Tutorial
Avant de créer votre premier programme de bobinage, il est utile de préparer quelques informations de base. L'assistant de programmes, accessible via Filament Winding > Programs > Add a new Program, propose déjà des modèles prêts à l'emploi pour les machines, mandrins, têtes de dépose et matières premières, ce qui facilite grandement la configuration initiale.
Pour tirer le meilleur parti de cet assistant, ayez à portée de main les informations suivantes :
- la marque de l'IHM installée sur votre machine et la configuration de ses axes ;
- le type de mandrin que vous allez utiliser et ses dimensions générales ;
- la largeur de bande utilisée par votre machine.
Voici l'écran de départ pour enregistrer un nouveau matériau. En cliquant sur Créer, le formulaire du matériau s'ouvre, où vous configurez sa composition, son unité de mesure et sa nomenclature (BoM), détaillées dans la section suivante.
Ce formulaire permet d'enregistrer un matériau composite et d'indiquer au système trois choses : quel est le produit final, quelle unité de mesure sert à suivre la consommation, et quelle est la recette (nomenclature).
Voici la signification de chaque champ :
1) Nom
Une étiquette libre pour le matériau, décrivant généralement le ratio résine/fibre et le type de roving, par exemple "30% Résine 70% Roving Tex 2200".
2) Type de matériau
Défini sur Composite, ce qui signifie que cet enregistrement est un mélange de plusieurs composants plutôt qu'une matière première unique. Les types disponibles sont :
- Fibre — roving, tow, tissu ou voile ; suit la consommation de fibre en kg, tex ou g/m.
- Résine — époxy, polyester, vinylester ; suit la consommation de résine en kg ou L, avec éventuellement une densité pour la conversion volume/masse.
- Préimprégné — fibre déjà imprégnée de résine ; mesuré directement en m, m² ou kg.
- Composite — une recette composée de plusieurs composants, définie via une nomenclature.
- Charge — additifs solides tels que silice, microbilles, talc ou pigment.
- Démoulant — agents démoulants ou film séparateur, par exemple cire, PVA ou film de démoulage.
3) Longueur pour calculer la proportion
Définit la quantité de base utilisée pour mettre à l'échelle la recette. Si l'unité du produit est une longueur et que cette valeur est 1, la nomenclature ci-dessous décrit la consommation pour 1 km de matériau final ; en la fixant à 10, la même recette s'appliquerait à 10 km.
4) Unité de mesure du produit
L'unité dans laquelle le composite final est mesuré, généralement la longueur (km), car en bobinage filamentaire ce qui est consommé est le plus souvent la longueur de bande/stratifié ou la longueur de trajectoire.
5) Lignes de nomenclature (BoM)
La recette proprement dite : chaque ligne indique un composant, la quantité consommée et son unité de mesure, avec des options pour ajouter, modifier ou supprimer des lignes. Par exemple, par km de composite : 2,2 kg de Roving Tex 2200, 0,942 kg de Résine et 9,8 g de MEK (catalyseur).
6) OK / Annuler
OK enregistre le matériau et sa recette ; Annuler abandonne les modifications.
Cet écran est un assistant qui crée un mandrin à partir d'un modèle prêt à l'emploi.
1) Nom
L'étiquette qui identifiera ce mandrin dans vos listes et programmes. De bons exemples incluent le type, les diamètres et la longueur, par exemple "POLE Ø380-156 x 12500". Inclure ces détails dès le départ facilite son identification ultérieure.
2) Modèle
Choisissez un modèle de mandrin préconfiguré, par exemple "POLE Ø380-156 X 12500MM". Sa sélection charge automatiquement la géométrie : forme/type, diamètres de début et de fin, longueur totale, et autres dimensions définies par le modèle.
À côté du champ Modèle, l'icône crayon permet de modifier les dimensions du modèle sélectionné, tandis que l'icône plus permet de créer un nouveau modèle à enregistrer comme standard.
