Modelarea semifabricatelor în NX CAD este foarte importantă în procesele de fabricație deoarece folosim modelul 3D al semifabricatelor atât pentru realizarea programelor CAM, cât și pentru verificarea și simularea acestora, dar și pentru proiectarea dispozitivelor de prindere și verificare.

Există mai multe moduri prin care modelele 3D ale semifabricatelor pot fi create și gestionate în NX CAD. În acest articol vom descoperi trei metode diferite, fiecare dintre acestea având avantajele sale, ce pot fi adaptate diferitelor stiluri de lucru. Scopul acestui articol este să te ajute să găsești modalitatea de lucru care se potrivește cel mai bine cu nevoile tale.

Oricare din cele 3 metode prezentate mai jos, se potrivește atât modelării top-down (de la produs finit la semifabricat), cât și bottom-up (de la semifabricat la produs finit).

Abordări top-down și bottom-up al unui proces tehnologic

În general, modelarea semifabricatelor în NX CAD, folosind varianta 3D top-down presupune că avem deja modelul 3D al produsului finit și semifabricatele intermediare sunt obținute prin modelare preponderent folosind comenzi synchronous, eliminând treptat elemente de pe model (găuri, racordări, teșituri, fețe diverse) până ajungem la semifabricatul inițial. Modelarea top-down este metoda preferată în cazul reperelor mai complexe, de exemplu reperele turnate sau injectate.

În schimb, modelarea 3D bottom-up presupune modelarea de la zero, pornind de la semifabricatul inițial și apoi trecând treptat prin toate semifabricatele intermediare, până la reperul finit. Un exemplu tipic este cel al corpurilor de revoluție, gen arbori în trepte sau flanșe, unde această metodă este preferată.

Pentru exemplificare, am ales un reper obținut prin strunjire și din acest motiv voi modela semifabricatele pornind de la cel inițial (bara cilindrică) către reperul finit, folosind modelarea 3D bottom-up. Tehnologia de prelucrare propusă include 3 operații (OP10 strunjire exterioară, OP20 găurire și OP30 găurire axială).

Tehnologia de prelucrare

Descoperă mai jos cele 3 metode pe care le poți utiliza în NX pentru a modela 3D și gestiona semifabricatele intermediare.

Metoda 1. Un singur fișier NX cu toate semifabricatele

Această metodă presupune un singur fișier NX în care vom avea câte un corp 3D pentru fiecare semifabricat intermediar, adică mai multe solide diferite în același model 3D.

Etapa 1. Modelarea reperului finit

Prima etapă, aceeași și pentru metoda 2, începe cu modelarea semifabricatelor în NX CAD a unui reper cilindric ce reprezintă semifabricatul inițial (bara de metal), realizat folosind comanda Cylinder. Operația de strunjire exterioară (OP10) este realizată în modelul 3D folosind comanda Subtract a unui corp de revoluție din semifabricatul inițial. Pentru găurile de prindere ale flanșei (OP20) folosim mai întâi comanda Hole și apoi Pattern pentru a multiplica ușor găurile. Ultima operație este găurirea axială (OP30), realizată folosind comanda Hole. După toate aceste operații, obținem în final reperul finit. 

Modelarea reperului finit

Etapa 2. Realizarea „snapshot-urilor” pentru fiecare semifabricat

Pasul 1. Pentru a crea corpurile 3D necesare fiecărui semifabricat intermediar, vom utiliza comanda Make Current Feature pentru a reveni la un anumit pas din istoricul modelării.

Pasul 2. Apoi vom folosi comanda Extract Geometry cu opțiunile Associative și Fix at Current Timestamp active, cu care vom face o copie a solidului 3D (un snapshot), așa cum arată el la pasul de modelare respectiv. Acesta va reprezenta semifabricatul pentru operația curentă.

Pasul 3. În continuare, dezactivăm Time Stamp Order, pentru a diferenția în Part Navigator toate solidele din modelul 3D. Extinzând nodul unuia din solide, observăm comenzile asociate pentru realizarea acestuia. Identificăm solidul tocmai creat cu comanda Extract Geometry și îl redenumim OP10.

Repetând pașii de mai sus, obținem câte un snapshot (semifabricat) pentru fiecare operație în parte, având grijă să schimbăm numele semifabricatului continuând convenția aleasă.

Crearea snapshot-urilor

Etapa 3. Expunerea semifabricatelor pentru utilizarea acestora

După ce am creat toate semifabricatele intermediare este nevoie să le facem ușor de recunoscut, selectat și folosit în viitoarele proiecte NX (NX CAM, proiectare SDV, drafting, etc.).

Sunt 2 opțiuni pe care le propunem ce pot fi utilizate fie împreună, fie separat.

Opțiunea 1. Reference Set pentru fiecare semifabricat

Pentru fiecare operație, vom crea un Reference Set care va conține doar semifabricatul (snapshot-ul) pentru operația respectivă.

