Dari DXF ke busbar yang benar-benar bisa dipotong mesin

File DXF adalah geometri. Mesin busbar CNC membutuhkan instruksi. Di antara keduanya ada satu langkah penerjemahan yang baru ditemukan sebagian besar bengkel ketika batang pertama keluar 4 mm terlalu pendek dan tidak ada yang bisa mengatakan itu salah siapa.

Jaraknya bukan soal format file, meski format menimbulkan cukup banyak masalah. Gambar menjelaskan sebuah bentuk; mesin membutuhkan daftar yang berurutan. Tidak ada apa pun di dalam DXF yang menyatakan loop tertutup mana yang merupakan lubang dan mana yang merupakan tepi luarnya. CAM Anda harus menyimpulkannya sendiri, dan penyimpulan itu gagal dengan cara-cara yang spesifik dan bisa diramalkan.

Apa yang sebenarnya dibutuhkan mesin

Kupas softwarenya dan siklus punch-shear-bending membutuhkan enam hal: panjang dan penampang blank, beserta material dan tempernya, karena springback dan gaya punching sama-sama bergantung padanya; tabel lubang berisi X, Y dan diameter dari sebuah datum; tabel bending berisi posisi, sudut, arah dan radius dalam; urutan operasinya, karena punching setelah bending sering kali mustahil sedangkan bending setelah punching bisa mendistorsi lubang yang terlalu dekat dengan garis singgungnya; datum-nya sendiri, yaitu ujung mana yang nol dan permukaan mana yang menghadap ke atas; dan panjang bentangannya, yang bukan jumlah dari panjang kaki-kaki pada gambarnya.

DXF memberi Anda tabel lubang dengan baik, penampangnya sebagian, tabel bendingnya hanya jika ada yang menganotasinya, dan tiga hal terakhir sama sekali tidak. Semua yang salah bersarang di dalam kekurangan itu.

Konvensi layer, dan seperti apa template yang baik

Satu-satunya cara andal untuk memberi tahu CAM apa arti sepotong geometri adalah menaruhnya di layer bernama lalu memetakan nama itu di importer-nya. Warna bukan penggantinya: warna bertahan buruk melewati konversi, colour-by-block menimpa warna layer tanpa peringatan, dan tidak ada satu pun orang di ruang gambar Anda yang sepakat soal apa arti merah.

Satu set layer yang bisa dipakai untuk busbar:

Aturan yang membuat template itu berfungsi dalam praktik:

• Satu part per file, atau satu part per block dengan namespace datar. Block bersarang mengalahkan sebagian besar importer, dan referensi block yang diskalakan tidak seragam mengubah lingkaran menjadi elips.
• Model space, 1
  , milimeter. Setel $INSUNITS ke 4 (milimeter). Gambar yang datang tanpa satuan akan ditebak, dan tebakannya sering kali inci.
• Jangan explode apa pun pada garis luarnya, jangan explode apa pun menjadi hatch. Hatch pada permukaan part adalah hiasan yang bisa saja dicoba dipotong CAM.
• Lubang selalu berupa entitas CIRCLE. Bukan poligon, bukan arc yang disambung menjadi loop, bukan block berisi lingkaran kecuali importer Anda mampu menguraikannya.
• Tidak ada dimensi atau tanda titik pusat pada layer manufaktur. Tanda titik pusat pada BB_HOLES berubah menjadi dua slot mungil.
• Datum pada sudut yang dinyatakan, lazimnya kiri bawah bentangannya dengan permukaan acuan menghadap ke atas, dan dinyatakan di dalam templatenya agar tidak pernah perlu dirundingkan per pekerjaan.

Tuliskan ini sebagai standar gambar satu halaman dan terbitkan ke semua pihak yang mengirimi Anda gambar, termasuk departemen rekayasa Anda sendiri. Biaya karena tidak memilikinya adalah satu panggilan telepon per pekerjaan.

DXF R12, R14 dan DWG

Versi DXF lebih penting daripada dugaan orang, karena jenis entitasnya ditambahkan dari waktu ke waktu dan ekspor ke versi yang lebih lama harus memalsukan apa pun yang belum ada saat itu.

