Introduction à CATIA V5R17 Modules de Tournage 2 et 3...

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Introduction à CATIA V5R17

Modules de Tournage 2 et 3 axes

FAO CATIA V5 – Post Processeur SGPOST

Sébastien Thibaud - [email protected] - http://sebastien.thibaud.free.fr - Janvier 2009

mailto:[email protected]



http://sebastien.thibaud.free.fr/

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Préliminaires


• Connaissances en tournage conventionnel et maitrise des procédés de fabrication par usinage à l’outil coupant

• Mise en œuvre du tour Schaublin 140-CNC

• Formation langage ISO

• Introduction à la CAO CATIA V5

Synoptique • Rappels sur le tournage – calcul des conditions de coupe

• Concept PPR – Méthodologie de travail – Validation d’une demande de prestation (Cotation des plans, pièces 3D)

• Processus et chaîne numérique

• Principe de la FAO – Langage APT – Post Traitement avec SGPOST en langage ISO

• Mises en œuvre complètes sur des exemples (Assemblage / FAO / Post-Traitement / Usinage sur tour) :

Usinages classiques en tournage 2 axes - Niveau Débutant

Usinages classiques en tournage 2 axes (Filetage/taraudage axial, perçage profond, …) - Niveau Avancé

Introduction au tournage 3 axes : axial et radial - Niveau Avancé

Usinages classiques en tournage 2 axes et 3 axes - Niveau Expert

Modifications avancées en FAO par programmation APT (Gestion de la contre-pointe, du bac de

récupération, lubrification) – Niveau Expert

Validation de la formation : CFAO d’une pièce et réalisation du composant






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Exemple 1 : Usinages en tournage 2 axes

Ebauche – Finition d’un contour







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Exemple 5 : Usinage d’une réplique

de roue de train (Pacific P.L.M. 6001)







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Préparation de l’environnement

• Créer un répertoire Pacific

• Copier le répertoire MandrinSchaublin dans celui-ci

• Dans CATIA, créer un nouvel assemblage et renommer celui-ci : Usinage Pacific 70

• Enregistrer celui-ci dans le répertoire Pacific

• Insérer dans cet assemblage le produit MandrinSchaublin.CATProduct (clic bouton droit sur la branche Usinage Pacific

puis Composants-> Composant existant …)

• De même, copier-coller le fichier RouePacific70.CATPart dans le répertoire Pacific

• Placer cette pièce dans l’assemblage Usinage Pacific 70







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• A l’aide de la boussole, pré-positionner la pièce dans le mandrin

• Dans la mesure du possible faire correspondre le plan des esquisses avec le plan xz


• Réinitialiser la boussole (Affichage -> Réinitialiser la boussole)

• Appliquer les contraintes d’assemblage (

Coaxialité de l’axe du brut avec l’axe du mandrin

Parallélisme entre le plan des esquisses et le plan xz (esquisses dans la direction de l’axe des x positifs)

Distance entre le nez de broche et le brut de 60mm

• Mettre à jour les contraintes si nécessaire






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• Dans le sous-assemblage MandrinSchaublin, définir le paramètre DiamètreBrut à 40 mm

• Mettre à jour l’assemblage : les mors se décalent du rayon du brut


• Cacher les plans des différents sous-ensembles ainsi que les contraintes d’assemblage






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Module de tournage

• Activer le module de tournage : Démarrer -> Usinage -> Lathe Machining

• L’arborescence passe en mode PPR avec pour Produit l’assemblage Mandrin + Pièce à usiner

• Faire un Double-clic sur la branche Phase d’usinage.1 (ou bouton droit -> Objet Phase d’usinage.1 -> Définition …)


• Dans cette boîte de dialogue, cliquer sur l’icône de définition de la machine utilisée






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Définition de la machine et du référentiel de programmation


• Choisir une machine de type Tour Horizontal et nommer celui-ci Tour Schaublin CNC140

• Dans l’onglet Broche, définir l’axe de broche selon Z et l’axe Radial selon X

• Passer à l’onglet Outillage et cocher la case Compensation de rayon

• Passer à l’onglet Compensation, ne pas définir de compensation 3D et décocher (si nécessaire) la case Imposer la

compensation 3D Sébastien Thibaud - [email protected] - http://sebastien.thibaud.free.fr - Janvier 2009





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Définition de la machine et son armoire


• Choisir comme Table de mots Post Processeur, la table SGPOST.pptable

• Définir ensuite les différentes possibilités comme ci-dessous (APT, Axe (X,Y,Z,I,J,K))

• Décocher (si nécessaire) la case Interpolation circulaire 3D et cocher la case Mouvement Axial et Radial

• Faire OK






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Définition de la machine et son armoire


• Cliquer sur l’icône de définition du trièdre d’usinage

• Cliquer sur le point d’origine du trièdre et sélectionner l’arête circulaire située sur la face avant du brut

• Le repère de programmation est alors placé sur cette face, centré sur l’axe du brut et dont la direction axiale est selon

Z et la direction radiale selon X

• Faire OK






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Définition des entités pour la simulation d’usinages


• Cliquer, dans l’onglet Géométrie, sur l’icône Pièce Dessin pour simulation

• Cliquer alors, dans l’arborescence, sur le Corps Principal de la pièce RouePacific70 (Bouton Echap pour revenir)

• Cliquer sur l’icône Brut pour simulation

• Cliquer alors sur le Brut de la pièce RouePacific70 (Bouton Echap pour revenir)

• Cliquer sur l’icône Bridages pour simulation

• Sélectionner les 3 mors et le mandrin (Bouton Echap pour revenir)

• Sélectionner l’onglet Simulation et définir une Précision du brut de 0,01mm

• Faire OK

Enregistrer le process en UsinagePacific70.CATProcess






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Définition de la gamme d’usinage


• De la même manière que précédemment l’ordonnancement des usinages doit être pensé pour répondre au cahier des

charges, i.e. le dessin de définition, les cotes et le tolérancement associé

• On propose la gamme suivante

Opération 1 : Ebauche du profil

Opération 2 : Finition du profil

Opération 3 : Trou de centre

Opération 4 : Perçage Ø6

Opération 5 : Alésage par contournage du lamage Ø8 pour une profondeur de 1mm

Opération 6 : Usinage des poches de la roue avec opération de répétitions d’usinage

Opération 7 : Tronçonnage avec programmation de l’ouverture du bac de récupération






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Création d’entités d’usinage


• Le processus d’usinage nécessite la prise en compte des trajectoires outils dans l’environnement machine

• La pièce (le brut) passe par plusieurs états (appelés « virtuels ») qui ne sont pas représentés en CAO

• De plus, les mouvements des outils hors matières doivent être rigoureusement maitrisés pour éviter toutes collisions ou

interférences menant au mieux à des casses outils.

