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Introdução

A Mastercam é uma pedra angular da fabricação moderna, oferecendo recursos CAD/CAM robustos para gerar caminhos de ferramentas precisos em uma ampla gama de operações de usinagem. Para as lojas de produção que se movem além de operações de uma única peça, a configuração de trabalhos de fabricação multi-partes é essencial para maximizar a produtividade e minimizar o tempo de corte. Trabalhos multi-partes permitem que você faça máquinas em várias partes idênticas ou semelhantes em uma única configuração, reduzindo o tempo de ciclo por peça, diminuindo a frequência de mudança de ferramenta e melhorando a consistência em todo o lote. Este guia fornece uma abordagem detalhada, passo a passo, para configurar processamento de lote multi-partes na Mastercam, desde a preparação do espaço de trabalho até a saída final do código NC.

Se você é um usuário experiente da Mastercam ou novo no processamento em lote, entender como organizar e replicar de forma eficiente caminhos de ferramentas em várias partes é fundamental. Nós cobriremos a configuração fundamental, opções avançadas de configuração, verificação de simulação e dicas práticas para evitar armadilhas comuns. No final deste artigo, você terá um fluxo de trabalho pronto para a produção que alavanca as capacidades de trabalho multi-parte da Mastercam ao máximo.

Para uma visão abrangente das características de processamento em lote da Mastercam, consulte o oficial Documentação da Mastercam. Além disso, os Fórum da Mastercam são um recurso comunitário inestimável para solucionar problemas de configurações avançadas.

Preparando seu espaço de trabalho para trabalhos multi-parte

Antes de mergulhar no processo de criação de trabalho multi-parte, um espaço de trabalho bem organizado é a base de processamento eficiente em lote. Comece por garantir que todos os arquivos de peças individuais (por exemplo, SOLIDWORKS, STEP, IGES) são completos, modelados corretamente e salvos em um sistema de coordenadas consistente. Verifique se a geometria está limpa – sem superfícies duplicadas, lacunas ou entidades desnecessárias que poderiam causar problemas de toolpath quando replicados.

Alinhamento e Orientação de Parte

Todas as partes do lote devem compartilhar uma origem e orientação comuns para garantir uma transferência perfeita do caminho de ferramentas. Use as funções Transform para alinhar as peças em relação ao sistema de coordenadas da máquina (MCS). Se as peças tiverem diferentes orientações, aplique rotações ou traduções para trazê- las para uma moldura unificada. Para peças idênticas, mas que precisam ser colocadas em diferentes locais na estrutura, crie uma única parte "master" e use o layout de tarefas multi-partes para definir as posições.

Configuração de Máquina e Ferramentas

Defina a definição da máquina (mill, torno ou moll-turn) e o modelo de estoque antes de importar quaisquer peças. Defina a biblioteca de ferramentas, velocidades, feeds e configurações de refrigerante nas Propriedades do Grupo de Máquinas . Parâmetros de ferramenta consistentes ao longo do lote evitam ajustes de meio-trabalho e garantem acabamento de superfície uniforme. Se o seu lote inclui diferentes materiais (por exemplo, alumínio e peças de aço), crie grupos de máquinas separados ou defina caminhos de ferramentas condicionais – mas, para simplicidade, este guia assume material e ferramenta uniforme.

Planejamento de Arranjos

Um trabalho multi- parte muitas vezes depende de uma estrutura personalizada, como uma lápide, subplaca ou sistema de paletes. Modele a geometria da luminária na Mastercam ou importe- a como um ficheiro separado. Use modelos de stock para representar o bloco de material de cada peça. Isto permite ao Mastercam simular colisões entre a ferramenta e a instalação durante as execuções em lote. Investir tempo na definição precisa da relação de parte a fixação; os erros aqui podem levar a falhas catastróficas.

Uma vez preparado o seu espaço de trabalho, salve toda a configuração como um arquivo Mastercam (`.mcam`) para capturar todos os grupos, ferramentas e parâmetros.

