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2013 M’HEMED SAMIR ISET de Nabeul 20/05/2013 Tutorial FAO sous Topsolid’Cam

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2013

M’HEMED SAMIR

ISET de Nabeul

20/05/2013

Tutorial FAO sous Topsolid’Cam

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CONTENU

Avant propos .......................................................................................................................................... 3

1 Objectif du présent manuel ............................................................................................................. 4

2 Support des activités ....................................................................................................................... 4

3 Ordre d’usinage proposé ............................................................................................................... 4

4 Usinage PH 10 .................................................................................................................................. 5

4.1 Charger le modèle dans une session usinage.......................................................................... 5

4.2 Création du brut ...................................................................................................................... 7

4.3 Création de la pièce dans TopCam .......................................................................................... 8

4.4 Reconnaissance topologique d’un usinage. ............................................................................ 9

5 Usinage PH 20 ................................................................................................................................ 11

5.1 Repositionnement de la pièce ............................................................................................... 12

5.2 Usinage .................................................................................................................................. 13

6 Usinage PH 30 ................................................................................................................................ 14

6.1 Usinage .................................................................................................................................. 15

6.2 Usinage 3D. ............................................................................................................................ 16

7 Générer un programme ................................................................................................................ 18

8 Testez vos connaissances .............................................................................................................. 19

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FAO : Outil incontournable dans la Production Automatisée Tutorial FAO 3D sous topsolid’cam

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Avant propos

TopCam est un logiciel de FAO faisant partie d’une plateforme de CFAO (Conception et Fabrication

Assistées par Ordinateur). Il est destiné à la création de parcours d’outil pour les machines-outils à

commande numérique de type fraiseuse, centre d’usinage, tour ou centre de tournage. Sa

particularité est qu’il assure une certaine associativité entre les documents qu’il crée (CAO, FAO,

mise en plan, contrôle,…). C’est la FAO intégrée !

Le présent fascicule traite, à travers TopCam, un exemple de fraisage dans ces deux aspects 2D et 3D.

Il décrit sommairement quelques fonctionnalités du logiciel. Les usinages 3D, de part leur complexité,

sont uniquement dotés de modules de calcul de trajectoires automatiques. Pour chacun de ces

modules, l’opérateur définit la pièce à usiner, l'outil à utiliser, les stratégies d’usinage à appliquer, et

d'éventuelles limitations de zone d'usinage. TopCam propose plusieurs stratégies pour usiner les

pièces de formes complexes. Ces stratégies sont modulables en fonction des souhaits de l’opérateur.

Celui-ci peut donc choisir entre plusieurs modules d'usinage, offrant des types de trajectoires variées,

et ce, aussi bien pour les opérations d'ébauche, de demi-finition que de finition. Il va de soi que

chacun de ces modules possède ses avantages et ses inconvénients et que c’est donc l’opérateur qui

choisit la stratégie la mieux adaptée à une pièce donnée.

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1 Objectif du présent manuel

Au terme de ce manuel vous serez capable d’utiliser un logiciel de FAO et éditer un programme.

Vous verrez notamment :

o La création d’un brut,

o La création d’une pièce,

o L’utilisation de l’usinage topologique,

o Le repositionnement d’une pièce,

o L’usinage 3D,

o L’édition d’un programme.

2 Support des activités

Je vous propose la fabrication d’un outil pour

toupillage (travail à la toupie, usinage bois).

J’ais choisi cet exemple pour les

enseignements qu’il dégage (à titre d’exemple

les trajectoires des contournages 6 ou des

doucines 7 sont pilotées par des point de

coordonnées difficilement calculable).

3 Ordre d’usinage proposé

Pour tous les usinages l’origine de programmation est comme indiqué ci-haut

Phase Désignation Outil

10 Surfaçage surface 1 Fraise à surfacer 63

20 Contournage 2

Poche 3

Surfaçage surface 4

Perçage des trous 5

Fraise 2 tailles 20

Fraise 2 tailles 20

Fraise à surfacer 40

Forêt 5

30 1er Ebauche 3D de 6

2e Ebauche 3D de 6

Balayage enchainé de 7

Fraise 2 tailles 20

Fraise 2 tailles 15

Fraise hémisphérique 8

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4 Usinage PH 10

4.1 Charger le modèle dans une session usinage

Lancez TopSolid et Charger le modèle de la pièce

1:

Sélectionnez nouveau document.