DXF R12 (AC1009) tidak punya SPLINE, tidak punya ELLIPSE dan tidak punya LWPOLYLINE. Ia punya LINE, ARC, CIRCLE dan POLYLINE versi berat, dan untuk pekerjaan busbar itu biasanya cukup: garis luarnya berupa garis dan arc, lubangnya berupa lingkaran. R12 adalah format pertukaran yang aman asalkan partnya memang digambar dengan cara itu. Gambarlah ujung slot sebagai elips atau telusuri sebuah profil dengan spline, dan ekspor R12 akan mengubahnya tanpa peringatan menjadi polyline bersegmen banyak, dan di situlah pengenalannya ambruk.

DXF R13 dan R14 (AC1012, AC1014) memperkenalkan entitas SPLINE dan ELLIPSE serta polyline ringan. Kurva bertahan sebagai kurva. Dalam praktik, versi ASCII DXF menengah, R14 atau AutoCAD 2000, adalah pilihan bawaan terbaik: cukup baru untuk membawa arc dan elips sejati, cukup lama sehingga setiap pembaca CAM di pasaran sanggup menanganinya.

DWG adalah format biner asli Autodesk dan sasaran yang terus bergerak. Setiap rilis mengubahnya, pembaca pihak ketiga merekayasa baliknya, dan ia membawa jauh lebih banyak daripada yang Anda perlukan: xref ke file yang tidak dikirimkan kepada Anda, objek proxy dari aplikasi vertikal, geometri viewport. Terimalah DWG bila memang harus, konversikan sendiri, dan periksa hasilnya.

Utamakan DXF ASCII daripada biner. ASCII adalah file teks yang bisa Anda cari isinya. Ketika sebuah part menolak diimpor, buka di editor teks lalu hitung jenis entitasnya. Persegi panjang dengan delapan lubang yang menampilkan empat puluh rekaman POLYLINE dan nol rekaman CIRCLE sudah memberi tahu Anda apa yang terjadi sebelum Anda membuka software CAM mana pun.

Mengapa spline yang di-explode dan arc yang dipoligonkan merusak pengenalan lubang

Pengenalan lubang bekerja dengan pencocokan pola. Importer mencari entitas CIRCLE, atau loop tertutup dari arc yang berbagi satu titik pusat, lalu menyebutnya lubang dengan diameter yang bisa dicocokkan ke sebuah punch. Ketika sebuah lingkaran datang sebagai poligon, pengujian itu gagal.

Kegagalannya bukan hanya soal kategori, tetapi juga soal dimensi. Lingkaran berjari-jari R yang didekati oleh poligon terdalam dengan n segmen memiliki titik-titik sudutnya pada lingkaran sejati dan titik tengah sisinya di dalamnya, pada jari-jari R·cos(π/n). Untuk lubang kelonggaran 11 mm (R = 5.5 mm) yang didekati dengan 16 segmen, jari-jari titik tengah talinya adalah 5.5 × cos(11.25°) = 5.394 mm, sehingga diameter terdalam poligonnya 10.79 mm. Itu 0.21 mm terlalu kecil. Pengenal yang mencocokkan ke titik tengah tali akan memilih punch yang salah. Dengan 32 segmen, kesalahannya turun menjadi sekitar 0.05 mm, yang persis sama dengan akurasi pemosisian yang diterbitkan untuk IMAC-CENTER 80, sehingga sekarang Anda menghabiskan seluruh anggaran geometris Anda untuk sebuah artefak pembulatan.

Sebagian importer sama sekali tidak mencoba mencocokkan lingkaran dan memperlakukan polyline tertutup itu sebagai profil, yang pada mesin punching berarti sebuah error atau kontur yang digigit sedikit demi sedikit dalam enam puluh pukulan padahal satu pukulan sudah cukup.