Criar uma tarefa multi-parte na Mastercam

O recurso de trabalho multi-parte simplifica o processo de arraying de peças em uma instalação. Siga estes passos para criar uma nova tarefa multi-parte:

  1. [[FLT: 0]] Abra a Mastercam e inicie um novo arquivo. [[FLT: 1] Navegue para [[FLT: 2]] Arquivo & gt; Novo [[FLT: 3]] e selecione [[FLT: 4]] Trabalho Multi- Parte[[FLT: 5]] dos modelos disponíveis. Se o modelo não estiver listado, você pode criar um trabalho multi- partes manualmente (veja método alternativo abaixo).
  2. Definir o layout. Na caixa de diálogo que aparece, especifique o número de partes nas direções X, Y e (se usar uma lápide) Z. Para uma fixação plana, você normalmente define a contagem Z como 1. Digite o espaçamento (distante centro- a- centro) entre as partes. A Mastercam gerará uma grade de posições.
  3. Importar arquivos de peças. Clique em Adicionar parte e selecione o arquivo de peças mestre (`.mcam` ou geometria importada). Mastercam inserirá a parte em cada posição da grade. Certifique-se de que a origem da peça se alinha com a origem da grade. Se necessário, ajuste a posição da peça usando os parâmetros de deslocamento no gerenciador de tarefas multi-parte.
  4. Verifique a colocação. Use a visão Fit para examinar o array. Verifique se há sobreposições ou lacunas. Ajuste os parâmetros de layout (espaçamento, rotação, espelhamento) conforme necessário. Você também pode definir posições individuais de partes, desmarcando "Layout Uniform" e digitando manualmente coordenadas para cada parte.

Alternativa: Configuração Manual Multi-Parte Sem o Modelo

Se o modelo de trabalho multi-parte não estiver disponível ou se o seu layout não for regular, crie o array manualmente usando o comando Transform[:

  • Depois de criar toolpaths para uma parte, selecione todas as operações no Toolpath Manager.
  • Clique com o botão direito e escolha Transform. Na janela de Transformar Operações, selecione Translate ou Rotate.
  • Defina o número de instâncias e a distância de deslocamento (X, Y, Z). O Mastercam irá criar cópias de todos os caminhos de ferramentas selecionados, cada um ligado à geometria da peça original. Este método dá- lhe controlo completo, mas não tem a modelagem automática do stock e a integração de simulação do modelo de trabalho multi- partes.

Usando o Gerenciador de Trabalhos Multi-Parte

Mastercam Gerenciador de tarefas multiparte (disponível na aba Grupo de máquinas) fornece uma visão de todas as partes do lote. A partir deste painel, você pode:

  • Adicionar ou remover peças
  • Editar posições individuais da peça
  • Atribuir modelos de stock diferentes a cada peça
  • Alternar a visibilidade da geometria da peça

Para layouts complexos de luminárias, como uma lápide com peças em várias faces, use as opções Rotário ou Índice[] dentro do gerenciador. Mastercam irá girar automaticamente a geometria da peça para cada face, e toolpaths podem ser encadeados em faces usando um único WCS.

Configurar os Caminhos de Ferramentas para o Processamento em Lote

Uma vez que o layout multi-parte é estabelecido, o próximo passo crítico é criar e replicar caminhos de ferramentas. O objetivo é alcançar a qualidade de usinagem idêntica em todas as partes, minimizando o esforço do programador.

Gerando o Caminho-Mestre

Comece criando todos os caminhos de ferramentas necessários para uma parte (por exemplo, face, espartilho, perfuração, contorno). Use os caminhos de ferramentas 2D de alta velocidade [] ou 3D de HST[] para obter taxas de remoção de material ideais. Preste atenção a:

  • Parâmetros de ligação: Define planos de folga, alturas de retração e movimentos de entrada/saída que evitem o dispositivo. Use Relativo[] alturas (por exemplo, 1 polegada acima do topo da parte) para que, quando replicado, o caminho da ferramenta permaneça seguro para todas as posições da parte.
  • Selecção da ferramenta: Escolha ferramentas que possam chegar a todas as localizações das partes sem extensão excessiva da ferramenta. Simule o alcance mais longo para confirmar nenhuma interferência.
  • Cortar ordem: Mastercam permite-lhe definir a ordem de corte quer por operação (terminar todos os bolsos na parte 1, em seguida, mover para a parte 2) ou por localização (máquina todas as operações na parte 1, em seguida, parte 2). Este último reduz a viagem de ferramentas, mas pode aumentar as mudanças de ferramenta. Experimente para encontrar o equilíbrio ideal para a sua máquina.

