Εισαγωγή

Σε αυτό το άρθρο παρουσιάζουμε μία διεξοδική περιγραφή των πιο σημαντικών χαρακτηριστικών που πρέπει να έχει ένα λογισμικό CAM ώστε να είναι αποδεκτό. Ένα τέτοιο λογισμικό παράγει τον "Κώδικα G" (Κώδικα Οδήγησης της μηχανής) και σε συνεργασία με κάποιο καλό σύστημα CNC μπορούν να ελέγξουν ικανοποιητικά τη διαδικασία κοπής ή χάραξης. Οποιοδήποτε CAM που δεν έχει τις ακόλουθες δυνατότητες θα δυσκολέψει τον χειριστή στον ικανοποιητικό έλεγχο της διαδικασίας κοπής και η εργασία μορφοποίησης φύλλων υλικού δεν θα έχει τόσο καλά αποτελέσματα όσο τα αναμενόμενα.

Τα χαρακτηριστικά που πρέπει να απαιτούνται από τον ψαγμένο επαγγελματία είναι τα ακόλουθα:


1. Αποθήκευση και φόρτωση των κατασκευαστικών σχεδίων που έχουμε προετοιμάσει.

2. Δημιουργία καταλόγων υλικών και φύλλων (λαμαρινών) που θα χρησιμοποιηθούν στην τράπεζα εργασίας.
Δημιουργία καταλόγου υλικών που περιλαμβάνει τον τύπο, πάχος, ειδικό βάρος (βάρος ανά μονάδα όγκου), πλάτος αυλακιού κοπής για το συγκεκριμένο υλικό, ταχύτητα κοπής και διάρκεια διάτρησης (Ξετρυπήματος). Αυτός ο κατάλογος θα πρέπει να συνδέεται με τον κατάλογο φύλλων υλικού (λαμαρινών) για να του παρέχει στοιχεία για τις ιδιότητες του συγκεκριμένου κάθε φορά φύλλου που περιέχει, μαζί με πληροφορίες όπως οι διαστάσεις (Μήκος, Πλάτος, Πάχος) του φύλλου, που πρέπει να ληφθούν υπόψη όταν γίνεται η τοποθέτηση των σχεδίων κοπής στην λαμαρίνα και η παραγωγή του Κώδικα Οδήγησης με τον οποίο τροφοδοτείται το CNC.

3. Εισαγωγή Αντικειμένων από αρχείο του λογισμικού σχεδίασης (CAD) ή από τον κατάλογο αντικειμένων του ίδιου του CAM. Πρέπει να μπορεί να γίνεται προεπισκόπηση του σχεδίου και των διαστάσεών του πριν εισαχθεί στην λαμαρίνα. Δυνατότητα να αποθηκεύσουμε ένα σχέδιο στον κατάλογο αντικειμένων του CAM ώστε να μπορούμε να το ξαναχρησιμοποιήσουμε στο μέλλον.

4. Τοποθέτηση αντικειμένων στη λαμαρίνα

Επιθυμητά χαρακτηριστικά:

