Tutoriel

Créer un environnement de travail
Environnement de travail guiFW pour les programmes d'enroulement filamentaire

Avant de créer votre premier programme d'enroulement filamentaire, il est utile de préparer quelques bases. L'assistant de programmes, que vous trouverez sous Filament Winding > Programs > Ajouter un nouveau programme, est déjà fourni avec des modèles prédéfinis pour les machines, les mandrins, les yeux de dépose et les matières premières, de sorte que la plupart du travail de configuration est déjà fait pour vous.

Pour tirer le meilleur parti de cet assistant, ayez les informations suivantes à portée de main :

  • la marque HMI installée sur votre machine et la façon dont ses axes sont configurés ;
  • le type de mandril que vous utiliserez et ses dimensions globales ;
  • la largeur de bande avec laquelle votre machine fonctionne.
Liste des matériaux guiFW avec le bouton Créer

C'est l'écran de démarrage pour enregistrer un nouveau matériau. La sélection de Créer ouvre le formulaire de matériau, où vous configurez sa composition, son unité de mesure et sa nomenclature, comme détaillé dans la section suivante.

Fiche matériau guiFW avec composition, unité de mesure et nomenclature

C'est le formulaire où vous enregistrez un matériau composite et vous dites au système trois choses : quel est le produit fini, quelle unité de mesure est utilisée pour suivre la consommation et à quoi ressemble la recette (nomenclature).

Voici ce que chaque champ signifie :

1) Nom

Un libellé texte libre pour le matériau, généralement décrivant le rapport résine/fibre et le type de roving, p. ex. « 30% Résine 70% Roving Tex 2200 ».

2) Type de matériau

Réglez sur Composite, ce qui signifie que cette entrée est un mélange de plusieurs composants plutôt qu'une seule matière première. Les types disponibles sont :

  • Fibre — roving, tow, tissu ou voile ; suit la consommation de fibre en kg, tex ou g/m.
  • Résine — époxy, polyester, vinyl-ester ; suit la consommation de résine en kg ou L, optionnellement avec densité pour la conversion volume/masse.
  • Prepreg — fibre qui contient déjà de la résine ; suivi directement en m, m² ou kg.
  • Composite — une recette composée de plusieurs composants, définie par une nomenclature.
  • Charge — additifs solides tels que silice, microsphères, talc ou pigment.
  • Démoulant — agents de démoulage ou film de séparation, p. ex. cire, PVA ou film de démoulage.
Nomenclature du matériau dans guiFW avec fibre, résine, catalyseur et charges

3) Longueur à calculer la proportion

Définit la quantité de base utilisée pour mettre à l'échelle la recette. Si l'unité de produit est la longueur et cette valeur est 1, la nomenclature ci-dessous décrit la consommation pour 1 km de matériau fini ; la fixer à 10 signifierait que la même recette s'applique à 10 km.

4) Unité de mesure du produit

L'unité dans laquelle le composite fini est mesuré, généralement la longueur (km), car en enroulement par filament ce qui est consommé est généralement la longueur de la bande/lamelle ou la longueur de la trajectoire.

5) Lignes de nomenclature (Devis de matériaux)

La recette réelle : chaque ligne répertorie 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.

Créer un mandril
Assistant guiFW créant un mandrin à partir d'un modèle

Cet écran est un assistant qui crée un mandril à partir d'un modèle prêt.

1) Nom

L'étiquette qui identifiera ce mandril dans vos listes et vos programmes. De bons exemples incluent un type, des diamètres et une longueur, p. ex. « POLE Ø380-156 x 12500 ». L'inclusion de ces détails au départ rend le mandril facile à reconnaître plus tard.

2) Modèle

Choisissez un modèle de mandril préconfigurée, par exemple « POLE Ø380-156 X 12500MM ». La sélection charge automatiquement la géométrie : forme/type, diamètres de début et de fin, longueur totale et toute autre dimension que le modèle définit.

À côté du champ Modèle, l'icône de crayon vous permet de modifier les dimensions du modèle sélectionné, tandis que l'icône plus vous permet de créer un nouveau modèle à enregistrer comme standard.