• Il est donc souhaitable de créer des entités d’usinages permettant ce contrôle et notamment la création de plans, points

et trajectoires pour la création des opérations d’usinages

• Dans le cas de cet exemple on va créer, en premier lieu, une esquisse permettant d’étendre le profil de la roue ainsi que

deux points permettant l’approche (avant usinage) et le retrait (après de l’usinage) de l’outil

• Faire un double-clic sur la pièce RouePacific70 dans l’arborescence afin de passer en contexte pièce,

• Si l’atelier Part Design n’est pas affiché, faire Démarrer->Conception Mécanique-> Part Design

• Créer un Set Géométrique à l’aide du menu déroulant Insertion -> Set Géométrique

• Nommer ce Set Géométrique en Entités d’usinage






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Création d’entités d’usinage – Prolongement du profil de la roue


• Cacher la géométrie 3D (transparente) du brut, tout en gardant visible l’esquisse de création de celui-ci

• Créer une Esquisse sur le plan XZ

• Créer alors deux droites perpendiculaires telles que

la première droite soit parallèle à l’axe Z (vers les mors), dont l’origine soit coïncidente avec la fin du profil de la

roue et de longueur 3mm

La seconde droite est donc perpendiculaire à la précédente (direction X positif), dont l’origine est coïncidente

avec l’extrémité de la première, et enfin son extrémité est coïncidente avec le profil du brut

• Sortir alors du mode Esquisse






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Création d’entités d’usinage – Points d’approche et de retrait


• Créer une seconde Esquisse sur le plan XZ

• Créer alors deux points tels que

Le premier points se situe en haut à droite du profil du brut de 5mm (5mm selon l’axe radial et selon l’axe de la

broche)

Le second se trouve à 5 mm au dessus du profil brut (radialement) et coïncident (axialement) avec la fin du

profil précédemment créé

• Sortir alors du mode Esquisse






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Opération 1 : Ebauche du profil de la roue


• Revenir en contexte Process en faisant un double-clic sur la branche Process (on revient à l’atelier de tournage)

• Définir une opération d’Ebauche de tournage en cliquant sur l’icône correspondant puis sur la branche Programme

de fabrication.1 située sous la phase Usinage de la roue

• Une fenêtre s’ouvre et un changement d’outils est affiché dans l’arborescence






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• Renommer cette opération en Ebauche du profil de la roue

• Cliquer sur la partie du graphique associée au brut puis définir le

profil extérieur du brut sur la CAO (direction de sélection : vers les

mors)

• Une fois les 2 arêtes sélectionnées, cliquer dans la barre d’outils

Sélection d’arêtes (ou double-clic dans la fenêtre graphique hors

entités géométriques)






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• On revient dans la fenêtre de définition de l’ébauche de tournage et la zone graphique associée au brut passe au vert

• Définir ensuite le profil d’ébauche en cliquant sur la zone graphique associée

• Sélectionner alors le profil fini de la roue (profil extérieur + prolongement) avec une direction de sélection vers les

mors

• Une fois les arêtes sélectionnées, revenir à la fenêtre de définition de l’opération

• La zone graphique associée passe alors au vert Sébastien Thibaud - [email protected] - http://sebastien.thibaud.free.fr - Janvier 2009





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• Le feu tricolore associé à la définition des profils passe alors au vert

• Cet avertisseur signifie que les définitions proposées permettent un éventuel calcul des trajectoires (même notion que

l’isocontrainte des esquisses vue dans la formation CAO)

• Néanmoins, un avertisseur vert ne veut pas dire que les définitions sont bonnes

• On va ajouter à cette définition des profils une position de fin d’usinage

• Pour cela cliquer sur le plan Pos fin et définir

• Définir le deuxième point d’esquisse créé qui se trouve dans la continuité du profil fini

• Définir une surépaisseur pièce de 0,5 mm – Les entités géométriques sont maintenant toutes définies Sébastien Thibaud - [email protected] - http://sebastien.thibaud.free.fr - Janvier 2009





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• Passer à l’onglet de définition de l’outillage (porte-outil et outil)

• On définit ici les paramètres de coupe associés au Couple Outil utilisé et Matière Usinée

• Cette étape est extrêmement importante • Elle doit être pensée et réfléchie pour minimiser les erreurs humaines

• Selon les opérations à effectuer, le mode de lubrification, le type d’outils (ARS, Carbure, Céramique, …) et la géométrie associée, le porte-outils et la matière à usiner, ces paramètres seront amenés à changer

• Dans le cadre de cette formation : On donnera les caractéristiques des outils disponibles sur la machine et on utilisera les conditions de coupe associées à l’usinage d’un alliage d’aluminium de type 2017

Dans le cas de l’usinage et en considérant chaque outil et matière à usiner (COM), on se référera aux paramètres définis par le fournisseur d’outils :

Ne jamais extrapoler une valeur par fainéantise -> Demander conseil Dans le futur, dans le cadre de la mise en place de la chaîne numérique, la création de catalogue outils en fonction des matières à usiner doit être effectuée






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• Le premier sous-onglet est associé aux caractéristiques de l’outil assemblé : outil et porte-outil