2: Dans la fenêtre qui apparait sélectionnez usinage(Cam

)

3:

Dans le menu fenêtre sélectionnez “mosaïque verticale “. Les deux documents sont à présent affichés côte à côte.

4:

Cliquez dans le document usinage pour l’activer si ce n’est pas fait. Sélectionnez “Préparation “ pour afficher les menus usinage.

5:

Dans le menu outillage sélectionnez “Préparation “/“Machine “/“Sélectionner “

6:

Dans la fenêtre qui s’ouvre choisissez “fraisage “/“Cincinnati sabre 750 “/“ok “. La machine est chargée pour la visualiser faites un zoom arrière en agissant sur la roulette de la souri.

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7:

Maintenant masquer quelques éléments de la machine, c’est plus agréable pour la saisie plus tard. Pour ce faire sélectionnez “Niv=0 “ en bas et à droite de l’écran

8:

Dans la fenêtre “Configurateur des niveaux“ désactivez les niveaux 101, 102, 106, 107 et 108 puis cliquez “OK“

9: Dans le menu pièce sélectionnez “Positionnement “/“Rapide “

10:

A la question , cliquez sur le modèle du document conception

11: Pour désigner la face à poser sélectionnez cette face

12: Pour désigner la face support sélectionnez cette face de la table de la machine

13:

Dans la ligne des commandes cliquez dans l’ordre sur “ORIENTER “/“X+ “/“X+ “/“PARALLELE “ Le modèle de la pièce est à présent transféré dans la session usinage. Réduisez la session conception et restaurez celle de l’usinage.

14: Activez le contexte formes à gauche de l’écran

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15:

Dans le menu Formes sélectionnez “Opérations mécaniques/autres “/“Transformer “

16: Dans la ligne des commandes sélectionnez “TRANSLATION “/“Z+ “ puis saisissez au clavier 100 et “ENTER “

Le modèle occupera à présent cette configuration sur la machine. A noter que cela ne change en rien quant à l’édition du programme mais c’est pour limiter les messages comme “buté en z atteinte “.

4.2 Création du brut

1: Activez le contexte Formes à gauche de l’écran

2:

cliquez sur l’icône “Cylindre “

3: Saisir au clavier 160 comme diamètre

4:

A la demande et “ Direction ou premier point “

5: Désignez cet axe puis cliquez “OK“

6: Saisissez au clavier 15 pour la hauteur et “ENTER “

7: Sélectionnez “ point “

8: Puis “ Point Centre “

9:

Désignez cette arête , “ESC “ pour sortir de la commande.

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Vous obtiendrez ca 10: Transformez cette forme que vous venez de créer par une translation suivant Z+de 2 mm

11:

cliquez sur l’icône “Perçage “

12: Désignez cette face

13: Puis cette arête

14:

Dans la fenêtre qui s’ouvre sélectionnez “trou lisse “ ensuite “OK “

15: Saisissez au clavier 15 ans la case Diamètre ensuite “OK “

Votre pièce à l’écran sera ainsi

4.3 Création de la pièce dans TopCam

La création de la pièce est l’étape essentielle dans ce processus FAO. Ce de cette création que tous

les calculs de trajectoires dépondront par la suite. Elle consiste en une déclaration de la pièce finie,

de la pièce brute et de l’origine de programmation.

1: Activez le contexte Préparation à gauche de l’écran

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2:

Dans le menu “ Pièce “ sélectionnez “créer “

3: A la demande cliquez sur le modèle de la pièce brute

4:

A la demande , cliquez avec le bouton gauche de la souri sur le modèle de la pièce brute et tout en gardant cette action sur ce bouton ajoutez un clic sur le bouton droit pour passer au niveau inférieur de sélection, c.à.d. la pièce finie. Relâchez à présent les deux boutons.

