2. Üretim Modelleme

Tüm ürün modelleme işlemleri tamamen SolidWorks'te yapılmaktadır. SolidWorks yaklaşık 10 yıldır piyasada olan ticari bir üründür. SolidWorks, önemli fonksiyonlara sahip orta ölçekli bir katı modelleme programı olmasına rağmen, Dassault, UGS ve PTC gibi firmalarının geliştirdikleri üst seviye modelleme yazılımlarına göre çok daha ucuz olarak piyasada bulunmaktadır. SolidWorks, Dassault firmasının bir ürünü olmasına rağmen aslında bağımsız olarak sayılmaktadır. Dassault, CATIA'yı büyük ölçekli şirketler için proses esaslı, geniş tabanlı bir PLM çözümü olarak sunmaktadır. Sonuçta, SolidWorks piyasaya CAD esaslı bir ürün olarak sunulmuştur. SolidWorks, bir şirket olarak ta bir ürün olarak da kesinlikle mükemmel ve dünyadaki orta ölçekli modelleme programları açısından bir standart olmuş durumda.

SolidWorks, Parasolid geometri tabanında geliştirilmiş bir program. Extrude, döndürerek süpürme, kalınlık verme, kabuk boşaltma, loft, kopyalama, çoğaltma ve delik delme gibi unsur tabanlı parça modelleme tekniklerini kullanarak parçalarınızı modelleyebiliyorsunuz. Değişiklikler ise sürükleyip bırakarak kolayca yapılabiliyor.

SolidWorks ile telkafes çizimler, yüzeyler veya katı modeller üzerinde çalışabiliyorsunuz ve bunların herhangi biri üzerinde NC programlama yapabiliyorsunuz. Kullanıcı isterse telkeafes çizimleri veya yüzeyleri katı hale dönüştürebiliyor yada isterse dosyaların orijinal halleri üzerinde çalışabiliyor. Katı modeller, yüzeylere derinlik vererek te yapılabiliyor. Eğer bir katının herhangi bir yüzünü silerseniz, katı tamamen bir yüzeye dönüşüyor. Kullanıcı ister katı ister yüzey model üzerinde çalışabiliyor yada ikisini aynı ortamda da kullanabiliyor. Modelin yüzey yada katı olmasından bağımsız olarak tüm modelleme araçlarını kullanabiliyorsunuz. Boolean operasyonu gibi katılama operasyonları katıya da yüzeye de, hem montaj hem de parça ortamında eklenebiliyor. Yüzey operasyonları, katılara da eklenebiliyor. Yüzeyler ve katılar iç içe karışık olarak kullanılabiliyor. Yüzeyler sıfır kalınlığa sahip bir katı gibi davranıyor. Yüzeyler üzerinde eğrilik kontrolleri yapılabiliyor.

Figür 4 - SolidWorks'te kalıp tasarımı

SolidWorks'ün asıl kuvvetli olduğu yer ise tabi ki katı modelleme. Yüzey modellemede, kalıp modelleri gibi kompleks yüzeyler söz konusu ise, katıya oranla daha az modelleme yeteneği bulunuyor. Kompleks bir kalıpta yada otomotivde kullanılan kalıplardaki gibi binlerce yüzey içeren dosyalarda SolidWorks'ün yazılımdan gelen bazı sınırlamaları bulunmakta. Kalıp araçları program içinde mevcut fakat kalıp piyasası SolidWorks'ün odak noktalarından biri değil. Sonuçta, PLM tedarikçileri ve CAM esaslı markaların sundukları modelleyiciler, üst seviyedeki kalıp pazarları için daha elverişli.

