CAD/CAM – Duckknight

一

CAD – Számítógéppel segített tervezés

コンピュータ支援設計

A CAD (Computer-Aided Design) szoftverek lehetővé teszik a mérnöki tervek, alkatrészek és összeállítások 2D/3D digitális megalkotását. A digitális modell alapja az összes további gyártási folyamatnak.

CAD szoftverek

Szoftver	Gyártó	Típus
AutoCAD	Autodesk	2D/3D általános tervezés
SolidWorks	Dassault Systèmes	3D parametrikus gépészet
CATIA	Dassault Systèmes	Nagyvállalati, repülőipar
Inventor	Autodesk	3D gépészeti tervezés
Solid Edge	Siemens	3D parametrikus, iskolai
FreeCAD	Nyílt forrású	3D parametrikus, ingyenes

Parametrikus modellezés lépései

Vázlat (Sketch): 2D rajz készítése méretmeghatározásokkal és kényszerekkel
Extrudálás (Extrude): A vázlat 3D testté alakítása megadott mélységben
Kivágás (Cut): Anyageltávolítás – furatok, zsebek, hornyok
Lekerekítés (Fillet) / Letörés (Chamfer): Élek megmunkálása
Összeállítás (Assembly): Több alkatrész összekapcsolása kényszerekkel
Műszaki rajz (Drawing): ISO szabványos dokumentáció generálása

ℹ️ A parametrikus tervezés lényege, hogy a méretek változtatásával a teljes modell automatikusan frissül – ez nagy előny a tervezési iterációk során.

Kényszer (Constraint)

A kényszer egy olyan szabály vagy feltétel, amelyet a CAD rendszerben a geometriai elemekre alkalmazunk, hogy azok meghatározott kapcsolatban maradjanak egymással. Kényszerek nélkül a vázlat elemei szabadon mozgathatók.

Rögzítés (Fixed): Az elemet egy adott pozícióhoz rögzíti, nem mozdítható el
Párhuzamos (Parallel): Két egyenes vagy él párhuzamos marad egymással
Merőleges (Perpendicular): Két elem 90°-os szögben kapcsolódik
Egyenlő (Equal): Két vonal vagy ív azonos hosszú vagy sugarú lesz
Szimmetria (Symmetric): Az elemek egy tengelyre szimmetrikusan helyezkednek el
Érintő (Tangent): Ív és egyenes simán érintkezik, törés nélkül csatlakozik
Koincidencia (Coincident): Két pont vagy elem ugyanazon a helyen van

二

CAM – Számítógéppel segített gyártás

コンピュータ支援製造

A CAM (Computer-Aided Manufacturing) rendszerek a CAD modellek alapján NC/CNC programokat generálnak a megmunkálógépek számára. A szoftver meghatározza a szerszámpályákat, forgácsolási paramétereket és elkészíti a gépspecifikus G-kódot.

Mi a CNC?

A CNC (Computer Numerical Control – számítógépes numerikus vezérlés) olyan gyártási technológia, amelyben a megmunkálógép mozgásait és működési paramétereit egy számítógépes vezérlőegység irányítja numerikus adatok alapján. A gép az előre megírt programot (G-kód) hajtja végre, emberi beavatkozás nélkül.

Kontúr programozás

A kontúr programozás során a szerszám egy meghatározott pályát követ a munkadarab felületén – ez lehet egyenes szakasz (lineáris interpoláció) vagy ívelt vonal (körinterpoláció).

Lineáris interpoláció (G1): A szerszám egyenes vonalban mozog két pont között, megadott előtolással. Pl. horony marása, síkfelület megmunkálása.
Körinterpoláció (G2/G3): A szerszám körív mentén mozog. G2 = óramutató járásával megegyező, G3 = ellentétes irány.
Abszolút vs. inkrementális (G90/G91): Abszolútnál minden koordináta a munkadarab nullpontjához képest értendő, inkrementálisnál az előző pozícióhoz képest.
Szerszámsugár-korrekció (G41/G42): A vezérlő a szerszám sugarát automatikusan figyelembe veszi bal vagy jobb oldalon.

CNC megmunkálás típusai

Esztergálás (Turning): Forgó munkadarab, álló szerszám – tengelyek, tömítések, furatok
Marás (Milling): Forgó szerszám, álló munkadarab – lapos és komplex 3D felületek
Fúrás (Drilling): Furatgyártás, menetfúrás, süllyesztés
EDM (Szikraforgácsolás): Elektromos kisülés alapú megmunkálás – kemény anyagok, bonyolult formák

G-kód alapok

G-KÓD · CNC program – négyzet marása

; CNC program példa – négyzet marása
G21           ; Metrikus mód (mm)
G90           ; Abszolút koordináták
G0  Z5        ; Rapid move – szerszám fel 5mm
G0  X0  Y0   ; Pozicionálás origóra
G1  Z-2 F100  ; Bemerülés 2mm mélyre, 100 mm/min
G1  X50 F300  ; Marás X irányban 50mm
G1  Y50        ; Marás Y irányban 50mm
G1  X0          ; Visszatérés X=0
G1  Y0          ; Négyzet zárása
G0  Z10        ; Szerszám fel – biztonságos magasság
M30           ; Program vége, visszatekerés

Fontosabb G és M kódok

Kód	Funkció
G0	Gyors pozicionálás (nem forgácsol)
G1	Lineáris interpoláció (forgácsol)
G2 / G3	Körinterpoláció (óramutató / ellentétes)
G90 / G91	Abszolút / inkrementális koordináták
G20 / G21	Inch / metrikus mód
G41 / G42	Szerszámsugár-korrekció bal / jobb
M3 / M5	Orsó indítás / leállítás
M8 / M9	Hűtőfolyadék be / ki
M30	Program vége és visszatekerés

三

CAD/CAM munkafolyamat

ワークフロー

A tervezéstől a kész alkatrészig tartó folyamat lépései:

1

Tervezés (CAD)

3D modell elkészítése Solid Edge-ben, méretmeghatározásokkal és anyagbeállításokkal

2

Szimuláció

FEM analízis – végeselemes szilárdságvizsgálat, terhelési és feszültségelemzés

3

CAM feldolgozás

Megmunkálási pályák generálása, szerszámválasztás, forgácsolási paraméterek beállítása

4

Virtuális szimuláció

Megmunkálás ellenőrzése ütközésre és anyaglevételre – hibák javítása szimulációban

5

Post-processing

Gépspecifikus G-kód generálás a megfelelő post-processzorral

6

Gyártás

CNC gép futtatja a programot – valós anyagmegmunkálás

7

Mérés és ellenőrzés

Koordinátamérő géppel (CMM) vagy tolómérővel az alkatrész méretpontosságának ellenőrzése

⚠️ A szimulációs lépés kihagyása drága anyagveszteséget és szerszámtörést okozhat! Mindig ellenőrizd virtuálisan, mielőtt valódi gépen futtatod.

四

Projektfeladatok

プロジェクト

DRAFTING · 2D RAJZ

Csap műszaki rajz

ISO szabvány szerint méretmegjelölésekkel ellátott 2D műszaki rajz, tűrésekkel és felületi érdességekkel.

CAD · SOLID EDGE

Csap 3D modell

Gépészeti csap parametrikus 3D modellje, kényszerekkel rögzített méretekkel.

CAM · SZIMULÁCIÓ

Marás szimuláció

Szerszámpályák generálása és az anyageltávolítási folyamat ellenőrzése digitális környezetben.

Digitális Tervezés és Gyártás