je op elk werkstation gewoon<br />

je eigen 3D muis kunt inpluggen. Dit werkt voor een school, zoals de onze, met 120<br />

werkstations erg goed. Je moet er wel op letten dat als er een nieuwe versie van een<br />

softwarepakket uitkomt dat je dan de driversoftware van je 3D muis update.<br />

Anders werkt de muis niet meer.<br />

Fig. 9 3D muis SpaceNavigator<br />

CAD voor CAM 20


7. CAD en CAM lesmateriaal<br />

Voor Inventor is goed lesmateriaal te vinden in de vorm van de Inventor boeken van<br />

R. Boeklagen. Op onze school gebruiken wij deze boeken voor zowel de reguliere CADlessen<br />

als de CADCAM-lessen. De hoofdlijnen voor het tekenen van een solid staan hierin<br />

goed omschreven.<br />

In het CAD gedeelte ontbrak voor ons de informatie: hoe ontwerp je nou een solid, die goed<br />

communiceert en associatief is met het CAM-pakket. Deze informatie is nu beschreven in de<br />

vorm van dit verslag.<br />

Voor het CAM-gedeelte heb ik zelf een lesboek geschreven. Als leidraad heb ik in Inventor<br />

getekende solids op een 2D tekening gezet. Hierin zit een opbouw van moeilijkheidsgraad.<br />

De leerlingen dienen deze solids zelf te tekenen om het CAD-gedeelte onder de knie te<br />

krijgen. Daarna gaan de cursisten deze solids zelf bewerken in Edgecam.<br />

Fig. 10 CADCAM cursusboek<br />

CAD voor CAM 21


Verklarende woordenlijst<br />

Associatief<br />

Eigenschappen overnemend van een solid. Met name op featureniveau is dit van belang.<br />

CADCAM<br />

Het samenwerken tussen het ontwerpen en het maken van gereedschapbanen<br />

CAD (Computer Aided Design)<br />

Is het met de computer ontwerpen tekenen. In ons geval werktuigbouwkundige ontwerpen.<br />

Hiervoor gebruiken wij Autodesk Inventor, een 3D-tekenpakket.<br />

CAM (Computer Aided Manufacturing)<br />

Is het bewerken aan de hand van een tekening, door het aanbrengen van gereedschapbanen.<br />

Hiervoor gebruiken wij Edgecam. Het softwarepakket Edgecam genereert NC-regels die in<br />

een CNC-machine ingevoerd worden.<br />

CNC (Computerized Numerical Control)<br />

Een CNC-machine leest de NC-regels en voert deze uit in een bewerking zoals bv.<br />

draaien, frezen en gatbewerken..<br />

CNC-machine<br />

Machine die met behulp van een programma bewerkingen uitvoert zoals draaien,<br />

frezen en gatbewerken.<br />

Feature<br />

Een feature is een te bewerken onderdeel van een solid. Zoals een gleuf of schroefdraad.<br />

Solid<br />

Een 3D model van een te fabriceren werkstuk.<br />

CAD voor CAM 22


Bronnen<br />

Kaas, E.A. en. Stakenborg, M.J.L (1990)<br />

CAD/CAM/CAE in de werktuigbouw<br />

Kluwer Technische Boeken, Deventer.<br />

ISBN 90 201 1320 3<br />

Kaas, E.A (1992) CAD in Nederland<br />

Stichting CAD/CAM/CAE Educatie, Eindhoven<br />

Kroonenberg, v.d. Ontwerpen voor produceren<br />

Op weg naar Optimaal Ontwerpen<br />

Boeklagen, ir. R. (2010)<br />

Inventor 2010 Computer Ondersteund Ontwerpen<br />

ISBN 978 90 72487 64 3<br />

CAD voor CAM 23

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!