• Δυνατότητα επιλογής του τρόπου δημιουργίας του καταλόγου για αυτόματη τοποθέτηση σύμφωνα με δικές μας προτεραιότητες (π.χ. με ιεράρχηση μεγέθους)
• Ιεράρχηση σύμφωνα με το εμβαδόν τον αντικειμένων
• Αριθμός των αντιγράφων που θα κοπεί από το κάθε σχέδιο
• Εκτύπωση τω ιδιοτήτων επιλεγμένου/επιλεγμένων αντικειμένων
• Αυτόματη τοποθέτηση των αντικειμένων
• Χειροκίνητη τοποθέτηση των αντικειμένων
• Περιστροφή του/των αντικειμένου/ων, δυνατότητα επιλογής του βήματος περιστροφής σε μοίρες.
• Μεγέθυνση (ζουμάρισμα) της λαμαρίνας με τα τοποθετημένα αντικείμενα
• Μετακίνηση ολόκληρης της λαμαρίνας, ώστε να μπορούμε να δούμε λεπτομέρειες
• Μετακίνηση αντικειμένων και κατοπτρική τοποθέτηση ως προς άξονα επιλογής μας
• Αλλαγή των ρυθμίσεων Ίχνους Προσέγγισης και Απομάκρυνσης (Lead-In και Lead-out) σε οποιο(α)δήποτε αντικείμενο/α οποτεδήποτε στη διάρκεια της διαδικασίας τοποθέτησης
• Αυτόματη τοποθέτηση μόνο ενός ή όλων των αντιγράφων ενός σχεδίου επιλεγμένου από τον κατάλογο
• Αυτόματη τοποθέτηση όλων των αντιγράφων όλων των σχεδίων (αντικειμένων) που είναι στον κατάλογο
• Αυτόματη τοποθέτηση όλων των αντικειμένων που έχουν τοποθετηθεί στο φύλλο του υλικού (λαμαρίνα)
• Επιλογή της ελάχιστης επιτρεπόμενης απόστασης από αντικείμενο σε αντικείμενο
• Επιλογή της ελάχιστης επιτρεπόμενης απόστασης ανάμεσα σε κάποιο αντικείμενο και το πλησιέστερο ίχνος Προσέγγισης (Lead In) ή Απομάκρυνσης (Lead Out)
• Δήλωση του αριθμού των τσιμπίδων, ώστε το πρόγραμμα να μπορεί να ρυθμίσει το ποσοστό του φύλλου εργασίας (της λαμαρίνας) που αντιστοιχεί σε κάθε έναν πυρσό
• Πολύ προωθημένη διαχείριση των αντικειμένων που έχουμε τοποθετήσει στη λαμαρίνα: Πρέπει να μπορούμε να αποφασίζουμε το βήμα περιστροφής ενός αντικειμένου στις διάφορες δοκιμαστικές τοποθετήσεις που θα γίνουν αυτόματα ώστε το πρόγραμμα να προτείνει την καλύτερη δυνατή
• Αυτόματη και χειροκίνητη ρύθμιση των βημάτων αυτόματης διερεύνησης για την βέλτιστη δυνατή τοποθέτηση. Eπιλογή που να επιτρέπει Τοποθέτηση Κορυφής (Top Placement) για μεγαλύτερη οικονομία στην πρώτη ύλη.

5. Δρομολόγηση (Routing)

Επιθυμητά χαρακτηριστικά:

• Ορισμός σημείων εκκίνησης και τερματισμού της τσιμπίδας
• Τυχαία ή συνεχόμενη σειρά με την οποία θα κοπούν τα κομμάτια για αποφυγή ενδεχόμενης τοπικής υπερθέρμανσης της λαμαρίνας
• Δυνατότητα ενεργοποίησης χειροκίνητης επιλογής Δρομολόγησης (Route) αντί της αυτόματης οποτεδήποτε επιθυμεί ο χειριστής και αντιστρόφως
• Διαγραφή της χειροκίνητα επιλεγμένης Δρομολόγησης βήμα προς βήμα ή στο σύνολό της με ένα κλικ του ποντικιού
• Δυνατότητα επαναφοράς κάποιας Δρομολόγησης που διαγράψαμε κατά λάθος
• Αυτόματη δημιουργία της Δρομολόγησης Κοπής για τα αντικείμενα που είναι τοποθετημένα στη λαμαρίνα
• Δυνατότητα αλλαγής του πάχους αυλακιού κοπής (Kerf) πριν την παραγωγή του τελικού κώδικα CNC, έστω και με κάποιους περιορισμούς
• Ακόμα και μετά την παραγωγή του τελικού κώδικα, πρέπει να μπορούμε να μεγεθύνουμε ("ζουμάρουμε") για να ελέγξουμε την ορθότητά του
• Απεικόνιση της πραγματικής κοπής πάνω στη λαμαρίνα και σχεδίαση του αυλακιού κοπής (Kerf) με πραγματικό πάχος
• Εκτύπωση του τρέχοντος έργου ανεξάρτητα από το στάδιο που βρίσκεται η διαδικασία τοποθέτησης
• Εκτύπωση ετικετών για τα τοποθετημένα κομμάτια με τα χαρακτηριστικά τους, που να είναι δυνατή και σε φύλλα Α4 με αυτοκόλλητες ετικέτες
• Μετατροπή των μικρών συνεχόμενων ευθειών σε τόξα (επιλογή ιδιαίτερα χρήσιμη με τα αρχεία PLT)
• Ελεγχόμενη προσθήκη κενών χωρίς κοπή σε αντικείμενα με πολύ μεγάλες πλευρές ώστε να παραμείνουν κολλημένα με την κυρίως λαμαρίνα και να μην χαθούν στο σκραπ
• Προσθήκη κενών χωρίς κοπή στην περίμετρο μικρών κομματιών ώστε να μην χαθούν στο σκραπ
• Προσθήκη κυκλικών διαδρομών (Ανακυκλώσεων/Loops) στις γωνίες για να αποφύγουμε τοπικά υπερβολική τήξη υλικού
• Προωθημένες ενσωματωμένες επιλογές σχετικά με τη ρύθμιση Εξωτερικών και Εσωτερικών Περιγραμμάτων (Τύπος Προσέγγισης και Απομάκρυνσης (Lead In και Lead Out), Μήκος Ίχνους Προσέγγισης και Απομάκρυνσης (Lead In και Lead Out), Ταχύτητα κοπής για Προσέγγιση και Απομάκρυνση και Φορά κοπής για τα περιγράμματα
• Ειδική φροντίδα στη διαχείρηση της Κοπής Μικρών Εσωτερικών Οπών που υπάρχουν συνήθως σε πολλά αντικείμενα, για να αντιμετωπιστούν ειδικά προβλήματα σε σχέση με τη σωστή κοπή τους.
  Θα πρέπει να περιλαμβάνονται:
• Αντιμετώπισή τους σαν να ήταν εσωτερικά περιγράμματα
• Ορισμός μέγιστης διαμέτρου (Ορισμός της διαμέτρου που Τρύπες με διάμετρο ίση ή μικρότερη από αυτή αντιμετωπίζονται ως Μικρές Οπές και κόβονται σύμφωνα με τις ρυθμίσεις για τα Εσωτερικά Περιγράμματα)
• Διάτρηση στο Κέντρο της Οπής (Το ίχνος Προσέγγισης -Lead In- είναι το ίδιο με την ακτίνα της Οπής)
• Τύπος Προσέγγισης (Lead In) (Εδώ επιλέγουμε το ίχνος προσέγγισης της κεφαλής κοπής με δυνατότητα να είναι σε μορφή τόξου, πολύ χρήσιμο όταν κόβουμε κύκλους)
• Τύπος Απομάκρυνσης (Lead Out) (Το ίχνος απομάκρυνσης της κεφαλής κοπής από το περίγραμμα)
• Μήκος ίχνους Προσέγγισης και Απομάκρυνσης (Lead In και Lead Out - Ρυθμίζει την απόσταση από και προς την περίμετρο του αντικειμένου που θα γίνει το ξετρύπημα)
• Ταχύτητα Προσέγγισης (Lead In Feed Rate) και Απομάκρυνσης (Lead Out Rate)