OK crée le mandril à partir du modèle choisi ; Annuler ferme l'assistant sans enregistrer.

Modifier le mandril

C'est ici que vous modifiez la géométrie du mandril que le logiciel utilise pour calculer le chemin d'enroulement.

Statut affiche Brouillon tant que le mandril est toujours modifiable. Nom est le libellé affiché dans les listes et les programmes. Format détermine quel modèle de forme et quelles dimensions sont requises, et met à jour le croquis en conséquence.

Fiche mandrin guiFW avec paramètres géométriques D1–D4 et L1–L3

Les paramètres de géométrie (généralement étiquetés D1-D4 et L1-L3) alimentent directement le croquis affiché à l'écran. Les champs courants incluent :

  • Datum — un décalage de référence utilisé comme le point « zéro » pour positionner le mandril dans les calculs.
  • Diamètre 1 / Diamètre 2 — les diamètres principaux du mandril. Sur un mandril conique ce sont les extrémités grande et petite ; sur un tube elles sont normalement égales.
  • Longueur — la longueur principale du corps utilisée pour l'enroulement.
  • Longueur de l'axe supérieur — la longueur de l'arbre de montage/stub.
  • Diamètre de l'axe de base — le diamètre de l'arbre de montage.
  • Friction — le coefficient utilisé par le modèle d'enroulement.
Formats de mandrin dans guiFW : conique, tube et capsule

La liste déroulante Format offre trois formes :

  • Conique — effilé du diamètre 1 au diamètre 2 sur la longueur.
  • Tube — un cylindre de diamètre constant.
  • Capsule — un corps cylindrique avec des extrémités arrondies ou elliptiques.
Croquis du mandrin dans guiFW mis à jour selon les dimensions saisies Exemple de géométrie de mandrin dans guiFW
Créer un œil de dépose
Assistant guiFW créant un œillet de dépose à partir d'un modèle

Comme le mandrin, l'œil de dépose est créé via un assistant basé sur un modèle.

1) Nom

Donnez-lui un nom qui apparaîtra dans vos listes et programmes, notant idéalement le type de rouleau, le nombre de rouleaux ou le modèle de machine, par exemple « Œil de dépose 1 - 2 rouleaux ».

2) Modèle

Choisissez un modèle d'œil de dépose préconfigurée (ex. « PAY OUT »). Cela charge automatiquement sa géométrie et ses décalages, la configuration des rouleaux/guides, les limites de largeur de bande et les valeurs d'angle ou d'écartement par défaut, selon la manière dont le modèle a été défini.

Éditer l'œil de dépose
Fiche de l'œillet de dépose guiFW avec largeur de bande et règles de calcul d'épaisseur

Cet écran configure l'œil de dépose et les règles que le logiciel utilise pour calculer l'épaisseur, l'espacement et la distance par rapport au mandrin.

1) En-tête

Statut affiche l'état éditable (Brouillon), et Nom identifie l'œil de dépose.

2) Liste de tailles de bande

Ce tableau de consultation indique au système, pour un angle d'enroulement donné, quelle largeur de bande, matériau, épaisseur et nombre de filaments appliquer. Chaque ligne comprend l'angle (p. 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 pilote directement la largeur de bande, l'épaisseur et la consommation de matériau utilisées chaque fois que vous générez un programme à un angle correspondant.

3) Distance des règles

Définit la règle que le système utilise pour calculer la position de l'œil de dépose par rapport au mandrin. Trois options sont disponibles :

  • Longueur de roving — basée sur la longueur réelle du parcours de fibre de l'œil de dépose à la surface du mandrin ; l'option la plus géométriquement précise, bien adaptée aux mandrins coniques ou en capsule.
  • Distance constante du mandril — maintient un écart fixe par rapport à la surface du mandril, en s'ajustant automatiquement à mesure que le rayon local change ; utile quand la machine doit toujours rester à une distance définie de la pièce.
  • Distance fixe de l'axe central du mandril — maintient une distance constante par rapport à la ligne centrale du mandril au lieu de la surface ; adaptée aux machines référencées à la ligne centrale.