• Définir le numéro d’outil à 1

• Ce numéro correspond au numéro d’outil sur la tourelle

• Dans le cas FANUC, cela correspond à T01

• Cette opération doit absolument être contrôlée, sinon en cas de

mauvaise définition, un autre outil sera utilisé

• Définir un angle de montage nul

• Dans l’onglet Technologie, définir le point de sortie préférentiel 1

en P3 (voir par la suite l’explication sur la compensation d’outil)






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• Passer à l’onglet associé au porte-outil seul

• Si ce n’est pas le cas, choisir un porte-outil de type extérieur et cliquer sur l’icône Plus>>

• Les caractéristiques géométriques du porte-outil sont alors accessibles

• Définir le Style d’orientation à gauche

• Définir une Capacité Porte-outil de type

Chariotage

• Définir un angle de plaquette de 55° (i.e. les

caractéristiques de la plaquette utilisée)

• En théorie, il faut définir l’intégralité des

caractéristiques géométriques du porte-outil

• On peut voir ici, l’intérêt pratique de définir

l’intégralité de ces paramètres dans une table

(tableau EXCEL) fournissant les caractéristiques

des porte-outils

• Cliquer alors sur l’onglet Compensation






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• On définit ici le mode de compensation de l’outil

• Cette opération est associée à la position de l’outil dans un des quadrants d’usinage (voir mesures des jauges outils)

• Par défaut, la compensation est de type P9, i.e. compensation au centre plaquette (centre du rayon de bec)

• Dans le cas de cette opération, on choisit de travail en mode P3

• Pour cela, cliquer bouton-droit sur la ligne P3 et faire Add

• Définir un numéro de correcteur à 1

• Ce numéro correspond à T0101 dans le cas FANUC

• Définir un numéro de correcteur de rayon à 1

• Passer au sous-onglet Outil

• Si ce n’est pas le cas, sélectionner une plaquette rhombique

• Renommer celui-ci en Plaquette rhombique r0,4






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• Cliquer sur l’icône Plus>>

• On peut alors définir les propriétés géométriques ainsi que les conditions de coupe

• Définir un Rayon de bec de 0,4mm

(caractéristique de la plaquette réellement

utilisée)

• Passer à l’onglet Vitesses

• On définit alors les vitesses de coupe et d’avance

associées à la plaquette et à la matière à usiner

• Dans le cas de cet exemple, définir une vitesse

de coupe de 120m/min et une vitesse d’avance de

0,1mm/tour

Si on ne possède pas de base de données outil/matière NE JAMAIS CHOISIR DES VALEURS ARBITRAIRES

DEMANDER CONSEIL ou CHERCHER L’INFORMATION AUPRES DU FOURNISSEUR D’OUTILS






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• Passer alors à l’onglet Stratégie d’usinage

• Définir un mode d’ébauche de type Contour Parallèle

• Choisir une orientation Externe, une localisation avant et une

direction d’usinage Vers les mors

• Ne pas activer le mode Défonçage

• Définir la Compensation d’outil en Mode P3 (défini dans les

caractéristiques outils)

• Définir une Profondeur de coupe axiale nulle (double clic sur le

graphique)

• Définir une Profondeur de coupe radiale de 1mm

• Passer à l’onglet à la Gestion des vitesses d’outils






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• On définit ici différentes vitesses d’avances pour les différents

modes (Engagement, Plongée, Usinage, …) ainsi que la vitesse de

broche (selon les caractéristiques outils, mode coupe constante,

vitesse de broche constante)

• Dans le cas des avances et des vitesses de broche, cocher les

cases Calcul automatique à partir des valeurs de l’outillage

• Définir une vitesse d’avance en Engagement et en Dégagement,

respectivement de 0,3mm/tr et de 0,8mm/tr

• Définir une Qualité d’usinage de type Ebauche (ici aucune

différence puisque l’on a définit la même valeur des paramètres de

coupe en Ebauche et Finition) puis faire Calculer

• Passer à l’onglet Gestion des Macros

• Cet onglet permet de définir les stratégies d’approche et de

retrait hors matière






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• Activer la macro Approche (clic-droit sur la ligne correspondante

puis activer) – Le feu passe au rouge

• Choisir un Mode Direct – Il est nécessaire de définir le point

d’approche

• Pour cela, cliquer sur le point de couleur orangée et sélectionner

le premier point de l’esquisse créée à cet effet

• Cliquer (bouton droit) à présent sur la ligne droite rose et définir

une vitesse d’avance en mode Usinage






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• Faire de même pour le mode Retrait en sélectionnant le deuxième point d’esquisse (limite de fin)

• Les feux passent au jaune (en attente de calcul)

• Toutes les étapes sont alors définies, il reste à faire le calcul des trajectoires

• Avant cela, faire OK et sauvegarder

• On peut voir apparaître l’opération d’ébauche dans l’arborescence






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• Pour effectuer le calcul des trajectoires associé à cette opération, il existe deux possibilités :

La première consiste à effectuer un clic-droit sur l’opération puis Objet Ebauche du profil de la roue ->

Calculer le trajet Outil

o Si un calcul a déjà été effectué, on propose deux modes de calculs : forcé ou si nécessaire

o Si le calcul n’a jamais été effectué, celui-ci est alors lancé et un panneau d’informations informe de son

éventuel validité (ou non validité)

o Dans le cas où le calcul est valide, la branche associée à l’opération indique (Résolue)

La seconde consiste à éditer l’opération en opérant un double-clic sur la branche associée (ici Ebauche du

profil de la roue)

o La fenêtre de définition de cette opération s’ouvre à nouveau

o Cliquer alors sur l’icône de Simulation des trajectoires (en fait il s’agit du calcul (si nécessaire) puis

de l’affichage de la simulation graphique de l’usinage)

o Le calcul s’effectue (si nécessaire) et la simulation s’affiche






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Simulation des trajectoires outils


• Dans le cas où on lance la simulation graphique d’usinage , on obtient alors une visualisation CAO de l’opération et

un magnétoscope permettant le traitement de cette vidéo

• L’état de la vidéo est donné en fin de trajectoires (fin de l’usinage)