Replicando caminhos de ferramentas através do lote

Depois de os caminhos- mestre estarem prontos, replique- os para todas as cópias de partes. O método depende da sua configuração inicial:

  • Usando o Modelo de Trabalho MultiParte: Mastercam aplica automaticamente os caminhos de ferramentas da parte mestre para todas as outras partes. Se você editar mais tarde um caminho de ferramentas na parte mestre, as mudanças se propagam para todas as instâncias, economizando enormes quantidades de retrabalho.
  • Usando Operações de Transformação: Para arrays criados manualmente, selecione o caminho mestre, clique com o botão direito e escolha Transform . Em Método[, selecione Copy[[ (não Mover) e defina a tradução ou vetor de rotação. Verifique []Atualizar estoque[] para permitir que a simulação rastreie a remoção de material em várias partes.
  • Usando Grupos de Caminho de Ferramentas: Organize caminhos de ferramentas em grupos (por exemplo, "Grupo de Alongamento", "Grupo de Terminação") dentro do Gerenciador de Caminhos de Ferramentas. Então, atribua cada grupo às partes desejadas usando o recurso Grupo de Partes. Isto é útil quando diferentes partes requerem sequências diferentes (por exemplo, algumas partes precisam de perfuração de furos, outras não).

Avançado: Associando peças com diferentes operações

Em alguns trabalhos em lote, nem todas as partes são idênticas. Por exemplo, você pode ter partes A, B e C que compartilham a mesma sequência de roughing, mas requerem diferentes passes de acabamento. Mastercam suporta isso através de Part Associations[:

  1. No Gerenciador de Trabalhos Multi-Parte, clique com o botão direito em uma parte e selecione Part Properties[.
  2. Operações[[, desmarque as operações que você deseja pular para essa parte.
    3. ] [
  4. Alternativamente, crie um grupo separado Toolpath Group[[FT:13]]])Toopeamento fica para forçar cada lote a cada uma variante eficiente.

    Simulação e verificação do lote multi-parte

    Antes de produzir o código NC, simulação completa não é negociável. Um único erro de caminho de ferramentas pode destruir várias partes e danificar a instalação. As ferramentas da Mastercam Backplot e Verify[ (simulação) são as suas salvaguardas.

    Trava de trás para revisão de caminho de ferramentas

    Use Backplot[ (disponível no Toolpath Manager) para inspecionar visualmente o movimento da ferramenta para uma única parte ou todo o lote. Verifique se:

    • Movimentos rápidos que se afastam muito perto de grampos ou mandíbulas vice
    • Elevadores de ferramentas desnecessários entre peças
    • Ordem de corte incorreta que leva a grandes distâncias de viagem ferramenta

    Mastercams Backplot também mostra arcos de ferramentas e movimentos lineares; verifique se os movimentos de transição de caminho de ferramentas (por exemplo, de um bolso para outro) estão dentro de distâncias seguras. Se você detectar movimentos rápidos inseguros, ajuste os parâmetros de ligação no caminho mestre e regenere-se.

    Verificar com o modelo de estoque

    Executar [[FLT: 0]] Verificar [[FLT: 1]] (simulação) em todo o lote. Para obter resultados precisos:

    1. Defina o modelo de estoque como Stock do arquivo de parte ou crie um bloco de estoque personalizado que engloba todas as partes da estrutura.
    2. Activar a verificação do Gouge do Toolpath e Detecção de colisão (incluindo o suporte e a haste da ferramenta).
    3. Simule todo o trabalho em alta velocidade, em seguida, diminua e examine cada parte após a remoção do material.
    4. Preste atenção especial às áreas onde caminhos de ferramentas de partes adjacentes podem se sobrepor – Mastercam pode tentar produzir ar de máquina ou causar colisões se o modelo de estoque não estiver devidamente definido.