Pentru produsul finit, vom folosi Reference Set-ul Model ("MODEL"). De regulă, aceasta include toate solidele din modelul 3D, așa că vom deselecta celelalte corpuri, lăsând în Reference Set doar reperul finit.

Utilizarea Reference Set-urilor

Opțiunea 2. Product interface pentru fiecare semifabricat

Folosind comanda Product Interface, vom adăuga individual fiecare snapshot (creat în etapa 2) în lista Interface Objects. Fiecare interfață de produs va conține doar corpul relevant pentru o anumită etapă de prelucrare, astfel încât să poți selecta rapid semifabricatul corect fără să cauți manual prin tot modelul 3D.

Utilizarea comenzii Product Interface

Etapa 4. Utilizarea semifabricatelor în ansambluri (NX CAM, drafting, proiectare SDV)

Vom exemplifica cu un setup NX CAM. Același principiu se aplică și în cazul desenelor de execuție (NX Drafting) sau proiectării de scule sau dispozitive având la bază aceste semifabricate.

Pasul 1. Creăm un nou fișier NX CAM, alegând File → New → Manufacturing → și ne asigurăm că opțiunea Relationship este setată pe Reference Existing Part → vom selecta General Setup.

Crearea unui fișier NX CAM

Apoi la grupul Part to Reference → Name → ne asigurăm că fișierul cu toate semifabricatele și reperul finit este selectat.

Componenta de referință

Pasul 2. Vom utiliza WAVE Geometry Linker pentru a copia geometria din fișierul original în fișierul NX CAM.

Opțiunea 1. În cazul în care am folosit Reference Set, în Assembly Navigator vom da click dreapta pe componenta originală, iar la opțiunea Replace Reference Set vom selecta snapshot-ul (semifabricatul) pe care dorim să îl prelucrăm.

Selectarea snapshot-ului folosind Reference Set

Opțiunea 2. În cazul în care am folosit Product Interface, vom folosi direct comanda WAVE Geometry Linker și vom selecta select snapshot-ul (semifabricatul) pe care dorim să îl prelucrăm din grupul Product Interface.

Selectarea snapshot-urilor folosind Product Interface

Pasul 3. Ascundem componenta din ansamblu și folosim în continuare copiile create cu WAVE Geometry Linker din Part Navigator.

Avantaje:

• Existența unui singur fișier, ceea ce simplifică gestionarea și transmiterea datelor
• Corpurile create sunt doar snapshot-uri ale semifabricatului la un anumit moment în timp, ceea ce simplifică inserarea unor noi semifabricate intermediare dacă se decide schimbarea tehnologiei
  

Dezavantaje:

• Un arbore de comenzi mai încărcat față de celelalte metode
• Solidele suprapuse pot crea confuzie

Tutorial - Un singur fișier NX cu toate semifabricatele

În videoclipul următor poți urmări în detaliu, pas cu pas, cum poți modela etapele de fabricație ale unui reper.

Metoda 2. Fiecare semifabricat în propriul fișier 

Această metodă presupune crearea unui ansamblu care conține câte o componentă pentru fiecare semifabricat în parte. Fiecare etapă de prelucrare va fi reprezentată de un singur corp 3D, stocat în fișierul său dedicat.

Etapa 1. Modelarea reperului finit

Modelarea semifabricatelor în NX CAD este similară cu Metoda 1, urmărind aceeași pași de modelare pentru reperul ales.

Etapa 2. Generarea snapshot-urilor pentru fiecare semifabricat

Pasul 1. Creăm un fișier NX Assembly, alegând File → New → Model → Assembly. În acest fișier vom adăuga ca și componentă modelul 3D creat la etapa 1, ce reprezintă modelul de referință pentru toate semifabricate. 

Pasul 2. Vom crea o componentă nouă folosind New Component pentru un semifabricat intermediar (snapshot).

Ansamblu ce conține modelul reperului finit și componenta nou creată

Pasul 3. În Assembly Navigator vom face reperul finit activ dând dublu click pe acesta sau click dreapta → Make Work Part. Apoi, din Part Navigator, folosim comanda Make Current Feature pentru a reveni la un anumit pas din istoricul modelării.

Semifabricat inițial

Pasul 4. În Assembly Navigator, vom face semifabricatul intermediar activ, apoi vom copia solidul 3D cu WAVE Geometry Linker din reperul finit, în acesta.

Copierea cu WAVE Geometry Linker

Repetând pașii 2 - 4 de mai sus, obținem câte un snapshot (semifabricat) pentru fiecare operație în parte, având grijă să schimbăm numele componentei continuând convenția aleasă. 

Este important să dezactivăm opțiunea Associative pentru a ne asigura că, atunci când reactivăm feature-urile suprimate din modelul original, snapshot-ul rămâne la stadiul de semifabricat selectat și nu se actualizează automat cu modificările ulterioare.

