Tutorial
Prima di creare il primo programma di avvolgimento, è utile preparare alcune basi. La procedura guidata del programma, disponibile in Filament Winding > Programs > Add a new Program, include già modelli predefiniti per macchine, mandrini, occhielli di alimentazione e materie prime, quindi gran parte del lavoro di configurazione è già fatto.
Per sfruttare al meglio questa procedura guidata, tieni a portata di mano le seguenti informazioni:
- la marca dell'HMI installato sulla macchina e come sono configurati i suoi assi;
- il tipo di mandrino che utilizzerai e le sue dimensioni complessive;
- la larghezza di banda con cui lavora la tua macchina.
Questa è la schermata iniziale per registrare un nuovo materiale. Selezionando Crea si apre il modulo del materiale, dove si configurano la composizione, l'unità di misura e la distinta base, come descritto nella sezione successiva.
Questo modulo serve per registrare un materiale composito e comunicare al sistema tre cose: qual è il prodotto finito, quale unità di misura viene usata per tracciare il consumo e come si presenta la ricetta (distinta base).
Ecco il significato di ciascun campo:
1) Nome
Un'etichetta in testo libero per il materiale, che di solito descrive il rapporto resina/fibra e il tipo di roving, ad es. "30% Resina 70% Roving Tex 2200".
2) Tipo di Materiale
Impostato su Composito, il che significa che questa voce è una miscela di più componenti anziché una singola materia prima. I tipi disponibili sono:
- Fibra — roving, tow, tessuto o velo; traccia il consumo di fibra in kg, tex o g/m.
- Resina — epossidica, poliestere, vinilestere; traccia il consumo di resina in kg o L, opzionalmente con densità per la conversione volume/massa.
- Preimpregnato — fibra che contiene già resina; tracciato direttamente in m, m² o kg.
- Composito — una ricetta composta da più componenti, definita tramite una distinta base.
- Carica — additivi solidi come silice, microsfere, talco o pigmento.
- Distaccante — agenti distaccanti o film di separazione, ad es. cera, PVA o film distaccante.
3) Lunghezza per Calcolare la Proporzione
Definisce la quantità base usata per scalare la ricetta. Se l'unità del prodotto è la lunghezza e questo valore è 1, la distinta base sottostante descrive il consumo per 1 km di materiale finito; impostandolo a 10 la stessa ricetta si applicherebbe a 10 km.
4) Unità di Misura del Prodotto
L'unità in cui viene misurato il composito finito, tipicamente la lunghezza (km), poiché nell'avvolgimento a filamento ciò che viene consumato è di solito la lunghezza della banda/laminato o la lunghezza della traiettoria.
5) Righe della Distinta Base (BoM)
La ricetta vera e propria: ogni riga elenca un componente, quanto ne viene consumato e la sua unità di misura, con opzioni per aggiungere, modificare o eliminare righe. Ad esempio, per km di composito: 2,2 kg di Roving Tex 2200, 0,942 kg di Resina e 9,8 g di MEK (catalizzatore).
6) OK / Annulla
OK salva il materiale e la sua ricetta; Annulla scarta le modifiche.
Questa schermata è una procedura guidata che crea un mandrino a partire da un modello predefinito.
1) Nome
L'etichetta che identificherà questo mandrino nei tuoi elenchi e programmi. Buoni esempi includono un tipo, i diametri e la lunghezza, ad es. "POLE Ø380-156 x 12500". Includere questi dettagli fin da subito rende il mandrino facile da riconoscere in seguito.
2) Modello
Scegli un modello di mandrino preconfigurato, ad esempio "POLE Ø380-156 X 12500MM". Selezionandolo si carica automaticamente la geometria: forma/tipo, diametri iniziale e finale, lunghezza totale e qualsiasi altra dimensione definita dal modello.
Accanto al campo Modello, l'icona della matita consente di modificare le dimensioni del modello selezionato, mentre l'icona più consente di creare un nuovo modello da salvare come standard.
OK crea il mandrino dal modello scelto; Annulla chiude la procedura guidata senza salvare.