    Se aparecer algum erro — gouges, material não cortado ou colisões — volte e ajuste o caminho mestre da ferramenta ou o layout da peça. Repita a simulação até que não haja problemas.

    Verificar as Restrições Específicas da Máquina

    Além da simulação de software, considere sua verdadeira ferramenta de máquina:

    • Limites de viagem do eixo: Certifique-se de que o caminho para a parte mais distante não exceda os limites X, Y, Z da máquina. Simulação de máquina[ (se disponível na sua licença) pode verificar isso.
    • Limites de rotação: Se utilizar uma lápide com rotação, confirmar que o eixo rotativo (por exemplo, 4o ou 5o) pode indexar para todas as posições exigidas sem interferência ou desclamamento do cabo.
    • Depuração do trocador de ferramentas: Se o trabalho em lote usa muitas ferramentas, certifique-se de que o trocador de ferramentas pode alcançar cada ferramenta sem bater no dispositivo ou peça.

    É sábio executar uma execução a seco de uma única parte na máquina real antes de comprometer-se com o lote completo. Isto valida o código G, velocidades/alimentações e ferramentas.

    Saída da tarefa em lote: pós-processamento

    Após a simulação bem sucedida, gere o código NC para todo o lote em uma única tomada. O processador de pós da Mastercam criará um único arquivo contendo todos os caminhos de ferramentas para todas as partes, com chamadas de sistema de subprograma ou coordenação apropriadas.

    Configurar o Processador de Posts para Multi-Parte

    Posts padrão Mastercam (por exemplo, MPFAN, MPLMASTER) suportam trabalhos multi-partes nativamente, mas você pode precisar ajustar alguns parâmetros:

    • [[FLT: 0]] Tratamento de deslocamento de trabalho: A maioria das máquinas usa G54, G55, etc., para diferentes posições de partes. Certifique-se de que o pós produz o deslocamento correto para cada parte. No gerenciador de tarefas multi-partes, atribua um [[FLT: 2]] Deslocamento de trabalho[[[FLT: 3]] a cada parte (por exemplo, parte 1 = G54, parte 2 = G55). O post irá incorporar automaticamente o código G correto.
    • Uso de subprograma: Para salvar a memória, algumas postagens podem produzir um programa principal que chama subrotinas para cada parte. Isto é eficiente para lotes grandes. Consulte a documentação do seu post ou a página Mastercam Post Processor Support para detalhes.
    • Optimização de mudança de ferramenta: Escolha entre Por Operação (todas as ferramentas da parte 1 e, em seguida, as ferramentas da parte 2) e Por Ferramenta[ (todas as operações usando a ferramenta 1 em cada parte, em seguida, ferramenta 2). Este último reduz as mudanças de ferramenta e é tipicamente mais rápido para lotes grandes. Defina isto na Operação Ordem[] do Gerenciador de Caminho de Ferramentas.

    Geração e revisão do código NC

    1. No Toolpath Manager, selecione todas as operações (para todas as partes).
    2. Clique em Post (ou clique com o botão direito e escolha Post All ).
    3. Selecione o arquivo de pós-processador apropriado (`.pst`).
    4. Na janela Post, verifique se o nome do ficheiro de saída inclui todas as operações (por exemplo, `BATTH NC.NC`).
    5. Clique em OK para gerar o código.

    Abra o arquivo NC em um editor de texto e reveja as primeiras linhas para confirmar as atribuições do G54/G55, números de programa e que o caminho de cada parte começa na altura correta de Z. Procure por qualquer código M inesperado (como para o programa M00) que possa interromper o ciclo de lote. Se você ver problemas, ajuste as variáveis de postagem ou entre em contato com seu provedor de post.