Etapa 3. Utilizarea semifabricatelor în ansambluri (NX CAM, drafting, proiectare SDV)

Pasul 1. Creăm un nou fișier NX CAM, alegând File → New → Manufacturing → și ne asigurăm că opțiunea Relationship este setată pe Reference Existing Part → vom selecta General Setup. Procesul este asemănător cu cel descris la Metoda 1, Etapa 4. Diferența apare la secțiunea Part to Reference → Name, unde vom selecta fișierul asociat semifabricatului intermediar pe care dorim să-l prelucram. Aceeași abordare poate fi aplicată și pentru NX Drafting sau proiectarea de scule și dispozitive bazate pe aceste semifabricate.

Utilizarea semifabricatelor (snapshot)

Pasul 2. Vom utiliza WAVE Geometry Linker pentru a copia geometria în fișierul NX CAM.

Avantaje:

• Organizare mai bună a semifabricatelor intermediare, fiecare având un fișier propriu
• Utilizarea mai directă a semifabricatelor

Dezavantaje:

• Pierderea asociativității dintre modelul original și semifabricatele intermediare

Tutorial - Fiecare semifabricat în propriul fișier 

În videoclipul următor poți urmări în detaliu, pas cu pas, cum poți modela etapele de fabricație ale unui reper.

Metoda 3. Aplicația dedicată NX Staged Model

NX Staged Model este o aplicație dedicată pentru gestionarea etapelor de prelucrare ale unui produs prin crearea de semifabricate intermediare. Aceasta face mai ușoară vizualizarea evoluției produsului pe parcursul diferitelor faze de fabricație, permițând vizualizarea fiecărui pas și a modificărilor făcute. Se găsește în tab-ul Applications → grupul Manufacturing → More → Staged Model.

Overview al aplicației Staged Model

Aplicația oferă mai multe comenzi speciale pentru gestionarea etapelor de prelucrare, cum ar fi Staged Model Set, New Stage, Reuse PMI, Insert Instance, etc.

NX Staged Model Ribbon Bar

Pasul 1. Vom crea semifabricatul inițial într-un fișier NX Model, în cazul nostru este un corp cilindric.

Semifabricatul inițial

Pasul 2. Vom intra în aplicația Staged Model și folosim comanda Stage Model Set pentru a genera semifabricatele intermediare. Vom specifica atât numărul de semifabricate, cât și denumirea pe care să o aibă acestea.

Comanda Staged Model Set

NX va crea automat 4 fișiere goale cu denumirea stabilită pentru fiecare semifabricat intermediar, asigurând că fiecare etapă de prelucrare are un fișier dedicat.

Fișierele create după utilizarea Stage Model Set

Pasul 3. Activăm primul semifabricat intermediar și folosim WAVE Geometry Linker pentru a copia geometria din fișierul anterior. Vom folosi comenzi de modelare 3D pentru a modifica geometria astfel încât să obținem semifabricatul intermediar dorit.

Copierea geometriei dintr-o componentă în alta.

Repetând pașii 2 - 3, obținem câte un semifabricat intermediar pentru fiecare operație în parte.

În cazul în care tehnologia suferă modificări și este nevoie să adăugăm o operație intermediară suplimentară, vom folosi comanda New Stage. Operația nou creată este adăugată la sfârșit, însă ordinea poate fi modificată dând click dreapta pe operație → Edit.

Editarea ordinii operațiilor

Pentru a vizualiza simultan mai multe etape ale procesului, poți organiza ferestrele pe ecran folosind funcția Window Layout. Aranjamentul creat poate fi salvat și reutilizat ulterior.

Diferitele posibilități de aranjare a ferestrelor

Avantaje:

• Aplicație dedicată gestionării etapelor de prelucrare
• Management al ferestrelor de lucru
• Integrare ușoară cu modulul CAM

Dezavantaje:

• Adăugarea unei operații noi între cele deja existente implică ajustări suplimentare pentru a menține continuitatea și ordinea corectă modelarea semifabricatelor în NX CAD

Tutorial - Aplicația dedicată NX Staged Model

În videoclipul următor poți urmări în detaliu, pas cu pas, cum poți modela etapele de fabricație ale unui reper.

 

Concluzie

Cele trei metode prezentate nu reprezintă un guideline rigid, ci mai degrabă o serie de sugestii care pot fi combinate și adaptate în funcție de cerințele fiecărui proiect.

Te-ar mai putea interesa:

• Blogul Digital Twin - Ce este nou în NX 2406 (iunie 2024) | NX CAM
• Documentația oficială Siemens (doar cu cont) - NX Staged Model
• Canalul de YouTube DigitalTwin - Modelarea semifabricatelor în NX CAD

Ai nevoie de ajutor la instalare? Contactează-ne!