OK crée le mandrin à partir du modèle choisi ; Annuler ferme l'assistant sans enregistrer.
Ici, vous modifiez la géométrie du mandrin que le logiciel utilise pour calculer la trajectoire de bobinage.
Statut affiche Brouillon tant que le mandrin peut encore être modifié. Nom est l'étiquette affichée dans les listes et programmes. Format détermine quel modèle de forme et quelles dimensions sont requis, et met à jour le schéma en conséquence.
Les paramètres géométriques (généralement désignés D1–D4 et L1–L3) alimentent directement le schéma affiché à l'écran. Les champs courants incluent :
- Datum — une référence utilisée comme point "zéro" pour positionner le mandrin dans les calculs.
- Diamètre 1 / Diamètre 2 — les diamètres principaux du mandrin. Sur un mandrin conique, ils correspondent à la grande et à la petite extrémité ; sur un tube, ils sont généralement égaux.
- Longueur — la longueur du corps principal utilisée pour le bobinage.
- Longueur de l'axe supérieur — la longueur de l'arbre/tourillon de fixation.
- Diamètre de l'axe de base — le diamètre de cet arbre de fixation.
- Frottement — le coefficient utilisé par le modèle de bobinage.
Le menu Format propose trois formes :
- Conique — effilé du Diamètre 1 au Diamètre 2 sur toute la longueur.
- Tube — un cylindre à diamètre constant.
- Capsule — un corps cylindrique aux extrémités arrondies ou elliptiques.
Comme le mandrin, la tête de dépose (payout eye) est créée via un assistant basé sur un modèle.
1) Nom
Donnez-lui un nom qui apparaîtra dans vos listes et programmes, en indiquant idéalement le type de galet, le nombre de galets ou le modèle de machine, par exemple "Payout Eye 1 - 2 Galets".
2) Modèle
Choisissez un modèle de tête préconfiguré (par ex. "PAY OUT"). Cela charge automatiquement sa géométrie et ses décalages, la configuration des galets/guides, les limites de largeur de bande et les valeurs par défaut d'angle ou de jeu, selon la définition du modèle.
Cet écran configure la tête de dépose et les règles que le logiciel utilise pour calculer l'épaisseur, l'espacement et la distance au mandrin.
1) En-tête
Statut affiche l'état modifiable (Brouillon), et Nom identifie la tête de dépose.
2) Liste des bandes par taille
Ce tableau de référence indique au système, pour un angle de bobinage donné, quelle largeur de bande, quel matériau, quelle épaisseur et quel nombre de filaments appliquer. Chaque ligne comprend l'angle (par ex. 15°, 50°, 65°, 90°), la largeur de bande, le matériau utilisé, l'épaisseur de couche attendue et le nombre de filaments, avec des icônes pour modifier ou supprimer des lignes et un bouton pour en ajouter de nouvelles. Ce tableau détermine directement la largeur de bande, l'épaisseur et la consommation de matériau chaque fois que vous générez un programme à un angle correspondant.
3) Règle de distance
Définit la règle utilisée par le système pour calculer la position de la tête par rapport au mandrin. Trois options sont disponibles :
- Longueur de roving — basée sur la longueur réelle du trajet de la fibre entre la tête et la surface du mandrin ; l'option la plus fidèle à la géométrie réelle, adaptée aux mandrins coniques ou en capsule.
- Distance constante au mandrin — maintient un écart fixe par rapport à la surface du mandrin, s'ajustant automatiquement lorsque le rayon local change ; utile lorsque la machine doit toujours conserver une distance définie par rapport à la pièce.
- Distance fixe à l'axe central du mandrin — maintient une distance constante par rapport à la ligne centrale du mandrin plutôt qu'à la surface ; adaptée aux machines référencées sur la ligne centrale.