Qui si modifica la geometria del mandrino che il software utilizza per calcolare il percorso di avvolgimento.
Lo Stato mostra Bozza finché il mandrino è ancora modificabile. Nome è l'etichetta mostrata negli elenchi e nei programmi. Formato determina quale modello di forma e quali dimensioni sono richiesti, e aggiorna di conseguenza lo schizzo.
I parametri geometrici (generalmente etichettati D1–D4 e L1–L3) alimentano direttamente lo schizzo mostrato a schermo. I campi comuni includono:
- Riferimento — uno scostamento di riferimento usato come punto "zero" per posizionare il mandrino nei calcoli.
- Diametro 1 / Diametro 2 — i diametri principali del mandrino. Su un mandrino conico sono le estremità grande e piccola; su un tubo sono normalmente uguali.
- Lunghezza — la lunghezza del corpo principale usata per l'avvolgimento.
- Lunghezza Asse Superiore — la lunghezza dell'albero/perno di montaggio.
- Diametro Asse Base — il diametro di quell'albero di montaggio.
- Attrito — il coefficiente usato dal modello di avvolgimento.
Il menu a discesa Formato offre tre forme:
- Conico — rastremato dal Diametro 1 al Diametro 2 lungo la lunghezza.
- Tubo — un cilindro a diametro costante.
- Capsula — un corpo cilindrico con estremità arrotondate o ellittiche.
Come il mandrino, l'occhiello di alimentazione (testa di rilascio) viene creato tramite una procedura guidata basata su un modello.
1) Nome
Assegna un nome che comparirà nei tuoi elenchi e programmi, indicando idealmente il tipo di rullo, il numero di rulli o il modello di macchina, ad esempio "Payout Eye 1 - 2 Rollers".
2) Modello
Scegli un modello di occhiello di alimentazione preconfigurato (ad es. "PAY OUT"). Questo carica automaticamente la sua geometria e gli scostamenti, la configurazione di rulli/guide, i limiti di larghezza di banda e i valori predefiniti di angolo o gioco, a seconda di come è stato definito il modello.
Questa schermata configura la testa di alimentazione e le regole che il software utilizza per calcolare spessore, spaziatura e distanza dal mandrino.
1) Intestazione
Lo Stato mostra lo stato modificabile (Bozza), e Nome identifica la testa di alimentazione.
2) Elenco Fasce per Angolo
Questa tabella di riferimento indica al sistema, per un dato angolo di avvolgimento, quale larghezza di banda, materiale, spessore e numero di filamenti applicare. Ogni riga include l'angolo (ad es. 15°, 50°, 65°, 90°), la larghezza di banda, il materiale usato, lo spessore di strato previsto e il numero di filamenti, con icone per modificare o eliminare le righe e un pulsante per aggiungerne di nuove. Questa tabella determina direttamente la larghezza di banda, lo spessore e il consumo di materiale usati ogni volta che si genera un programma a un angolo corrispondente.
3) Regole di Distanza
Definisce quale regola il sistema utilizza per calcolare la posizione dell'alimentatore rispetto al mandrino. Sono disponibili tre opzioni:
- Lunghezza Roving — basata sulla lunghezza reale del percorso della fibra dalla testa di alimentazione alla superficie del mandrino; l'opzione più accurata geometricamente, adatta a mandrini conici o a capsula.
- Distanza Costante dal Mandrino — mantiene una distanza fissa dalla superficie del mandrino, regolandosi automaticamente al variare del raggio locale; utile quando la macchina deve sempre mantenere una distanza fissa dal pezzo.
- Distanza Fissa dall'Asse Centrale del Mandrino — mantiene una distanza costante dalla linea centrale del mandrino anziché dalla superficie; adatta a macchine riferite alla linea centrale.
4) Distanza Mandrino
La distanza di stand-off tra la testa di alimentazione e il mandrino, che influisce sulla geometria del percorso della fibra, sulla precisione dell'angolo vicino alle transizioni e sulla distanza di sicurezza dalle collisioni.