6. Ρυθμίσεις Σχεδιαστικών Επιπέδων
Αυτό το μέρος του λογισμικού είναι ίσως το σπουδαιότερο. Εδώ ο χρήστης μπορεί να ορίσει:

• Το κατά πόσο η μηχανή θα λειτουργήσει για χάραξη ή για κοπή
• Αν μπορούν να εισαχθούν και να κοπούν "ανοιχτά περιγράμματα"
• Αν είναι δυνατό να εισαχθούν αντικείμενα με πλευρές που δεν θέλουμε να κοπούν
• Το κατά πόσο είναι δυνατές κοπές "κοινές", δηλαδή να κόψουμε "με τη μία" δύο γειτονικές πλευρές αντικειμένων, ώστε να κάνουμε οικονομία χρόνου, υλικού και αερίων κοπής.
  
  Επιθυμητά χαρακτηριστικά:
• Ορισμός των Επιπέδων σε σχεδιαστικά αρχεία τύπων DXF και PLT
• Ενεργοποίηση του φίλτρου επιπέδων, ώστε να μπορούμε να περάσουμε στο πρόγραμμά μας αντικείμενα με πολλά διαφορετικά σχεδιαστικά επίπεδα
• Ορισμός και ρυθμίσεις Επιπέδων Κοπής και Μη Κοπής
• Ορισμός και ρυθμίσεις Σχεδιαστικών Επιπέδων Ανοιχτών Περιγραμμάτων, ώστε να μπορούμε να διαχειριστούμε σχήματα με όχι συνεχόμενες (ανοιχτές) πλευρές. Μπορούμε έτσι να εισάγουμε ανοιχτά διαγράμματα και να τα κόβουμε σαν κάθε άλλο αντικείμενο
• Ορισμός Επιπέδων Χάραξης, ιδιαίτερα χρήσιμο σε μηχανές λέιζερ, που μπορούν να κάνουν και εργασίες Χάραξης (μαρκάρισμα)
• Προσθήκη ιχνών (διαδρομών) που δεν θέλουμε να κοπούν, ώστε να μπορούμε να πραγματοποιήσουμε ασυνεχή κοπή σε πολύ μικρά ή πολύ μεγάλου μήκους αντικείμενα
• Αντιστάθμιση του Αυλακιού Κοπής (Kerf Compensation): Μία διάσταση που μπορεί να μεταβάλλεται από τον χειριστή οποτεδήποτε. Είναι το πόσο πρέπει να απομακρύνουμε το αυλάκι κοπής για να συνυπολογίσουμε το υλικό που χάνεται από την ίδια τη διαδικασία κοπής (τη φύρα).