• Les icônes de droites permettent de régler les paramètres d’affichages






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• On donne ici les icônes relatifs à la visualisation des trajectoires

• Dans le cas présent, sélectionner le mode continu ou points par points

• Rembobiner le magnétoscope puis lancer la visualisation (appuyer sur Lecture par appuis successifs en mode points

par points)

Visualisation du Trajet outil en mode continu

Visualisation du Trajet outil en mode plan par plan (dans le cas du tournage 2 axes par d’intérêt)

Visualisation du Trajet outil en mode par points

Visualisation du Trajet outil en mode points à points (incrémentation de n points)

Visualisation du Trajet outil avec arrêt sur les instructions PostProcesseurs (code APT)

Affichage du trajet d’outil selon une coupe






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• On peut alors avoir quelques renseignements utiles (notamment en mode points à points) :

Une information visuelle de la trajectoire calculée (approche, retrait, usinage)

Les éventuelles interférences (collisions outil/pièce, incompatibilité des vitesses/mode usinage, …)

Les temps de cycle (usinage + hors usinage)

Les positions et orientations outil (ne change pas en tournage 2 axes et fraisage axial)

Position du point générateur outil (repère de programmation)

Vitesse d’avance (ici en mm/tr)

Orientation de l’outil

• Une autre possibilité est de pouvoir visualiser (mode Vidéo), l’évolution de l’usinage, i.e. l’usinage du brut et des

informations associées (usinage, collisions avec les brides, …)

• Pour mener cette opération, il est obligatoire de définir les entités pour la simulation d’usinage (voir précédemment)

• Pour activer ce mode, cliquer sur l’icône Simulation en mode vidéo

• Il est nécessaire de savoir que ce mode visualisera l’ensemble des opérations d’usinage précédemment créées






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Simulation des trajectoires (Mode CAO)

Simulation de l’usinage (Mode Vidéo)

• Le mode vidéo est alors affiché et le magnétoscope fonctionne de la même manière que pour le mode trajectoires

• Pour sortir du mode simulation (trajectoire ou usinage), cliquer sur l’icône OK






35 Sébastien Thibaud - [email protected] - http://sebastien.thibaud.free.fr - Janvier 2009

Information Importante : Quelques mots sur le langage APT


• La simulation des trajectoires est basée sur l’interprétation des trajectoires au format APT (Automaticaly

Programmed Tools)

• Le langage APT n’est pas un format directement compréhensible par la commande numérique

• Il est nécessaire pour cela de traduire les commandes APT en langage machine via un interpréteur : le Post

Processeur

• L’avantage du langage APT est qu’il est relativement compréhensible et surtout il est indépendant de toute MOCN

• Prenons l’exemple de la commande GOTO :

Elle est plus que compréhensible puisqu’elle indique d’aller à une position

En langage machine, elle peut être interprétée par

G0 Xxx Zxx Fyy ou G1 Xxx Zxx Fyy (selon vitesse programmée) en ISO, FANUC

L Xxx Zxx Fyy en Heidenhain

Et il existe d’autres langages (Siemens, …)

• Pour plus d’informations, voir cours sur le langage APT

• Il est alors possible de traduire un fichier APT pour deux machines similaires (du point de vue cinématique) mais

interprétant des langages de programmation différents

• On peut aussi voir un inconvénient à la simulation du fichier APT : on ne simule pas l’interprétation au format CN

• C’est pour cela que l’utilisation d’un logiciel tiers de simulation du code machine est souvent nécessaire pour être

certain de la validité de l’interprétation (NCSimul, Vericut, …)






Comment indiquer d’activer la lubrification ?


• Dans ce qui vient d’être réalisé, aucune information n’a été associée au mode de lubrification et/ou son activation

• Dans certains cas, il est possible de l’imposer via le post-processeur

• Afin de mieux maitriser cet élément, on peut imposer l’activation (ou la désactivation) de la lubrification pour chaque

opération

• Il est alors nécessaire d’utiliser les commandes APT associées

• On désire donc activer la lubrification au début de l’opération d’ébauche puis de la désactiver lors du retrait de l’outil

• Ouvrir l’opération associée à l’Ebauche du profil de la roue (double-clic sur la branche correspondante)

• Activer l’onglet Gestion des macros

• Sélectionner en premier lieu la macro Approche

• Sur le graphique associé au mode d’approche, faire un clic-bouton droit sur la croix verte située sur le point

d’approche

• Sélectionner dans le menu déroulant, la commande PPword list

• Une fenêtre graphique (zone de texte) apparaît

• Cliquer alors sur l’icône permettant d’ajouter des commandes APT

• Une nouvelle fenêtre graphique apparaît






Comment indiquer d’activer/désactiver la lubrification ?


• Elle permet d’accéder à l’ensemble des mots APT compréhensibles par le post-processeur (c’est la table PP sélectionnée

lors de la définition de la machine – voir fichier SGPOST.pptable)

• Choisir Mots Majeurs avec paramètre comme Type de Mots PP

(si nécessaire)

• Cliquer sur le Mot Majeur COOLNT (pour COOLANT, i.e.

lubrification)

• Choisir la syntaxe COOLNT/ON (commande APT pour activer la

lubrification)

• Faire Appliquer puis Close

• On revient alors à la fenêtre graphique précédente et la syntaxe

COOLNT/ON est alors écrite

• Cette fenêtre est en fait un éditeur permettant de créer des

séquences de codes APT

• Cette séquences sera alors insérée dans le programme (ici lorsque l’outil arrivera au point d’approche) pour activer la

lubrification

• Faire OK

• Cette opération peut être utilisée, par exemple, pour activer la contre-pointe, le bac de récupération, tire-barre, …

• Réaliser la même opération pour la macro de retrait, mais en choisissant la syntaxe COOLNT/OFF (arrêt de la

lubrification) – Relancer la procédure de calculs des trajectoires pour prendre en compte les modifications