5) Scostamento Trasversale
Lo scostamento laterale della testa di alimentazione rispetto alla linea centrale del mandrino.
6) OK / Annulla
OK salva la configurazione della testa di alimentazione; Annulla scarta le modifiche.
Questa schermata è una procedura guidata che crea un profilo macchina a partire da un modello, che definisce la configurazione degli assi e il comportamento di post-elaborazione usato durante la generazione del programma.
1) Nome
Inserisci un nome che identifichi la marca del controllore e il set di assi, ad es. "Kollmorgen 4-Axis FW".
2) Modello
Scegli un modello di macchina preconfigurato — le opzioni tipicamente includono controllori come TexComputer, Kollmorgen (3 o 4 assi), Mach3 o LinuxCNC. Un modello di macchina definisce quali assi esistono, cosa rappresenta ciascuno (ad es. rotazione del mandrino, corsa del carrello, avvicinamento, rotazione dell'alimentatore), le convenzioni di direzione, le unità e la scalatura, e il formato di output/post-elaborazione per quel controllore.
Questa pagina configura le impostazioni generali della macchina, i limiti e le velocità degli assi, e il modo in cui il software scrive il programma di output.
1) Campi Generali
Lo Stato mostra lo stato del profilo (Bozza durante i test). Nome e Descrizione identificano il profilo. Estensione File Generato imposta il tipo di file esportato (.nc, .tap, .txt, .pgm) in base al proprio controllore. Sistema di Unità passa tra metrico e imperiale per tutte le dimensioni e i valori di avanzamento. Attrito è un coefficiente usato dal modello di traiettoria.
2) Risoluzione della Traiettoria
Punti di Distanza in Inversione e Punti di Distanza in Geodetica controllano la spaziatura dei punti (e quindi la fluidità rispetto alla dimensione del programma) nelle zone di inversione e nella zona di avvolgimento regolare. Numero di Punti in 360 Gradi imposta con quanta finezza viene rappresentata una rivoluzione completa del mandrino.
3) Filtraggio / Levigatura dell'Output
Un filtro G-code opzionale può levigare il percorso generato. Le impostazioni correlate includono un Fattore di Levigatura per ammorbidire gli angoli vivi, Modifica Linee Circostanti per controllare quante righe circostanti vengono regolate, e un'opzione Riduci Righe nel Moto Lineare che unisce piccoli segmenti lineari in un programma più leggero.
4) Logica di Velocità/Avanzamento
Velocità Tangenziale della Fibra imposta la velocità superficiale target usata per calcolare i valori di avanzamento. Unità di Misura FeedRate deve corrispondere a ciò che il controllore si aspetta (ad es. mm/min). Tempo Minimo di Processo è un parametro di sicurezza che evita passi temporali irrealisticamente piccoli.
5) Tabella degli Assi
Ogni riga definisce il tipo di un asse, la velocità massima, i limiti software minimo/massimo, l'accelerazione e l'unità di misura. In una tipica configurazione a 4 assi: A è la rotazione del mandrino, Y è la corsa del carrello di impregnazione, X è la distanza di avvicinamento del mandrino, e Z è l'inclinazione dell'alimentatore. Questi limiti mantengono il programma generato entro le capacità fisiche della macchina.
6) Blocchi del Post-processore
Grandi blocchi di testo compongono il file di output finale: un commento di intestazione con i dati del mandrino, un'intestazione di ciclo che imposta le modalità di posizionamento e stampa un riepilogo del ciclo, blocchi di sottoprogramma e chiamata al sottoprogramma che raggruppano cicli ripetuti, un piè di pagina, e un'anteprima compilata che mostra l'ordine in cui tutti i blocchi vengono concatenati.
Questo esempio mostra come il testo del programma viene effettivamente costruito a partire dai suoi blocchi componenti: intestazioni, chiamate al sottoprogramma, righe di movimento e piè di pagina.
1) Head $C — Intestazione Principale
Le prime righe del programma, tipicamente un marcatore di inizio programma e un numero (ad es. O1000) seguiti da un commento contenente i valori del mandrino come nome, diametro alla base e in cima, e lunghezza.