Diğer sistemlerden CAD modelleri import etmekten bahsetmek gerekirse SolidWorks, Unigraphics, CATIA, Pro/E, ACIS ve Parasolid tabanlı sistemler için çeviriciler sağlıyor. STEP, IGES ve VDAFS gibi standart çevirme formatlarını da destekliyor. SolidWorks ile parça geometrisini birkaç yöntem kullanarak tek başına çalışan CAM sistemlerine aktarabilirsiniz, fakat sadece parça geometrisi transfer olur. Bununla birlikte eğer SolidCAM kullanıyorsanız, bir altın ortak olduğu için, sadece parça geometrisi değil unsur tanımlamaları, ölçü toleransları, GD&T, yüzey finiş sembolleri, çizim bileşenleri, notlar ve ürün tanımında kullanılan diğer elemanlara erişebilirsiniz.

Figür 5 - SolidWorks'te pozisyonlamalı işleme için parametrik modelleme

SolidWorks montaj ortamında modellemeyi desteklediğinden birçok parçadan oluşan büyük montajlar oluşturulabilir. Parçalar arasındaki ilişkiler her zaman korunur. Standart civataların, pulların, somunların seçimi ve montaja çağrılması otomatik olarak yapılır. Hareket simülasyonu ve katılar arasında çarpışma ve iç içe geçme testleri de mevcuttur. SolidWorks çok kapsamlı bir teknik resim kabiliyetine sahiptir. 2B çizimler, çoklu görüntüler, ölçüler ve notlar içerecek şekilde direk 3B katı kullanılarak oluşturulabilir. Malzeme listesi otomatik olarak çıkartılır. Tüm bileşenlere otomatik olarak balon yerleştirilebilir. Bir teknik resmin değişik versiyonları karşılaştırılabilir. Model ile teknik resim arasındaki ilişki her zaman sağlanır. Yani, eğer model üzerinde bir ölçü değişir ise, teknik resimdeki görüntüler ve malzeme listesi otomatik olarak güncellenir.

3. Temel İşleme Operasyonları

SolidCAM işleme gücünün nedeni, her ne kadar önemli derecede ürünün genişliği, derinliği ve esnekliği olsa da diğerlerine kıyasla öğrenmesi ve kullanması kolay olmasından gelir. SolidCAM 2,5 eksen frezede delik açma, profil işleme ve cep boşaltma işlemlerini yapabilirsiniz. Delik döngülerini kullanabilirsiniz.

SolidCAM'de işleme operasyonları katı ve yüzey modeller üzerinde yapılır. Bu teknik, işleme performansını arttırmak ve takımın malzemeye dalmasını minimize etmek için çoğu zaman başvurulan bir yoldur. SolidWorks modeli ve SolidCAM ile çıkarılan takım yolları arasında her zaman bağlantı vardır. Örneğin, eğer bir model değişir ise takımyolu da otomatik olarak güncellenir.

İşleme için stok modeller 2D sınırlardan, 3D modellerden belirlenebilir ya da stok model otomatik olarak hedef modelden belirlenebilir. Bir Alman kullanıcının gözlemlerine göre; "SolidCAM'in diğer sistemlere göre en büyük avantajı 2D, 2.5D ve 3D çalışmaları beraber aynı anda kullanabilmenizdir".

SolidCAM'de malzemeye ister doğrusal olarak ister helisel olarak giriş yapabilirsiniz. Helisel giriş yaptığınızda bir sorun ile karşılaşılır ise sorun ortadan kalkıncaya kadar helisin yarıçapı otomatik olarak sürekli düşürülür. Ya da uç noktada, helisel dalma sorunu önlemek için doğrusal girişe dönüşür. SolidCAM'de değişik yüzeyleri işlemek için sadece bir model gerekir. Bazı yazılım sistemlerinde her yüzey için ayrı modellere ihtiyaç duyulmaktadır.
SolidCAM takım kütüphanesinde kesici takımları, tutucuları ve takım montajlarını bulabilirsiniz. Takım kütüphanesinde takımların ve takım tutucuların grafiksel görünümleri mevcuttur. SolidCAM, tavsiye edilen hızın, ilerlemenin ve kesim derinliğinin otomatik hesaplarının müşteri tarafından kendilerine göre yapılmasına olanak verir. Takımlar takım kütüphanesinden alınabilir veya etkileşimli olarak belirtilebilirler.