4) Distance au mandrin
La distance de recul entre la tête de dépose et le mandrin, qui affecte la géométrie du trajet de la fibre, la précision de l'angle près des transitions et la marge de sécurité contre les collisions.
5) Décalage transversal
Le décalage latéral de la tête de dépose par rapport à la ligne centrale du mandrin.
6) OK / Annuler
OK enregistre la configuration de la tête de dépose ; Annuler abandonne les modifications.
Cet écran est un assistant qui crée un profil de machine à partir d'un modèle, définissant la configuration des axes et le comportement de post-traitement utilisé lors de la génération du programme.
1) Nom
Saisissez un nom identifiant la marque du contrôleur et l'ensemble d'axes, par exemple "Kollmorgen 4 Axes FW".
2) Modèle
Choisissez un modèle de machine préconfiguré — les options incluent généralement des contrôleurs tels que TexComputer, Kollmorgen (3 ou 4 axes), Mach3 ou LinuxCNC. Un modèle de machine définit les axes existants, ce que représente chacun (par ex. rotation du mandrin, déplacement du chariot, approche, rotation de la tête), leurs conventions de sens, unités et échelles, ainsi que le format de sortie/post-traitement pour ce contrôleur.
Cette page configure les paramètres généraux de la machine, les limites et vitesses des axes, ainsi que la façon dont le logiciel écrit le programme de sortie.
1) Champs généraux
Statut affiche l'état du profil (Brouillon pendant les tests). Nom et Description identifient le profil. Extension de fichier générée définit le type de fichier exporté (.nc, .tap, .txt, .pgm) selon votre contrôleur. Système d'unités bascule entre métrique et impérial pour toutes les dimensions et valeurs d'avance. Frottement est un coefficient utilisé par le modèle de trajectoire.
2) Résolution de la trajectoire
Distance des points en zone de retour et Distance des points en géodésique contrôlent l'espacement des points (et donc la fluidité par rapport à la taille du programme) dans les zones de retour et la zone de bobinage régulière. Nombre de points sur 360 degrés définit avec quelle précision un tour complet du mandrin est représenté.
3) Filtrage/lissage de sortie
Un filtre G-code optionnel peut lisser la trajectoire générée. Les réglages associés comprennent un facteur de Lissage pour atténuer les angles vifs, Modifier les lignes environnantes pour contrôler combien de lignes voisines sont ajustées, et une option Réduire les lignes en mouvement linéaire qui fusionne les petits segments linéaires pour produire un programme plus léger.
4) Logique de vitesse/avance
Vitesse tangentielle de la fibre définit la vitesse de surface cible utilisée pour calculer les valeurs d'avance. Unité de mesure du FeedRate doit correspondre à ce qu'attend votre contrôleur (par ex. mm/min). Temps de traitement minimal est un paramètre de sécurité qui évite des pas de temps irréalistement petits.
5) Tableau des axes
Chaque ligne définit le type d'axe, la vitesse maximale, les limites minimale/maximale, l'accélération et l'unité de mesure. Dans une configuration typique à 4 axes : A est la rotation du mandrin, Y le déplacement du chariot d'imprégnation, X la distance d'approche au mandrin, et Z l'inclinaison de la tête de dépose. Ces limites maintiennent le programme généré dans les capacités physiques de la machine.
6) Blocs du post-processeur
De grands blocs de texte assemblent le fichier de sortie final : un commentaire d'en-tête avec les données du mandrin, un en-tête de cycle qui définit les modes de positionnement et imprime un résumé du cycle, des blocs de sous-programme et d'appel de sous-programme qui regroupent les cycles répétés, un pied de page, et un aperçu compilé montrant l'ordre dans lequel tous les blocs sont concaténés.
Cet exemple montre comment le texte du programme est réellement construit à partir de ses blocs : en-têtes, appels de sous-programmes, lignes de mouvement et pieds de page.