Satu pembedaan penting. Arc yang disimpan sebagai nilai bulge di dalam LWPOLYLINE adalah arc sejati dan bertahan sempurna; bulge-nya adalah tan(θ/4) untuk sudut dalam segmennya, dan importer merekonstruksinya secara persis. Yang menghancurkan informasinya adalah arc yang dilinierkan, yang dihasilkan oleh explode, oleh ekspor R12 dari geometri spline, atau oleh perjalanan melewati sebuah paket ilustrasi. Spline adalah biang yang biasa, karena tidak ada apa pun di hilir yang bisa merepresentasikannya dan setiap jalur ekspor meratakannya di suatu titik. Menyetel toleransi tali busur lebih ketat hanya menukar kesalahan geometri dengan jumlah segmen. Perbaikan yang sebenarnya ada di hulu: gambarlah lubang sebagai lingkaran.

Pengembangan pola bentangan dan di mana sebenarnya sumbu netralnya berada

Batang yang di-bending lebih panjang di sisi luar daripada di sisi dalam. Di suatu tempat di antara kedua permukaan itu ada serat yang tidak memanjang maupun memendek, dan panjang serat itu sepanjang bendingnya adalah material yang harus Anda sediakan di dalam bentangannya.

Hubungan bakunya adalah:

BA = (π/180) × θ × (R + K·t)

dengan θ adalah sudut bending dalam derajat, R radius dalamnya, t tebalnya, dan K adalah K-factor, yang didefinisikan sebagai jarak dari permukaan dalam ke serat netral dibagi t.

Asumsi naifnya adalah tepat di tengah tebal, K = 0.5. Itu keliru, karena alasan mekanis. Saat batang membungkus die, serat luarnya memanjang dan menipis sementara serat dalamnya tertekan ke die, sehingga serat netralnya bergeser ke arah permukaan dalam, dan bergesernya makin jauh untuk bending yang makin rapat. Untuk busbar tembaga yang di-bending flatwise di atas radius yang longgar, R/t 2 atau lebih, K biasanya mendarat antara 0.42 dan 0.48; ketika R/t mendekati 1, ia lazim turun ke sekitar 0.35. Angka-angka itu bersifat indikatif, bukan konstanta. Semuanya bergeser mengikuti temper, geometri die dan apakah mesinnya menyapu atau membungkus.

Jadi ukurlah milik Anda sendiri. Prosedurnya memakan dua puluh menit dan terus membayar kembali selamanya:

1. Potong satu kupon dari penampang yang Anda pakai, pada panjang L₀ yang sudah Anda ukur sampai 0.05 mm.
2. Bending 90° di atas die yang Anda pakai di produksi, dalam orientasi yang sama.
3. Ukur kedua dimensi kaki luar A′ dan B′ sampai ke titik puncak luar teoretisnya.
4. Bend deduction BD = A′ + B′ − L₀.
5. Outside setback OSSB = (R + t) × tan(θ/2), yang untuk 90° cukup R + t.
6. Bend allowance BA = 2 × OSSB − BD.
7. K = (BA / θ_radians − R) / t.

Dikerjakan sampai selesai: t = 10 mm, radius dalam die R = 10 mm, θ = 90°. Jika pengukuran Anda memberi K = 0.45, maka BA = 1.5708 × (10 + 4.5) = 22.78 mm, OSSB = 20 mm, dan BD = 40 − 22.78 = 17.22 mm. Part dengan kaki luar 200 dan 300 mm memiliki panjang bentangan 500 − 17.22 = 482.78 mm.

Sekarang misalkan CAD Anda membawa nilai K sheet metal bawaan 0.33, warisan dari template baja yang tidak pernah diubah siapa pun. BA menjadi 1.5708 × 13.3 = 20.89 mm, BD menjadi 19.11 mm, dan bentangannya keluar 480.89 mm. Kesalahan 1.9 mm per bending, dari sebuah parameter yang terkubur tiga dialog di dalam. Pada riser berbentuk U dengan empat bending itu berarti kesalahan terakumulasi sampai 7.6 mm, dan ia akan muncul sebagai lubang yang meleset dari stud-nya.

Bending edgewise tidak dibentangkan dengan hubungan yang sama, dan banyak unfolder CAD serba guna diam-diam menerapkan aturan flatwise padanya. Jika part Anda memuat bending arah keras, verifikasi bentangannya pada sebuah kupon sebelum Anda memercayainya; perbedaan antara bending edgewise dan flatwise bukan sekadar detail.