• A présent, il est nécessaire de réaliser la finition du profil de la roue

• On désire utiliser un autre outil similaire au précédent mais situé au poste 10

• Les modes d’approche et de retrait seront les mêmes que précédemment avec activation / désactivation de la

lubrification

• Sélectionner l’icône associée à une Opération de Finition de profil en tournage

• Cliquer alors sur la branche associée à la précédente opération, i.e. Ebauche du Profil de la roue

• Une nouvelle opération apparaît sous la précédente (par défaut, on utilise le précédent outil)

Opération 2 : Finition du profil de la roue

• Une fenêtre similaire à celle associée à l’ébauche du profil s’affiche

• On retrouve alors les mêmes onglets (Stratégie, Entités d’usinage, Outils, Vitesses, Gestion des Macros)

• Renommer cette opération en Finition du profil de la roue

• De la même manière, cliquer sur l’onglet Entités d’usinage







• Cliquer sur la zone du graphique correspondante au profil fini de la pièce puis définir le profil


• A présent, qu’en est-il du brut ?

• Il ne correspond plus au brut initial, il est dans un état virtuel associé au(x) précédent(s) usinage(s)

• Afin de pouvoir obtenir celui-ci, il est donc nécessaire de le calculer

• Pour cela, cliquer sur l’icône Mettre à jour le brut d’entrée

• Après calcul, le logiciel indique la création de celui-ci

• Une nouvelle pièce et l’esquisse du brut calculé ont été créée dans l’arborescence Produit

• La fenêtre graphique indique que le statut du brut est calculé et l’information est aussi visible dans l’arborescence







• Définir les points d’approche et de retrait comme entités de limitations de départ et de fin


• Le feu passe au jaune (en attente de validation après calcul des trajectoires)

• Définir une surépaisseur nulle

• Passer à l’onglet Outils puis sélectionner le sous-onglet Outil Assemblé

• Renommer l’assemblage en Outil Assemblé de Tournage.10

• L’opération est alors déplacée sous une nouvelle branche associée au changement d’outil

• Définir le numéro d’outil à 10 (Poste de la tourelle n°10)

• Passer à l’onglet Porte-Plaquette et renommer celui-ci en T10 Porte-plaquette Extérieur

• Cliquer sur l’icône Plus>> et vérifier que la compensation P3 est activée et définir le numéro de correcteur à 10

Brut d’entrée calculé







• Passer au sous-onglet Outil

• Renommer celui-ci en Plaquette rhombique r0 puis cliquer sur l’icône Plus>>

• Définir un rayon de bec nul (on tentera une explication lors de la définition de la stratégie d’usinage)

• Définir dans l’onglet Vitesses, les mêmes conditions de coupe en ébauche et finition, soit 120m/min en vitesse de

coupe et une avance de 0,1mm/tr

• Passer à l’onglet Stratégie d’usinage


• Choisir une orientation Externe

• Définir de localisation Avant

• Choisir un Contournage des coins extérieurs Circulaire

• Ne pas cocher Défonçage

• Définir une compensation d’outil en P3

• Sélectionner un mode de compensation (CUTCOM) de type Sur

• On définit ici la prise en compte éventuelle de la compensation de

rayon de bec (utilisation des modes G41/G42)

• Lorsque l’on active cette prise en compte, la trajectoire outil

générée n’est pas correcte si le rayon de bec n’est pas nul (BUG!!!)

• Pour le moment, ne pas modifier les autres sous-onglets

associés au mode stratégie d’usinage

• Passer à l’onglet Vitesses Outil







• Cocher la case de Calcul automatique à partir des valeurs d’outillage

• Définir une vitesse d’engagement de 0,3 mm/tr et de dégagement de 0,8 mm/tr

• Définir une qualité d’usinage en Finition et cliquer sur l’icône Calculer


• Définir les mêmes stratégies d’approche et de retrait que pour l ’opération d’ébauche et activer/désactiver la

lubrification

• Valider l’opération de finition en cliquant sur l’icône OK puis sauvegarder

• Lancer alors le calcul des trajectoires puis visualiser celles-ci








• Définir une opération de Pointage

Opération 3 : Centrage de l’alésage de la roue

• Sélectionner alors l’opération de finition précédente

• Un nouveau changement d’outil est alors effectué (par défaut c’est un foret à pointer)

• Renommer cette opération en Trou de centre de l’alésage de la roue puis cliquer sur l’onglet Outil

• Définir un Foret à centrer , renommer cet outil en T3 Foret à centrer D2,5

• Affecter le numéro d’outil à 3 (Outil T03) puis cliquer sur l’icône Plus>>

• Dans les sous-onglets Géométrie et Vitesses, définir (si ce n’est pas le cas) les paramètres définis ci-dessous

• Dans l’onglet Compensation, garder une compensation de type P1 et modifier le numéro de correction et de correction

de rayon et définir ceux-ci à 3 (T0303)







• Cliquer sur l’onglet Entités d’usinage

• Mettre à jour le Brut d’entrée

• Sélectionner alors les entités géométriques suivantes, nécessaires pour la définition de l’opération


Surface d’appui

Arête circulaire du lamage

• Définir une profondeur de centrage de 2 mm et un dégagement de 20 mm








• Définir les paramètres proposés ci-dessous

• Ne pas omettre de cocher la case Syntaxe de sortie CYCLE








• Passer à l’onglet Gestion des vitesses

• Cocher les cases Calcul automatique à partir des valeurs de l’outillage

• Cocher les cases Rapide associées à l’approche et au dégagement

• Définir une vitesse de broche en unité Angulaire

• Vérifier la valeur de l’avance en Usinage (0,1mm/tr) puis cliquer sur l’icône Calculer

• Dans ce cas précis, il n’est pas nécessaire de définir de macros d’approche et de retrait (un seul centrage sur l’axe

et à la côte axiale la plus éloignée)

• Néanmoins, pour activer/désactiver la lubrification, passer à l’onglet Gestion des macros