Figür 6 - Prizmatik bir parçanın 2.5 eksen işlenmesi

SolidCAM verimli bir şekilde parçanın koordinat sitemini belirler. Yazılım isteğe bağlı seçilebilecek sıfır noktalarını belirler ve kullanıcı kendi işine en uygun olanı seçer. İstenildiği zaman sıfır noktasına bağlı parametreler değiştirilebilir ve sıfır noktası oynatılabilir. SolidCAM hem parça hem de montaj ortamını destekler. Montaj ortamında iken parça ortamındaki gibi bağlama aparatlarını görebilirsiniz. Birçok SolidWorks parçası, yalnız bir CAM parçası olarak işlenebilirler.

SolidCAM'in bir önemli özelliği ise kütüphane-tabanlı işleme yapılabilmesidir. Standart işleme sırasında çeşitli fonksiyonları tanımlayabilirsiniz. SolidCAM değiştirilebilir, saklanabilir ve tekrar kullanılabilir işleme teknolojisi veritabanına sahiptir. Böylece programlama otomatikleşir, zaman kazanılır ve programlama tutarlılığı sağlanır. Bazı standart şablonlar programla beraber gelir ve diğerleri kullanıcılar tarafından oluşturulabilir. Şablonlar nerdeyse bütün işlemler için kullanılabilir bunlardan bazıları; delikli cep işleme, diş çekme, kenar finiş işlemi ve kalan talaş işleme. Aynı zamanda bazı kurallar teknoloji veritabanında oluşturulabilir.

SolidCAM işlemleri tamamen parametrik tabanlıdır. Aşağı adım, yanal adım, yüzey ofseti gibi işlem parametreleri işleme stratejileri olarak nitelendirilir. Parametreler ve işlemler kullanıcıların ihtiyaçları doğrultusunda değiştirilebilirler. Mesela aşağı adımların değeri değiştirilebilir. Bir işlem yapıldıktan sonra şablonu işlem tablosuna kaydedilebilir.

SolidCAM'de tek tuşla bütün dişiyi işleyebilirsiniz. Prizmatik parçalarda SolidCAM modeli analiz eder ve otomatik olarak sabit Z stratejisi ile işlenecek olan havuzları ve profilleri algılar. Cepler ayrı ayrı veya tümü aynı anda kesilebilir. Dairesel, kontür, zigzag ve tek yönlü kesim mevcuttur. İstenen sırada havuz boşaltma, sınırsız sayıda ada, ada temizleme opsiyonu, yüksek hızda havuz boşaltma, kontur cep boşaltma ve açık veya kapalı havuzlar desteklenmektedir.

Figür 7 - Delik unsurlarının otomatik tanınması ve işlenmesi

SolidCAM'de delik açma işlemini otomatikleştirmek için unsur tabanlı işleme kullanılmaktadır. SolidCAM içinde geliştirilen otomatik unsur tanımayı kullanarak yazılım SolidWorks modellerini analiz edebilir ve katı modelde otomatik olarak delik unsurunu tanır. Unsur tanıma, unsur tabanlı işlemede ve programlama otomasyonunda önemli olabilir. SolidCAM bütün delik çeşitlerini algılar ve tanımlar; bunlara kör delikler, imbus civata deliği ve vida deliği dahildir. SolidCAM, veritabanına kaydettiğiniz iş tanımlamaları sayesinde unsurların takım yollarını otomatik olarak çıkartır. İşlem otomatik olarak gelişir ama kullanıcı bu işleme müdahale edebilir.

Enjektör pimleri delikleri ve benzeri delikleri olan kalıpların işlemesini yaparken SolidCAM delik unsurlarını kapama özelliğine sahiptir veya deliklerin üzerinde yüzey oluşturur. Bu sayede parça yüzeyinde, takım deliğe girmeden işleme yapılabilir. SolidCAM'de delik çevrimleri seviyelerine göre ayrılırlar; böylece vida deliği oluşturmak için kullanılan tüm operasyonlar aynı alt programı kullanırlar ve G kodu satırlarının sayısı azaltılmış olur. Aynı alt programı kullanan operasyonlar farklı seviyelerde olabileceğinden, alt program Z seviyelerini içermez.