2) Head $PC — Intestazione di Ciclo
Inserita prima dell'inizio di ogni ciclo di avvolgimento: un commento che riassume l'angolo del ciclo, il diametro, l'indice, la larghezza di banda, il nome dell'alimentatore e la lunghezza del roving, seguito da comandi di impostazione modalità come G90 (assoluto), un movimento di posizionamento rapido, G91 (incrementale) e G64 (percorso continuo), più uno stop opzionale se abilitato.
3) Group $PROGRAM — Definizione del Sottoprogramma
Definisce il corpo del sottoprogramma che viene eseguito ripetutamente, aprendo con un numero di sottoprogramma e chiudendo con un comando di fine sottoprogramma (M99) dopo il segnaposto della riga di movimento.
4) Group $PA — Chiamata al Sottoprogramma
Indica al programma principale di eseguire quel sottoprogramma un determinato numero di volte, usando una chiamata M98 con il numero del sottoprogramma e un conteggio di ripetizioni.
5) Cycle $PLA — Riga di Movimento Principale
Il movimento multi-asse principale per un passo incrementale dell'avvolgimento: valori incrementali per gli assi di rotazione, trasversale, avvicinamento e inclinazione, una velocità di avanzamento, e un commento di debug finale con il numero di ciclo e la posizione assoluta di ciascun asse.
6) Tutti i Cicli
Se abilitato, il post-processore genera tutti i cicli definiti (ogni combinazione di angolo, larghezza di banda e materiale nel lavoro), non solo uno.
7) Footer $PF — Piè di Pagina Principale
Un blocco opzionale aggiunto appena prima dei comandi finali di fine programma.
8) Compiled $C
Un elenco di anteprima che mostra quali blocchi — intestazione, intestazione di ciclo, sottoprogramma, chiamata al sottoprogramma, piè di pagina — vengono concatenati, e in quale ordine, per formare il programma finito.
9) Footer $R — Fine Programma
I comandi di terminazione finali, tipicamente M30 (fine programma e riavvolgimento), con qualsiasi formattazione di prefisso specifica per il controllore di destinazione.
Intestazione Programma
Lo Stato mostra se il programma è Bozza o Completato. Nome e Descrizione lo identificano, e Mandrino seleziona la geometria usata per i calcoli e la simulazione.
Configurazione Macchina / Testa di Alimentazione
Un pannello dedicato definisce gli "input del compilatore" per il programma: un campo note opzionale, il profilo Macchina, un'opzione Multi Testa di Alimentazione per configurazioni multi-testa, la configurazione della Testa di Alimentazione, la ricetta del Materiale, il Numero di Filamenti, e il Nome File G-Code di output. Le caselle di controllo opzionali includono Multi Velocità (logica a velocità variabile), Aumento Estremità (rinforzo vicino alle estremità), Scalatura dello Spessore, Spessore Rastremato, e Ciclo 3D (visualizzazione 3D).
Strati
La ricetta del programma è un elenco di strati, ciascuno rappresentante un'operazione di avvolgimento con un commento, angolo, inversione di rotazione opzionale, tipo di avvolgimento (ad es. Elicoidale), posizione iniziale, lunghezza, spessore, e un conteggio dei filamenti calcolato automaticamente. Rampa in ingresso/uscita e uno stop opzionale possono essere impostati per ogni strato, e i pulsanti permettono di aggiungere, riordinare, modificare o eliminare strati. Ogni strato riporta anche il consumo parziale di materiale, mentre il programma nel suo complesso mostra il consumo totale.
Editor degli Strati
Aprendo uno strato si vedono gli stessi campi in dettaglio — informazioni del compilatore, commento, angolo, rotazione, tipo di avvolgimento, posizione, lunghezza, spessore, conteggi dei filamenti, rampe e stop — più, per quello strato, un grafico spessore-lunghezza, i profili di velocità per asse, e una ripartizione del consumo di resina, catalizzatore e roving.