5: A la demande cliquez sur l’icône “Repère “

6: Sélectionnez “Repère sur face“

7:

Désignez cette face

8: Dant la fençetre qui s’ouvre sélectionnez “XC48 “ puis “OK “

Si vous avez ceci à l’écran,

bravo vous avez réussi la création de votre pièce. Sinon reprenez les étapes de création.

4.4 Reconnaissance topologique d’un usinage.

Le logiciel reconnait automatiquement la topologie de surface et peut lui attribuer un usinage.

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1: Dans le menu “Fraisage “sélectionnez “Topologique “

2:

Désignez cette face

3: Dans la ligne de commande, l’usinage proposé est un surfaçage . vous l’acceptez par “OK “

4:

Selectionner fraise à surfaçer/dresser

5:

L’outil avec ses jauges est déjà introduit dans la base des données du logiciel, il suffit donc de le choisir. Choisissez le diamètre 62,86 puis “OK “

6: Acceptez la plaquette proposée par défaut en cliquant “OK “

7: Cliquez encore une fois “OK “.

8: Dans la fenêtre suivante et dans longlet principal saisissez ces valeurs

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9: Toujours sous longlet principal changez le mode d’usinage “Colimaçon “ en “Balayage “. Dans la fenêtre qui apparait saisissez ces valeurs.

10:

Saisissez ces conditions de coupe, puis cliquez “OK “. La simulation est aussitôt lancée.

Enregistrez le travail dans le répertoire projet sous “ plate_bande_ph10 “.

5 Usinage PH 20

Gardez le document “ plate_bande_ph10 “ ouvert et ouvrez un nouveau document usinage.

Sélectionnez la même machine, c.à.d. “Cincinnati sabre 750 “ et ne gardez visible que la table (voir

§1.1). Utilisez l’option d’affichage en mosaïque pour visualiser les deux sessions.

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5.1 Repositionnement de la pièce

1:

Assurez-vous que le nouveau document est actif, sinon cliquez dessus. Dans le menu pièce sélectionnez “Positionnement “/“Repère sur repère “

2: Dans la ligne des commandes sélectionnez “Repositionnement “

3: Sélectionnez le modèle de la pièce Sélectionnez le repère central

4:

5:

Dans la fenêtre qui vient de s’afficher, tournez le repère de 180 degrés autour de X puis cliquez “OK “

6:

Pour le repère de destination sélectionnez ce repère dans le nouveau document , ensuite cliquez “OK “ dans la fenêtre qui s’affiche

7:

sélectionnez ce repère dans le nouveau document

Fermez la session “ plate_bande_ph10 “ et enregistrez le nouveau document sous “

plate_bande_ph20 “. restaurez le. Une fois arrivé à ce stade, l’usinage est possible.

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5.2 Usinage

8:

Dans le menu “Fraisage “sélectionnez “Topologique “

9: Désignez cet axe

10:

Dans la ligne des commandes cliquez “OK “ pour accepter le contournage

11: Dans la fenêtre qui s’affiche sélectionnez fraise 2 tailles ensuite choisissez l’outil de diamètre 19,91 et cliquez “OK “.

12: Cliquez “OK “ encore une fois. Saisissez ces valeurs. N’oublier pas de décocher “Envoi correcteur machine “ puis cliquez “OK “. La simulation est aussitôt lancée.

13: Répétez la même chose pour cet usinage. Acceptez la topologie proposée, utiliser le même outil.

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14:

Répétez la même chose pour cet usinage. Acceptez la topologie proposée, utiliser la fraise à surfaçer/dresser de diamètre 62,86 et un Vc de 120 m/min.

.

15:

16: Dans le menu “Fraisage “sélectionnez “Cycle “/“Perçage “

17:

Sélectionnez les trois troue ensuite cliquez “OK “

18: Acceptez l’outil proposé, c.à.d. foret diamètre 5 et les conditions de l’usinage proposées

6 Usinage PH 30

Gardez le document “ plate_bande_ph20 “ ouvert et ouvrez un nouveau document usinage.