    Salve o arquivo NC final para o controle da sua máquina ou para uma unidade de rede. Certifique-se de que o arquivo é compatível com o seu controlador de máquina (por exemplo, Fanuc, Heidenhain, Siemens). Para produção de alto volume, considere usar o utilitário Mastercam ]Batch Processing[] (separar de trabalhos multi-partes) para executar vários arquivos NC consecutivamente.

    Dicas para o processamento em lote bem sucedido

    • [[FLT: 0]] Padrão de dispositivos: Use um sistema de workholding modular com localizações repetiveis. Isto permite- lhe definir os deslocamentos de dispositivos uma vez e reutilizá- los para cada lote. Documente o sistema de coordenadas de fixture para trabalhos futuros.
    • Use ferramentas consistentes em todo o lote. Se uma ferramenta quebra durante a execução, substituindo-a por uma ferramenta idêntica (mesmo diâmetro, contagem de flautas, revestimento) garante tolerâncias permanecer dentro da especificação. Mantenha as ferramentas de reposição predefinidas.
    • Execute um ciclo de teste com uma única parte primeiro. Antes de se comprometer com o lote completo, máquina uma parte do dispositivo usando o mesmo programa. Meça dimensões críticas e acabamento de superfície. Ajuste offsets ou velocidades conforme necessário, em seguida, atualize o arquivo mestre.
    • Atualizar regularmente Mastercam para acessar as últimas funcionalidades e melhorias. Novas versões incluem muitas vezes melhores melhorias de fluxo de trabalho multi-parte, melhor velocidade de simulação e atualizações de pós-processador.
    • Documente a sua configuração multi-parte. Criar um processo operacional padrão (SOP) no arquivo Nota[ ou Comentários[. Incluir imagens de layout de partes, lista de ferramentas e atribuições de deslocamento de trabalho. Isto ajuda outros programadores a replicar a configuração.

    Considerações Avançadas para Complex Batches

    Manipulação de várias configurações de fixação (Tombstones)

    Para as peças montadas numa lápide com duas ou quatro faces de trabalho, a funcionalidade do Mastercam Rotário Axis permite- lhe programar cada face como WCS separado. No Gestor de Trabalhos Multipartes, defina o ângulo Rotário para cada parte (por exemplo, 0°, 90°, 180°, 270°). Depois crie uma única parte- mestra para uma face e replique as suas localizações para todas as faces usando ] Transformação Rotária. A Mastercam irá rodar automaticamente a geometria e recalcular o eixo da ferramenta. Verifique se o processador pós- processador produz os comandos correctos do eixo (por exemplo, B90.0 para uma rotação de 90° num centro de maquinação horizontal).

    Processamento em lote com variantes de diferentes partes (família de peças)

    Se o seu lote contém partes geometricamente semelhantes, mas com características diferentes (por exemplo, um parênteses com e sem furo), use Part Groups e operações condicionais. Crie operações separadas para as funcionalidades variantes, e no gestor de tarefas multi-partes, atribua essas operações apenas às partes que necessitam delas. Isto evita programar cada variante do zero. A Mastercam Level Management[ também pode ajudar; guarde geometria variante em diferentes níveis e use Masked Toolpaths[] para selecionar o nível correto para cada instância de peça.

    Usando Macros e Personalização de Pós- Processador

    Para lotes muito grandes (50+ partes), considere alavancar as tarefas C-Hooks ou Macros[ para automatizar tarefas repetitivas como colocação de peças e replicação de caminhos de ferramentas.Os processadores de pós-venda personalizados também podem produzir chamadas de subprograma específicas para máquinas ou usar deslocamentos de trabalho variáveis (por exemplo, G54.1 P1-P50). Consulte as Ferramentas de Desenvolvimento ]Mastercam[] para capacidades de scripting.

    Resolução de Problemas Comuns de Trabalho Multi-Parte

    Caminhos de Ferramentas que Não Atualizam em Todas as Partes

    Se editar um caminho- mestre, mas as alterações não aparecerem em todas as partes, verifique se as partes estão ligadas ao mestre. No Gerenciador de tarefas multi- partes, certifique- se de que cada parte tem o mesmo grupo de caminhos de ferramentas associado. Para as operações transformadas, verifique se a opção [[FLT: 0]] Link para original[[ FLT:1]] está selecionada na janela Transformar. Caso contrário, apague as operações transformadas antigas e reaplique.