1) Head $C — En-tête principal
Les premières lignes du programme, généralement un marqueur de début et un numéro de programme (par ex. O1000), suivis d'un commentaire rempli avec des valeurs du mandrin telles que le nom, le diamètre de base, le diamètre supérieur et la longueur.
2) Head $PC — En-tête de cycle
Inséré avant le début de chaque cycle de bobinage : un commentaire résumant l'angle, le diamètre, l'indice, la largeur de bande, le nom de la tête et la longueur de roving du cycle, suivi de commandes définissant le mode, comme G90 (absolu), un déplacement rapide de positionnement, G91 (incrémental) et G64 (trajectoire continue), plus un arrêt optionnel si activé.
3) Group $PROGRAM — Définition du sous-programme
Définit le corps du sous-programme qui sera exécuté de manière répétée, commençant par un numéro de sous-programme et se terminant par une commande de fin de sous-programme (M99) après l'emplacement réservé à la ligne de mouvement.
4) Group $PA — Appel du sous-programme
Indique au programme principal d'exécuter ce sous-programme un certain nombre de fois, au moyen d'un appel M98 avec le numéro de sous-programme et un compteur de répétitions.
5) Cycle $PLA — Ligne de mouvement principale
Le mouvement multi-axes central d'un pas incrémental du bobinage : valeurs incrémentales pour les axes de rotation, transversal, d'approche et d'inclinaison, une avance (feedrate), et un commentaire de débogage final avec le numéro de cycle et la position absolue de chaque axe.
6) Tous les cycles
Lorsqu'elle est activée, cette option génère tous les cycles définis (toutes les combinaisons d'angle, de largeur de bande et de matériau du travail), pas un seul.
7) Footer $PF — Pied de page principal
Un bloc optionnel ajouté juste avant les commandes finales de fin de programme.
8) Compiled $C
Une liste d'aperçu montrant quels blocs — en-tête, en-tête de cycle, sous-programme, appel de sous-programme, pied de page — sont concaténés, et dans quel ordre, pour former le programme final.
9) Footer $R — Fin du programme
Les commandes finales de terminaison, généralement M30 (fin de programme et rebobinage), avec un formatage de préfixe spécifique au contrôleur cible.
En-tête du programme
Statut indique si le programme est en Brouillon ou Terminé. Nom et Description l'identifient, et Mandrin sélectionne la géométrie utilisée pour les calculs et la simulation.
Configuration Machine / Tête de dépose
Un panneau dédié définit les "entrées du compilateur" du programme : un champ de note optionnel, le profil Machine, une option Têtes de dépose multiples pour les configurations à plusieurs têtes, la configuration de la Tête de dépose, la recette de Matériau, le Nombre de filaments, et le Nom de fichier G-Code de sortie. Les cases à cocher optionnelles incluent Vitesse multiple (logique de vitesse variable), Renfort d'extrémité (renfort près des extrémités), Mise à l'échelle de l'épaisseur, Épaisseur conique et Cycle 3D (visualisation 3D).
Couches
La recette du programme est une liste de couches, chacune représentant une opération de bobinage avec un commentaire, un angle, une inversion de rotation optionnelle, un type de bobinage (par ex. Hélicoïdal), une position initiale, une longueur, une épaisseur, et un nombre de filaments calculé automatiquement. Une rampe d'entrée/sortie et un arrêt optionnel peuvent être définis par couche, et des boutons permettent d'ajouter, réorganiser, modifier ou supprimer des couches. Chaque couche indique également la consommation partielle de matériau, tandis que le programme dans son ensemble affiche la consommation totale.
Éditeur de couche
L'ouverture d'une couche affiche les mêmes champs en détail — informations du compilateur, commentaire, angle, rotation, type de bobinage, position, longueur, épaisseur, nombres de filaments, rampes et arrêt — ainsi que, pour cette couche, un graphique épaisseur/longueur, des profils de vitesse par axe, et une répartition de la consommation de résine, catalyseur et roving.