Anotasi garis bending yang bisa dibaca mesin

Garis bending pada sebuah gambar harus membawa empat hal, dan tiap hal punya jebakan konvensinya sendiri.

Posisi. Apakah garisnya berada di tengah bendingnya, di garis singgung dalamnya, atau di titik puncak permukaan luarnya? Sebagian besar CAM mengharapkan pusat zona bending pada bentangannya. Nyatakan itu di dalam templatenya.

Arah. Naik atau turun relatif terhadap permukaan yang disebut namanya, bukan relatif terhadap "tampilan", karena tampilan berbalik ketika ada yang mencerminkan partnya. Dua layer, BB_BEND_UP dan BB_BEND_DOWN, menghilangkan kerancuannya sama sekali.

Sudut, dan sudut yang mana. Sudut bending (simpangan dari rata) dan sudut dalam (antara kedua kakinya) saling berpelurus. Pada 90° keduanya sama, dan itulah sebabnya kerancuannya bertahan: part uji pertama semua orang adalah sudut siku dan kedua konvensinya sepakat. Pada sudut bending 45°, sudut dalamnya adalah 135°, sehingga gambar yang hanya menyebut "45°" adalah lemparan koin. Tulislah BEND UP 45 (INC 135).

Radius dalam. Bend allowance bergantung padanya, jadi ia bukan pilihan. Dalam praktik, radiusnya ditentukan oleh die yang Anda punya, sehingga gambarnya sebaiknya menyebut die-nya atau radiusnya, dan bagian rekayasa sebaiknya tahu radius apa saja yang ada di lantai produksi sebelum menggambar bending yang menuntut radius yang tidak Anda miliki. Temper tembaga juga membatasi hal ini, karena batang setengah keras tidak akan menerima radius yang bisa diterima batang anil lunak; lihat panduan tentang radius bending minimum menurut temper. Periksa penampang dan radiusnya terhadap kemampuan mesin dengan kalkulator gaya bending pada saat mendesain, bukan pada saat di press.

Satu anotasi lagi yang perlu dibawa: jarak lubang ke bending. Lubang yang tepinya berada di dalam zona deformasi akan terdistorsi ketika bendingnya terbentuk. Menjaga tepi lubang setidaknya 1.5 sampai 2 kali tebal dari garis singgung bendingnya adalah aturan kerja yang lazim, dan itu aturan yang tidak akan ditegakkan CAM untuk Anda.

Tumpukan toleransi, dari ujung ke ujung

Jumlahkan sumbangan antara dimensi CAD nominal dan batang jadi, untuk part empat bending sepanjang 2 m dari tembaga 100 × 10 mm:

Polanya mencolok. Sumbangan mesin berada di orde persepuluh milimeter; sumbangan pembentangan berada di orde milimeter. Mesin yang lebih akurat tidak memperbaiki K-factor yang salah, dan bengkel yang membeli pemosisian ±0.05 mm lalu membentangkan dengan nilai bawaan baja telah membelanjakan uangnya di tempat yang keliru. Suku yang senyap adalah suhu saat pengukuran: tembaga memuai sekitar 17 µm per meter per kelvin, sehingga batang 6 m yang diukur pada 5 K dari kondisi acuan terbaca meleset setengah milimeter. Itu menjelaskan cukup banyak perdebatan antara fabrikator dan bagian penerimaan barang pelanggan.

Kunci konvensi posisi dan jarak lubang untuk sambungan berbaut ke sebuah standar alih-alih merundingkannya gambar demi gambar. DIN 43673-1 mencakup lubang bor dan sambungan sekrup untuk busbar berpenampang persegi panjang, memberikan letak dan ukuran lubang bersama data dasar untuk sambungan sekrupnya. Perhatikan bahwa DIN 46433 bukan standar busbar, apa pun yang dikatakan mesin pencari kepada Anda; ia mencakup dimensi kawat persegi panjang hasil tarik dan merupakan salah satu rujukan yang paling gigih salah dikutip di bidang ini.