Sélectionnez la même machine, c.à.d. “Cincinnati sabre 750 “ et ne gardez visible que la table (voir

§1.1). Utilisez l’option d’affichage en mosaïque pour visualiser les deux sessions.

Repositionnez la pièce dans la nouvelle session. Utilisez un positionnement repère sur repère sans

rotation et gardez le même repère de programmation.

Fermez la session “ plate_bande_ph20 “ et enregistrez le nouveau document sous “

plate_bande_ph30 “. restaurez le. Une fois arrivé à ce stade, l’usinage est possible.

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6.1 Usinage

1:

Dans le menu “Fraisage “sélectionnez “Topologique “

2: Désignez cette face

3:

Dans la ligne des commandes cliquez “OK “ pour accepter le contournage

4: Dans la fenêtre qui s’affiche sélectionnez fraise 2 tailles ensuite choisissez l’outil de diamètre 19,91 et cliquez “OK “.

5: Cliquez “OK “ encore une fois. Saisissez ces valeurs. N’oublier pas de décocher “Envoi correcteur machine “ puis cliquez “OK “. La simulation est aussitôt lancée.

Répétez cet usinage pour les deux autres dents. Si vous avez ceci à l’écran,

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bravo vous avez réussi l’usinage 2D. À présent on va s’attaquer à réussi l’usinage 3D.

6.2 Usinage 3D.

1:

Dans le menu “Fraisage “sélectionnez “Fraisage 3D “/“Ebauche “

2: Vérifiez les conditions de l’ébauche. puis cliquez “OK “. La simulation est aussitôt lancée.

3: Réalisez encore une fois “Ebauche “ pour converger plus la géométrie vers le modèle fini. Pensez à changer l’outil en cliquant ici, et sélectionnez fraise 2T diamètre 14,98. Changez le Pas en Z

4:

Dans le menu “Fraisage “sélectionnez “Fraisage 3D “/“Balayage enchainé “. Ensuite sélectionnez cette surface

5: Dans la fenêtre qui s’affiche sélectionnez fraise hémisphérique ensuite choisissez l’outil de

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diamètre 8 et Z Prog 100,6 et cliquez “OK “.

6: Pour s’éloigner de la zone de mauvaise coupe de l’outil, assurez vous que vous avez ce

parcours de l’outil en cliquant ces icônes

7:

Cliquez “OK “.La simulation est aussitôt lancée. La mise à jour du brut dans cet usinage n’est pas possible

8: Répétez cet usinage pour les deux autres dents.

9: Pour la vérification des collusions, ouvrez le gestionnaire des opérations en cliquant cette icône

10: Sélectionnez toutes les opérations puis faites apparaître le menu contextuel par votre souri et

cliquez sur “ collusion “

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11: Vous aurez à l’écran une liste des collusions possibles

12: De la même façon vous pouvez faire une vérification

Que vous pouvez démarrer par ce bouton

13:

Vous obtiendrez quelque chose comme ça à l’écran :

Il est évident que pour enlever les résidus il faut changer l’outil et reprendre les usinages en

conséquence.

7 Générer un programme

1:

Dans le menu “Opération “sélectionnez “Générer les blocs “

2: Sélectionnez votre directeur CN

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3:

Cliquez l’icône “Create an ISO program “

4: Choisir le nom et l’emplacement de l’enregistrement du fichier à éditer. sélectionnez “OK “

5: Le programme est automatiquement générer en format texte. La liste des opérations est aussi visible

Il suffit maintenant de le transférer à la CN et l’exécuter

8 Testez vos connaissances

Une fois arrivé à ce niveau, vous allez réaliser votre propre pièce en usinage 3D. Le modèle est fourni

sur le CD. Bien qu’en apparence ce modèle soit semblable au précédent, vous allez vous rendre

compte vous même qu’il n’en est pas vrai.

L’ordre d’usinage proposé est :

o Ebauche 3D

o Finition 3D

Bon usinage.