• Activer les macros d’approche et de retrait puis choisir le mode Construit par l’utilisateur

• Cliquer sur l’icône correspondant à l’Ajout liste de mots PP

• Définir dans le cas de la macro d’approche la syntaxe d’activation de la lubrification COOLNT/ON

• Définir dans le cas de la macro d’approche la syntaxe d’activation de la lubrification COOLNT/OFF

• Sauvegarder l’opération d’usinage puis lancer le calcul des trajectoires ainsi que la visualisation de celles-ci








• Définir une opération de Perçage Profond puis cliquer sur la branche de l’opération de centrage

• Renommer cette opération en Perçage de l’alésage de la roue

• Définir l’outil T2 Foret D6 comme un foret de Diamètre nominal et de corps de 6mm avec un angle de 120°

• Dans le sous-onglet Vitesses, définir

• Une vitesse de coupe de 80 m/min

• Une avance par dent de 0,05 mm/tr

• Une profondeur de passe de 1mm

• Dans le sous-onglet Compensation, définir une compensation d’outil en P1 et des numéros de correcteurs à 3

• Dans l’onglet Entités d’usinage, mettre à jour le Brut puis définir les géométries suivantes

Opération 4 : Perçage de l’alésage de la roue

Surface d’appui

Trou lisse

Définir une profondeur de trou (débouchant) de 6 mm

Dégagement de 20 mm







• Cliquer sur l’onglet Stratégie d’usinage

• Définir alors la stratégie suivante


Distance d’approche de 5 mm

Mode de profondeur par Pointe-Outil

Percée nulle

Profondeur maxi de coupe de 1 mm

Décalage de retrait de 1 mm

Taux de diminution de 0,25

Diminution limite de 0,5

Pas de mode de plongée et de mode de temporisation

Cocher la case Syntaxe de sortie CYCLE

• Cliquer sur l’onglet Gestion des vitesses et définir les paramètres suivants







• Cliquer sur l’onglet Gestion des Macros

• Définir des macros d’approche et de retrait construites par utilisateur afin d’activer/désactiver la lubrification

• Valider l’opération puis sauvegarder

• Calculer les trajectoires et visualiser les parcours outil








• Les prochaines opérations vont consistées en l’utilisation du troisième axe du tour (opérations hors plan XZ)

• Dans le cadre de la FAO CATIA V5, ces opérations vont être menées à l’aide des modules de fraisage

• Activer l’atelier de fraisage 3 axes (Démarrer -> Usinage -> Prismatic Machining)

Opération 6 : Lamage à la fraise de l’alésage

• On désire réaliser le lamage de l’alésage de la roue

• Il existe plusieurs possibilités pour réaliser ce lamage :

Par opération standard d’alésage en tournage

Par opération de lamage à l’aide d’une fraise non motorisée (le diamètre de la fraise correspond au

diamètre du lamage),

Par contournage à l’aide d’une fraise de diamètre inférieur au diamètre du lamage

Par fraisage circulaire, i.e. similaire à une opération de contournage avec des macros préprogrammées

• Ici, on choisit de faire cette opération par contournage afin de programmer intégralement une opération de fraisage

axiale

• Cliquer sur l’icône Contournage

• Cliquer sur la branche de la dernière opération (Perçage de l’alésage de la roue)







• Renommer l’opération Lamage à la fraise de l’alésage

• Cliquer sur l’onglet Outils puis sur le sous-onglet du type d’outil

• Définir une fraise 2 tailles et renommer celle-ci en T5 Fraise 2 tailles D3

• Affecter le numéro d’outil à 5 puis cliquer sur l’icône Plus>>

• Dans l’onglet Géométrie, affecter les paramètres géométriques suivants


• Cliquer sur l’icône Technologie

• Définir une fraise à 3 lèvres et dont le sens de rotation est à droite

• Passer à l’onglet Vitesses







• Définir une vitesse de coupe (ébauche et finition) de 150m/min

• On peut alors noter que la vitesse de broche correspondante est d’environ 16000 tr/min

• Or en pratique, la broche peut être limitée

• Deux solutions peuvent être proposées :

Le post-processeur limite la vitesse de broche et diminue la vitesse d’avance en conséquence

On impose directement une limitation en imposant la vitesse maximale de la broche et le calcul de

l’avance sera effectué

• On utilise, ici, la seconde solution. Pour cela cocher l’onglet Vitesse de broche et imposer 5000tr/min

• En pratique, la première solution permet de limiter ces paramètres selon la machine. Elle est donc plus versatile donc

meilleure

• Définir une avance à la dent de 0,05mm/tr

• Définir une Profondeur de passe axiale et radiale respectivement de 1mm et de 1,5mm (fraise coupe au centre)

• Passer à l’onglet Compensation et définir une compensation de type P1 avec les numéros de correcteur à 3

• Cliquer sur l’icône Entités d’usinage

• Mettre à jour le brut








• Choisir un mode de contournage Entre deux plans



• Choisir un Mode d’usinage de type Aller Simple

• Cliquer sur l’onglet Usinage

• Choisir un sens d’usinage en avalant et cocher la case Contour fermé

• Définir un type de sortie 2D Radial Profil (utilisation de la compensation de rayon G41/G42) avec la compensation 1

• Passer au sous-onglet Prise de passe







• Définir les paramètres suivants (bien définir un séquencement Axiale d’abord)


• On ne définit pas de passe de finition


• Cocher les cases Calcul automatique à partir des valeurs d’outillage

• Dans le cas des Vitesses d’avance, définir une unité Linéaire

• En effet, dans le cas du fraisage axial (mode cartésien G112 en Fanuc), les avances doivent être définies en unité

linéaire (mode G95 – avance en mm/tr - interdit en fraisage axial / utilisation du mode G94 – avance en mm/min)

• Dans le cas des Vitesses de broche, celle-ci est fixée à 5000tr/min (mode G97 – vitesse de broche constante en

tr/min / G96 – vitesse de coupe constante en m/min)