7. Ρυθμίσεις Εκτύπωσης
Οι ρυθμίσεις εκτύπωσης που πρέπει να κάνει ένα λογισμικό CAM πρέπει να επιτρέπουν τα ακόλουθα:

• Το χρώμα των αντικειμένων στη λαμαρίνα, όπως φαίνεται στην Εκτύπωση Τοποθέτησης
• Το χρώμα των Εντολών προς Χάραξη σε όλες τις εκτυπώσεις
• Το Χρώμα των Aνοιχτών Περιγραμμάτων σε όλες τις εκτυπώσεις
• Το Χρώμα των Αντικειμένων στην εκτύπωση των λεπτομερειών τους
• Το Χρώμα του Κειμένου σε όλες τις εκτυπώσεις
• Το Χρώμα των Αριθμών των αντικειμένων πάνω στη λαμαρίνα: Στην τοποθέτηση μεγάλου αριθμού αντικειμένων, επειδή συνήθως είναι δύσκολο να αναγνωρίσουμε τα αντικείμενα, πρέπει να έχουμε την δυνατότητα να εκτυπώσουμε ένα αριθμό πάνω στο αντικείμενο, που είναι ο αριθμός του αντικειμένου στην εκτύπωση της λίστας όλων των κομματιών, ούτως ώστε να μπορέσουμε να τα αναγνωρίσουμε ευκολώτερα
• Το Μέγεθος των Αριθμών των Αντικειμένων στη λαμαρίνα (δείτε Χρώμα των Αριθμών πιο πάνω)
• Το Χρώμα των Εντολών Μη Κοπής (εδώ θα πρέπει να μπορούμε να αποφύγουμε την εκτύπωση αυτών των εντολών

8. Ρυθμίσεις Προγράμματος
Τελικά, πρέπει να υπάρχουν ρυθμίσεις που αφορούν το ίδιο το πρόγραμμα. Όλα τα λογισμικά έχουν παρόμοιες ρυθμίσεις και αφορούν το CAM, τα Χρώματα και την επιλογή Γλώσσας.

Ρυθμίσεις CAM που αφορούν

• 1. Mονάδες Εκτύπωσης Γραφικών για τα αρχεία PLT
• 2. Ορισμός των παραμέτρων των αρχείων PLT
• α. Mέγιστο μήκος ευθείας που θα μετατραπεί σε τόξο
• β. Mέγιστη γωνία που θα μετατραπεί σε τόξο και
• γ. Η μέγιστη διαφορά των κέντρων δυο συνεχόμενων παρόμοιων τόξων που θα πρέπει να θεωρούνται ως ένα
• 3. Μέγιστο επιτρεπτό κενό κλειστού περιγράμματος (για να μην το χτυπήσει το πρόγραμμά σαν ανοιχτό σχήμα)
• 4. Ακρίβεια μετατόπισης (βήμα) των αντικειμένων πάνω στη λαμαρίνα

Ρυθμίσεις Χρώματος που αφορούν στο Χρώμα της Λαμαρίνας, το Χρώμα του Επιλεγμένου Αντικειμένου, το Χρώμα του Απορριφθέντος Αντικειμένου, το Χρώμα του Λάθος Αντικειμένου, το Χρώμα Περιθωρίου Λαμαρίνας, και τα Χρώματα Μη Κοπής, Ανοιχτού Περιγράμματος και Χάραξης (Μαρκαρίσματος).

Ρυθμίσεις Γλώσσας που ορίζουν τη γλώσσα στις Φόρμες και τις Εκτυπώσεις.

Ο μακρύς κατάλογος όσων προαναφέρθηκαν φαίνεται κουραστικός, η Κοπή μετάλλου, όμως, με τους αυτοματισμούς που έχει καθιερώσει η εξέλιξη της τεχνολογίας, είναι πλέον επιστήμη. Ο χειριστής, λοιπόν, πρέπει να είναι εκπαιδευμένος στις λεπτομέρειες των αυτοματισμών που κάνουν την εργασία του ευκολώτερη και πιο παραγωγική, αλλιώς, κάθε κακή ρύθμιση, κάθε άγνοια στις λεπτομέρειες ελέγχου της διαδικασίας κοπής, μπορεί να έχει ανεπιθύμητες συνέπειες στο τελικό προϊόν και στην ασφάλεια των εργαλείων ή των προσώπων που παρευρίσκονται.