4) Distance du mandrin

La distance de dégagement entre l'œil de dépose et le mandrin, qui affecte la géométrie du parcours de fibre, la précision de l'angle près des transitions et la distance de collision.

5) Décalage transversal

Le décalage latéral de l'œil de dépose par rapport à la ligne médiane du mandrin.

6) OK / Annuler

OK enregistre la configuration de l'œil de dépose ; Annuler abandonne les modifications.

Créer une machine
Assistant guiFW créant un profil de machine à partir d'un modèle

Cet écran est un assistant qui crée un profil de machine à partir d'un modèle, qui définit sa configuration d'axes et le comportement de post-traitement utilisé lors de la génération du programme.

1) Nom

Entrez un nom identifiant la marque du contrôleur et l'ensemble d'axes, p. ex. « Kollmorgen 4-Axis FW ».

2) Modèle

Choisissez un modèle de machine préconfigurée — les options incluent généralement des contrôleurs tels que TexComputer, Kollmorgen (3 ou 4 axes), Mach3 ou LinuxCNC. Un modèle de machine définit les axes qui existent, ce que chacun représente (ex. rotation du mandrin, déplacement du chariot, approche, rotation de l'œil de dépose), leurs conventions de direction, unités et mise à l'échelle, et le format de sortie/post-traitement pour ce contrôleur.

Modifier la machine

Cette page configure les paramètres généraux de la machine, les limites et vitesses des axes, et la façon dont le logiciel écrit le programme de sortie.

1) Champs généraux

Statut affiche l'état du profil (Brouillon lors des tests). Nom et Description identifient le profil. Extension de fichier généré définit le type de fichier exporté (.nc, .tap, .txt, .pgm) pour correspondre à votre contrôleur. Système d'unités bascule entre métrique et impérial pour toutes les dimensions et valeurs d'avance. Friction est un coefficient utilisé par le modèle de trajectoire.

Paramètres machine guiFW avec unités, frottement et résolution de trajectoire

2) Résolution de trajectoire

Distance des points en virage 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 virage et la zone d'enroulement régulière. Nombre de points en 360 degrés définit la finesse avec laquelle une révolution complète du mandril est représentée.

3) Filtrage/lissage de la sortie

Un filtre G-code optionnel peut lisser le chemin généré. Les paramètres connexes incluent un facteur Lissage pour adoucir les angles aigus, Édition autour de la ligne pour contrôler le nombre de lignes environnantes qui sont ajustées, et une option Réduire les lignes en mouvement linéaire qui fusionne les petits segments linéaires en un programme plus léger.

Paramètres machine guiFW avec lissage du G-code et réduction des lignes

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 de l'avance doit correspondre à ce que votre contrôleur attend (p. ex. mm/min). Temps de processus minimal est un paramètre de sécurité qui évite des pas de temps anormalement petits.

5) Tableau des axes

Chaque ligne définit le type d'un axe, la vitesse maximale, les limites souples minimales/maximales, l'accélération et l'unité de mesure. Dans une configuration typique à 4 axes : A est la rotation du mandrin, Y est le déplacement du chariot d'imprégnation, X est la distance d'approche du mandrin, et Z est l'inclinaison de l'œil de dépose. Ces limites maintiennent le programme généré dans les limites des capacités physiques de la machine.

Table des axes de la machine dans guiFW avec limites de course et de vitesse

6) Blocs de post-processeur

De grands blocs de texte assemblent le fichier de sortie final : un commentaire d'en-tête avec les données du mandril, 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.

Blocs du post-processeur guiFW pour en-tête, sous-programmes, mouvements et pied de programme
Exemple de post-processeur

Cet exemple montre comment le texte du programme est réellement construit à partir de ses blocs de composants : en-têtes, appels de sous-programme, lignes de mouvement et pieds de page.

1) Tête $C — En-tête principal

Les premières lignes du programme, généralement un marqueur et un numéro de début du programme (p. ex. O1000) suivis d'un commentaire rempli de valeurs de mandril telles que le nom, le diamètre de base et supérieur, et la longueur.