• Choisir une qualité de type indifférente et cliquer sur l’icône Calculer








• Dans le cas d’une stratégie d’usinage de type Fraisage circulaire, ces macros sont prédéfinies

• Dans le cas du contournage, on doit les définir

• Activer les macros d’approche et de retrait

• Choisir, dans les deux cas, le mode Circulaire Horizontal Axial

• Définir alors les paramètres suivants


• Définir des vitesses d’avance de type Usinage pour les trois phases (clic bouton droit sur la trajectoire puis Vitesses

-> Usinage)

• Activer/Désactiver la lubrification respectivement en approche/retrait à partir du premier/dernier point de la macro

• Valider l’opération puis Enregistrer







• Visualiser les trajectoires outils

• Noter les éventuelles erreurs et notamment les unités des vitesses d’avances qui doivent être définies en linéaire

(mm/min)








• La prochaine opération consiste en la réalisation des poches permettant de réaliser les jambes de la roue

• Cette opération résulte d’une nouvelle opération de contournage

• Sélectionner une opération de Contournage et cliquer sur la branche associée à la précédente opération

• Renommer cette opération en Usinage d'une Jambe de roue

• On utilise le même outil que précédemment (fraise D3 2 tailles)

• Cliquer sur l’onglet Entités d’usinage et définir un mode entre deux plans

• Faire un clic droit dans la zone associée aux faces latérales et choisir une sélection Par ceinture de face

• Sélectionner les faces latérales (les unes après les autres et connectées) de la poche puis faire OK pour valider

• La normale doit être orientée vers l’extérieur

Opération 7 : Usinage des Jambes de la roue







• Cliquer sur le texte Fond : respecté pour avoir Fond : Traversé

• Définir ensuite le fond et le dessus de la poche


• Définir une surépaisseur sur fond de -1mm

• Sélectionner l’onglet Stratégie d’usinage







• Définir mode d’usinage par Aller Simple

• Choisir, dans le sous-onglet Usinage, un sens d’usinage en Avalant

• Cocher la case Contour fermé et choisir un type de sortie 2D Radial – Profil avec la compensation outil 1

• Cliquer sur le sous-onglet prise de passe

• Définir les paramètres suivants


• Passer au sous-onglet HSM (UGV)

• Cocher la case Arrondi trajectoire et définir une valeur de 0,5mm pour le rayon d’arrondi








• Si nécessaire, cocher les cases Calcul automatique à partir des valeurs outillage

• Si nécessaire, définir les unités des vitesses d’avance en linéaire

• Si nécessaire, définir les unités de la vitesse de broche en angulaire

• Sélectionner la qualité d’usinage en indifférent et cliquer sur l’icône Calculer



Quelques informations pratiques à connaître avec une commande FANUC

• Dans le cas du tour Schaublin CNC140, et plus particulièrement des MOCN à armoire FANUC, le mode en fraisage

axial (mode cartésien) ne supporte pas les déplacements axiaux (selon Z) avec la prise en compte de la correction de

rayon (G41/G42)

• Il est donc théoriquement impossible de faire de l’interpolation hélicoïdale avec prise en compte de la compensation

de rayon

• De la même manière lors de déplacements axiaux, il faut désactiver la compensation (G40)

• En conséquence, dans le cas de la gestion des approches/retrait/… il faudra activer/désactiver la compensation de

rayon

• Ceci est possible, une fois de plus, par utilisation des commandes APT associées

• Pour cela, activer les macros d’approche/retrait ainsi que les macros de Liaison entre niveaux Retrait/Approche







• En principe, l’utilisation d’une stratégie Circulaire Horizontal Axial doit être utilisée

• Néanmoins pour des problématiques associée à l’environnement de la zone à usiner et à l’outil utilisé, il n’est pas

possible d’employer cette technique

• En effet pour pouvoir activer la compensation de rayon, il est nécessaire de réaliser une trajectoire Horizontale au

moins égale au rayon outil avant de venir tangent au profil par une trajectoire circulaire. Dans ce cas c’est impossible

sauf en utilisant une fraise de rayon plus petit

• On fait le choix d’utiliser la même fraise avec des stratégies d’approches et de retraits non tangentes

• Construire une stratégie d’approche/retrait et Liaison entre niveau approche/retrait de type Construit par

l’utilisateur suivante


Définir les avances en Usinage

Faire Clic Bouton droit sur la trajectoire et cliquer sur Paramètres

et définir les paramètres suivants







• Activer/Désactiver la lubrification respectivement lors de l’approche et du retrait (premier point d’approche et

dernier point de retrait)

• A présent, afin de prendre en considération les spécificités de la commande numérique, on va définir

l’activation/désactivation de la compensation de rayon pour les déplacements axiaux

• Pour cela sélectionner la macro d’approche et faire un clic droit sur le second point de la trajectoire axiale (ici

horizontale)

• Cliquer sur PPword list et ajouter, soit manuellement, soit par l’intermédiaire de la liste des mots APT CUTCOM/ON

(activation de la compensation de rayon)


• Faire de même pour la stratégie Liaison entre niveau Approche (ne pas définir l’activation de la lubrification)







• Dans le cas de la stratégie Retrait, définir la désactivation de la compensation de rayon à l’aide du mot clé APT

CUTCOM/OFF


• Faire de même pour la stratégie Liaison entre niveau Retrait – Ne pas activer l’annulation de la lubrification

• Valider l’opération et enregistrer – Effectuer le calcul des trajectoires







• Les autres poches associées à la réalisation des jambes consistent à réaliser la même opération que précédemment

pour des positions angulaires différentes

• Il est possible de réaliser autant d’opérations que de poches, mais la meilleure stratégie est de répéter l’opération

initiale

• Pour cela sélectionner l’opération Instruction de copie transformation

Opération 7-Bis : Usinage des autres jambes par répétition d’opérations

• Cliquer sur la branche correspondante à la dernière opération réalisée (Usinage d’une jambe de roue)