    Simulação Mostrando Acidentes em Algumas Partes, mas Não Outras

    Muitas vezes causados por modelos de stock incorretos ou origens de peças. Volte para o espaço de trabalho e confirme que a geometria de cada peça é idêntica (sem deriva dimensional). Use o comando Analyze[] para comparar as coordenadas de peças. Além disso, certifique-se de que o modelo de fixação é preciso – pequenas discrepâncias nas posições de fixação podem causar colisões invisíveis.

    Arquivos NC excessivamente longos

    Os lotes grandes podem produzir enormes arquivos de código G que afundam o controlador da máquina. As soluções incluem o uso de subprogramas (como indicado acima), ativando Usinagem de Alta Velocidade] configurações de olhar para frente no controlador, ou reduzindo o número de pequenos movimentos, ajustando tolerância toolpath (por exemplo, de 0,001" para 0,0025" para rugosidade). Teste sempre com uma amostra representativa.

    Acabamento de superfície inconsistente através de peças

    As variações no acabamento podem resultar do desgaste da ferramenta, diferenças de fluxo de refrigerante ou deflexão de fixação. Use o editor da Mastercam para examinar o ângulo de passo e corte de cada peça. Se o problema persistir, considere adicionar uma passagem de acabamento que executa uma trilha de ferramentas semi-acabada antes da passagem final, garantindo a remoção uniforme do estoque. Além disso, verifique se a ferramenta está afiada e que o fuso da máquina está termicamente estável antes de iniciar o lote.

    Otimizando fluxos de trabalho de processamento em lote

    Com o tempo, você pode refinar sua configuração de trabalho multi-parte para ser mais rápido e mais confiável. As melhores práticas incluem:

    • Criar modelos:] Salve um arquivo Mastercam com o modelo de fixação, definição de máquina e biblioteca de ferramentas padrão como modelo. Para cada novo trabalho em lote, abra o modelo, importe a geometria da peça e atualize os caminhos das ferramentas. Isso reduz o tempo de configuração.
    • Grupos de alavancagem de toolpath para ordem de operação. Use grupos para categorizar o desbaste, semi-acabamento e acabamento. Mastercam irá otimizar a sequência entre as partes com base na ordem de grupo.
    • Utilize o utilitário Mastercam Processamento de lote (fora do trabalho multi-parte) se você precisar executar vários trabalhos diferentes sequencialmente (por exemplo, máquinas de primeira tarefa todas as partes de um lado, máquinas de segunda tarefa do lado oposto após o flip manual). Isto não está coberto neste guia, mas está documentado nos arquivos de ajuda da Mastercam.
    • Monitor machine load durante as execuções em lote. Use medidores de carga de fuso para detectar ferramentas quebradas ou inconsistências de material precocemente. Algumas lojas usam uma câmera ou uma sonda de toque de ferramenta para verificar cada parte antes do próximo caminho de ferramentas começar.

    Ao integrar essas estratégias ao seu fluxo de trabalho diário, você conseguirá uma produção consistente e de alta qualidade em lote que maximiza o tempo de funcionamento da sua máquina CNC.

    Configurar trabalhos de fabricação multi-partes na Mastercam é uma maneira poderosa de aumentar a produtividade mantendo a precisão. Os passos principais – preparação de espaço de trabalho, criação de layout, replicação de caminhos de ferramentas, simulação e pós-processamento – formam um processo repetitivo que, uma vez dominado, pode ser aplicado a uma grande variedade de cenários de produção. Sempre priorize a simulação completa e uma execução seca na máquina real para capturar erros precocemente. Com as técnicas descritas neste guia, você pode configurar e executar com confiança trabalhos em lotes multi-partes, reduzindo o tempo de configuração e aumentando a eficiência de saída da sua loja.