2) Tête $PC — En-tête de cycle

Inséré avant le début de chaque cycle d'enroulement : un commentaire résumant l'angle du cycle, le diamètre, l'index, la largeur de bande, le nom de l'œil de dépose et la longueur du roving, suivi de commandes de configuration du mode telles que G90 (absolu), un mouvement de positionnement rapide, G91 (incrémental) et G64 (chemin continu), plus un arrêt facultatif s'il est activé.

3) Groupe $PROGRAM — Définition de sous-programme

Définit le corps du sous-programme qui s'exécute à plusieurs reprises, commençant par un numéro de sous-programme et se terminant par une commande de fin de sous-programme (M99) après l'espace réservé à la ligne de mouvement.

4) Groupe $PA — Appel de sous-programme

Dit au programme principal d'exécuter ce sous-programme un nombre de fois donné, en utilisant un appel M98 avec le numéro du sous-programme et un compteur de répétition.

5) Cycle $PLA — Ligne de mouvement principal

Le mouvement multi-axes principal pour une étape incrémentale du enroulement : valeurs supplémentaires pour les axes de rotation, transversale, d'approche et d'inclinaison, une vitesse d'avance, et un commentaire de débogage de fin avec le numéro du cycle et la position absolue de chaque axe.

6) Tous les cycles

Lorsqu'elle est activée, le post-processeur génère tous les cycles définis (chaque combinaison d'angle, de largeur de bande et de matériau dans le travail), pas seulement un.

7) Pied $PF — Pied de page principal

Un bloc optionnel ajouté juste avant les commandes de fin de programme finale.

8) Compilé $C

Une liste d'aperçu montrant quels blocs — en-tête, en-tête du cycle, sous-programme, appel du sous-programme, pied de page — sont concaténés, et dans quel ordre, pour former le programme terminé.

9) Pied $R — Fin de programme

Les commandes de fin finale, généralement M30 (fin de programme et rembobinage), avec tout formatage de préfixe spécifique au contrôleur cible.

Création du programme / Édition du programme

En-tête du programme

Statut indique si le programme est Brouillon ou Terminé. Nom et Description l'identifient, et Mandril sélectionne la géométrie utilisée pour les calculs et la simulation.

Fiche programme d'enroulement filamentaire guiFW avec choix du mandrin

Configuration de la machine / tête de dépose

Un panneau dédié définit les « entrées du compilateur » du programme : un champ de remarques facultatif, le profil de la Machine, une option Œil de dépose multiple pour les configurations multi-têtes, la configuration de l'œil de dépose, la recette Matériau, le nombre de filaments, et le nom du fichier G-Code en sortie. Les cases à cocher facultatives incluent Vitesse multiple (logique de vitesse variable), Augmenter les extrémités (renforcement près des extrémités), Mise à l'échelle de l'épaisseur, Épaisseur effilée et Cycle 3D (visualisation 3D).

Options du programme guiFW : renfort aux extrémités, mise à l'échelle de l'épaisseur et cycle 3D

Couches

La recette du programme est une liste de couches, chacune représentant une opération d'enroulement avec un commentaire, un angle, une inversion optionnelle de rotation, un type d'enroulement (p. ex. Hélicoïdal), une position initiale, une longueur, une épaisseur et un nombre de filaments automatiquement calculé. La rampe d'entrée/sortie et un arrêt optionnel peuvent être définis par couche, et des boutons vous permettent d'ajouter, de réorganiser, de modifier ou de supprimer des couches. Chaque couche rapporte également la consommation partielle de matériau, tandis que le programme dans son ensemble affiche la consommation totale.

Liste des couches du programme guiFW avec angles d'enroulement et épaisseurs Liste des couches guiFW avec consommation partielle et totale de matière

Éditeur de couche

L'ouverture d'une couche affiche les mêmes champs en détail — informations du compilateur, commentaire, angle, rotation, type d'enroulement, position, longueur, épaisseur, comptages de filaments, rampes et arrêt — plus, pour cette couche, un graphique d'épaisseur par rapport à la longueur, des profils de vitesse par axe et une répartition de la consommation de résine, catalyseur et roving.

Éditeur de couche guiFW avec infos du compilateur et paramètres de la couche Graphiques de l'éditeur de couche guiFW : épaisseur sur la longueur, vitesses des axes et consommation de matière