Hacim ve kaba frezelemede, işleme stratejisini otomatik seçebilirsiniz. SolidCAM kullanıcıları genelde ilk önce kademe kademe kaba atıp sonra finiş için bir zig-zag yada tek yönlü kesme yaparlar. Yazılım düz alanları tanır ve diğer alanlarda malzeme kalırken bu alanlara finiş uygulanabilir. Modelde dışa açılış olduğunda takım dışardan girer ve dalma yapmaz. Buna rağmen, kullanıcı isterse malzemeye ortadan giriş yapıp ve dışarı hareket edebilir. Tek komutla kaba alma ve arta kalan malzeme için tekrar kaba alma yapabilirsiniz. Program kendi içinde hazırladığı model ile karşılaştırma yaparak nerelerde malzeme kaldığını belirleyebilir.

Figür 8 - Elektronik bir parçanın 3+2 pozisyonlamalı işlenmesi

Arta kalan malzemeyi işleme kaba sırasında uygulanır ve kesme işlemi sadece belirtilen bölgede malzeme kaldıysa yapılır. 2 eksen operasyonlarda SolidCAM orijinal stok, hedef model, takım, takım yolları bilgilerini bilerek nerede ne miktarda talaş kaldığını hesaplayabilir. Her tamamlanan işlemeden sonra talaş bilgileri otomatik olarak yenilenir. Kalan malzeme hesapları 2.5 eksen, 3 eksen, ve 3+2 pozisyonlamalı işlemede mevcuttur. 5 eksen işlemede de kalan malzeme hesapları mevcuttur.

Kaba yaparken derin malzeme ile karşılaşılırsa trochoidal kesim diğer kesim stratejileri ile birlikte kullanılabilir. Bu strateji nispeten yeni ve gelişmiş bir işleme stratejisidir. Bu malzemenin içinde ve dışında takımın dairesel kesme hareketi yapması ile olur.

SolidCAM gagalama yöntemi ile kaba yapmaya da destek verir. Bu da önceden yapılan ve pek kullanılmayan kaba alma yöntemidir ama büyük ve yumuşak malzeme için uygun olabilecek bir yöntemdir. SolidCAM ile kaba, kolon halinde veya adım adım yapılabilir. Sıradan bir kaba alma stratejisini mesela spiral kesim stratejisini gagalamaya çevirebilirsiniz ve operasyon gagalama ile kaba alma stratejisi ile tamamlanabilir.

Figür 9 - Tel erozyon ile 4 eksen işleme

Yeni kullanıcılar için, diyalog kutularındaki işleme stratejisinin veya operasyonların grafiksel anlatımı ilgi çekicidir. SolidCAM yardım fonksiyonlarında da grafikler mevcuttur ancak parametre diyalog kutularında yoktur. SolidCAM'de hesaplama yapılırken diğer fonksiyonları kullanamazsınız.

SolidCAM özellikle yatay 4 eksen işlemede güçlüdür ve CIMdata'ya göre bu tip işlemede sanayi lideri olabilir. Bu yöntem, seri imalatta çok önemli bir fonksiyon olabilir. Sıfır noktası otomatik olarak belirlenir. Küp şeklindeki tabla kullanılarak aynı parçanın kopyaları kolaylıkla işlenebilir.

SolidCAM'de 2 eksen ve 4 eksen tel erozyon desteği de sağlanmıştır. SolidCAM Tel Erozyon Modülü, 4 eksen kontürde olduğu gibi, profilleri ve eğik yüzeyleri sabit veya değişken açılarda ele alabilir. Otomatik cep açma işleminde malzeme parçalarının düşmesini, akıllı algoritmalar sayesinde engeller. SolidCAM kullanıcılara, profil ve eğik yüzeylerde tel kesme yaparken bitiş noktasının tamamen kontrolünü sağlar.