Dengan apa pembeli sebenarnya menggambar

CAD di dunia switchgear terpecah-pecah, dan persoalan formatnya berbeda di tiap sudutnya.

AutoCAD. Masih menjadi sumber geometri busbar yang paling umum. Ia menghasilkan bentangan secara langsung, karena gambarnya adalah bentangannya. Itu berlaku dua arah: tidak ada langkah pembentangan yang bisa salah, tetapi juga tidak ada model untuk dijadikan pembanding, dan bend allowance-nya diterapkan dengan tangan di hulu oleh seseorang yang belum tentu memakai nilai K yang benar.

SolidWorks. Pembentangan sheet metal yang baik dengan dukungan K-factor dan tabel bending, serta ekspor DXF pola bentangan yang bersih. Jebakannya ada pada nilai bawaannya: template sheet metal datang dengan tabel gauge dan K yang berorientasi baja, dan busbar tembaga setebal 10 mm bukanlah sheet metal. Bangunlah satu set parameter sheet metal khusus busbar, satu untuk tiap penampang dan temper, lalu kunci.

EPLAN Pro Panel dengan modul Copper. Yang memang dibangun khusus untuk pekerjaan ini. Ia merencanakan sistem busbar dalam 3D berdampingan dengan panelnya, menghasilkan bentangannya, dan mengekspor data NC untuk mesin bending, drilling dan punching, dengan memperhitungkan bending edgewise. Jika desain panel Anda sudah berada di EPLAN, ini menghapus satu kelas kesalahan penyalinan sekaligus. EPLAN Electric P8 yang hanya skematik tidak menghasilkan geometri tembaga; Anda memerlukan produk panel 3D-nya.

Elecdes Design Suite dan SEE Electrical (IGE+XAO) sama-sama mencakup tata letak panel dan selubung, dan keduanya muncul dalam pekerjaan EPC maupun OEM. Seperti pada EPLAN, apa yang Anda dapat bergantung pada modul mana yang dilisensikan; alat skematik mengekspor skematik.

Apa pun sumbernya, periksa geometrinya sekali terhadap benda uji pertama yang diukur lalu catat hasilnya per penampang dan per temper. Sekali per kombinasi, bukan sekali per pekerjaan.

Persoalan pemindahan file

Tidak satu pun dari hal di atas menjadi penyebab paling umum batang yang salah. Penyebab paling umum adalah pergeseran revisi.

Polanya sudah akrab. Bagian rekayasa menerbitkan rev B. File itu sampai ke mesin lewat email, atau lewat flash disk, atau lewat folder bersama yang tidak bisa dilihat sel mesinnya sehingga ada yang menyalinnya secara lokal. Operator mengedit programnya di HMI untuk menghindari benturan, dan hasil edit itu tidak ada di tempat lain mana pun. Bagian rekayasa menerbitkan rev C. Tidak ada yang memberi tahu mesinnya. Dua minggu kemudian satu batch dipotong menurut rev B ditambah suntingan lokal yang tidak terdokumentasi, dan satu-satunya catatan tentang apa yang dibuat ada di ingatan operator.

Inilah yang ditangani AIRLINK pada mesin seperti EMAC-BB-S12 dan pada jalur punch-shear serta pusat pemrosesan: berbagi gambar dan file secara real time antara kantor dan mesin, sehingga mesin menarik revisi yang berlaku alih-alih menyimpan salinan, dan kantor bisa melihat apa yang sedang dijalankan mesin. Dengan nesting satu proyek penuh di SMARTNEST BUSBAR dan konversi 3D ke program di SmartDraw di belakangnya, gambarnya berhenti menjadi file yang dibawa ke sana kemari dan menjadi catatan yang dirujuk.

Itu klaim tentang alur kerja, bukan tentang geometri, dan keduanya sebaiknya tetap terpisah. Kebersihan file tidak akan memperbaiki K-factor yang salah, dan K-factor yang benar tidak ada gunanya jika mesinnya menjalankan gambar bulan lalu.

Perbaiki standar gambarnya lebih dulu, karena itu tidak berbiaya. Lalu ukur K-factor Anda sendiri, karena di situlah milimeter-milimeternya bersembunyi.