• Une fenêtre apparaît – renommer l’opération en Usinage des autres jambes par répétition

• L’opération vient se placer dans l’arborescence de la gamme, mais n’est pas placée directement associée à la sous-

arborescence de l’outil T3 Fraise 2 Tailles D3

• En fait, l’instruction copie transformation permet de copier des ensembles d’opérations (avec des outils différents), il

est donc normal de voir apparaître cette opération sur une branche de même niveau que les changements d’outils (pour

le moment)

• Cliquer sur l’icône de sélection des opérations à copier

• Sélectionner la branche de l’opération Usinage d’une jambe de roue puis faire un double clic (hors arbre) pour

revenir à la fenêtre de définition de l’opération de copie

• La branche a été déplacée sous l’opération Usinage d’une jambe de roue

• Choisir une transformation de type Rotation







• Définir un type de rotation par Trièdre d’usinage

• Cliquer dans la case Trièdre d’usinage et sélectionner le trièdre d’usinage dans l’interface CAO

• Sélectionner alors l’axe Z comme axe de répétition

• Dans la case Nombre de copies, définir 11 copies (12-1 répétitions)

• Dans la case Angle, définir un angle de 30° (360°/12) – en fait il s’agit de l’incrément angulaire

• Valider l’opération et sauvegarder – Visualiser les trajectoires outils

Opération 7-Bis : Usinage des autres jambes par répétition d’opérations







• Les opérations de fraisage axial étant réalisées, il reste à tronçonner à la pièce

• Cette opération est réalisée dans l’atelier de tournage (Lathe Machining)

• Avant cela, il est nécessaire de créer des entités d’usinage pour la création des trajectoires d’usinage

• Créer l’esquisse suivante dans le set géométrique Entités d’usinage de la pièce RouePacific70

Opération 8 : Tronçonnage de la pièce et activation du bac de récupération

25







• Revenir au Process et à l’atelier Lathe Machining (tournage)

• Créer une opération d’Usinage séquentiel en tournage puis cliquer sur la broche associée à l’opération Usinage

des autres jambes par répétition

• Renommer cette opération en Tronçonnage

• Cliquer sur l’onglet Outils

• Cliquer sur le sous-onglet outil assemblé

• Affecter le numéro d’outil à 8

• Cliquer sur le sous-onglet porte-outil et sélectionner un porte-outil pour outil à gorge

• Renommer celui-ci en T8 Porte-plaquette à tronçonner puis cliquer sur l’icône Plus>>

• Dans l’onglet Géométrie, définir les paramètres suivants

Style d’orientation : A gauche

Largeur de plaquette : 2,2mm

• Dans l’onglet Technologie, définir la Profondeur de coupe maxi à 25mm (capacité de tronçonnage, soit un diamètre

de 50mm)

• Dans l’onglet Compensation, définir un correcteur de type P4 avec pour numéro de correcteurs 8

• Passer à l’onglet Plaquette et choisir une plaquette de gorge

• Renommer celle-ci en Plaquette de tronçonnage.1

• Choisir le type Tronçonnage

• Cliquer sur l’icône Plus>>










• Dans l’onglet Vitesses, définir une vitesse de coupe en ébauche et finition de 120 m/min

• Définir une avance par dent (ebauche et finition) de 0,15mm/tr

• Passer à l’onglet Stratégie d’usinage et mettre à jour le brut

• Cliquer sur l’icône Go Standard ou Go Go









• Dans l’onglet Stratégie, définir une compensation en P4

• Choisir un point de guidage à droite

• Cliquer sur l’icône Nouveau

• Une nouvelle définition de type Go Go est créée








Positionnement arrêt : Jusqu’à

• Dans l’onglet Stratégie, définir un mode de l’avance de type Usinage

• Choisir une compensation d’outil en P4 et point de guidage à droite

• Cliquer sur l’icône OK

• Définir un trajet de type Suivi de trajectoire








• Dans l’onglet Stratégie, définir un mode de l’avance de type Usinage

• Choisir une compensation d’outil en P4 et point de guidage à droite

• Cliquer sur l’icône OK

• Passer à l’onglet Gestion des Macros, définir des stratégies d’approche et de retrait respectivement directe et

radial axial (choisir le point d’approche des précédentes opérations de tournage)

• Activer/Désactiver la lubrification

Positionnement arrêt : Au-delà








Activation du bac de récupération sur le tour Schaublin 140-CNC

• Dans le cas du tour Schaublin 140-CNC, il est possible d’ouvrir/fermer le bac de récupération

• Pour cela, les fonctions auxiliaires M805 et M806 doivent être écrites

• Une fois de plus, cette opération peut être réalisée à l’aide des mots APT

• Il suffit d’ajouter (après l’activation/désactivation de la lubrification), le mot-clé AUXFUN/805 pour ouvrir

le bac (respectivement AUXFUN/806 pour le fermer)

• Une fois la création de ces mots-clés effectués, valider l’opération de tronçonnage puis sauvegarder

• Lancer le calcul des trajectoires







Création des fichiers APT pour interprétation du Post Processeur SGPOST

• Théoriquement, l’ensemble du processus d’usinage est défini

• Il faut maintenant créer les fichiers APT associés à ces opérations pour interpréter les trajectoires outils au format

ISO via le Post-Processeur

• Pour cela, cliquer sur l’icône Générer du code CN en mode interactif

• Cliquer sur l’onglet Mouvements outils et vérifier les paramètres suivants







Création des fichiers APT pour interprétation du Post Processeur SGPOST

• Cliquer à présent sur l’onglet E/S (Entrée/Sortie) et définir les paramètres suivants puis cliquer sur Exécution

• Un message d’informations apparaît pour confirmer le bon

déroulement du processus

• Il reste alors à définir les fiches de réglages et d’interpréter

le code APT via le Post-Processeur pour terminer le processus

FAO

Il faut donc générer le code CN avec le PostProcesseur

Voir Manuel utilisateur SGPOST





Introduction à CATIA V5R17 Modules de Tournage 2 et 3...

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