Опыт внедрения CAD/CAM/CAPP/PDM ADEM

Опыт внедрения CAD/CAM/CAPP/PDM ADEM в сквозном процессе проектирования и производства от модели до управляющей программы

Опыт работы с машиностроительными предприятиями показывает, что одним из самых востребованных инструментов автоматизации сегодня становится система, которая может быть названа «цеховая САПР».

Круг потребителей подобных продуктов весьма широк − от крупных производств со всевозможными технологическими и конструкторско-технологическими подразделениями, цехами и службами до малых производителей, имеющих в своём арсенале всего несколько станков.

Применение традиционных средств автоматизации, получивших распространение в проектно-конструкторских подразделениях, не всегда подходит, а точнее − практически всегда не подходит для решения задач производства. Здесь нужны иные возможности и иные программно-технические решения.

Пример успешного внедрения и применения системы ADEM на Московском предприятии МПО им. Румянцева может служить таким доказательством.

Ниже мы пошагово расскажем о порядке работ, проходивших на предприятии, где помимо внедрения системы шла отладка технологии изготовления детали и доработка поспроцессора на сложное оборудование.

Огромную роль впроцессе подготовки модели для обработки играет подготовленность системы, которую используют конструкторы, к формированию экспортных данных. Опыт показывает, что в этой части CAD системы могут быть разделены на следующие категории:

  1. Система предоставляет средства для создания прямого интерфейса обмена данными. Это лучший вариант, который позволяет создать прямую интеграцию сверху-вниз. Среди таких продуктов можно назвать: Autodesk Inventor, Catia, ProE, SolidWorks. С ними в ADEM реализован прямой интерфейс;
  2. Система имеет развитый экспорт через стандарты 3D обмена, такие как SAT, IGES, STEP, и 2D обмена через DXF. При обоюдном желании сторон всегда можно наладить грамотный обмен данными без потери геометрической информации. Тому есть достаточно много практических примеров.

Номинальная модель изделия

Рис. 1. Номинальная модель изделия.

Формирование заготовки

Рис. 2. Формирование заготовки.

В качестве номинальной модели, которую нужно было изготовить на токарно-фрезерном станке, была представлена деталь (см. рис. 1) в формате STEP и внутреннем формате системы SolidWorks, пришедшая от конструкторов.

Известно, что технолог так или иначе использует средства CAD системы. Например, для построения технологических поверхностей, так как технологическая модель отличается от номинальной конструкторской и иногда очень сильно. Так, модуль ADEM CAD был применён для построения заготовки (см. рис. 2).

Так как набор инструмента был известен, используя средства по формированию магазина инструмента, был создан набор фрез и резцов, применяющихся при обработке данной детали (рис. 3).

Магазин инструмента, сформировованный для задания обработки и расчёта траектории

Рис. 3. Магазин инструмента, сформировованный для задания обработки и расчёта траектории.

Маршрут обработки детали

Рис. 4. Маршрут обработки детали.

Далее по номинальной модели с учётом заготовки был сформирован маршрут обработки, состоящий из последовательности технологических объектов, представленных в виде дерева (рис. 4). Каждый из технологических объектов содержит в себе сведения по месту обработки, ссылку на конкретный инструмент из набора и все технологические параметры и режимы, нужные для обработки текущего участка.

Деталь должна была быть изготовлена на станке CTX BETA 800 TC, поддерживающем двушпиндельную обработку. Для этого в модуле ADEM CAM предусмотрены специальные средства, такие как определение зон обработки, перезахват и т. д. Для данной детали были заданы две зоны обработки, в которых задаётся работа в левом и в правом шпинделе. Впоследствии в каждом из переходов при определении обрабатываемых поверхностей задаётся зона (рис. 5).

Определение зон обработки

Рис. 5. Определение зон обработки.

Переходы, которые были созданы при работе левого шпинделя, сгруппированы для удобства расчёта траектории и последующего внесения изменений (рис. 6).

Расчёт траектории обработки в левом шпинделе

Рис. 6. Расчёт траектории обработки в левом шпинделе.

Моделирование токарно-фрезерной обработки в основном шпинделе

Рис. 7. Моделирование токарно-фрезерной обработки в основном шпинделе.

До выхода на оборудование необходимо провести моделирование обработки и учесть возможные ошибки при расчёте и создании УП. В последней версии ADEM представлен усовершенствованный симулятор на токарную и фрезерную обработку (рис. 7).

Для перехвата заготовки в системе используется специальная команда с рядом параметров («перехват заготовки»), которая определённым образом пересчитывается в коды конкретного оборудования. В данном случае была использована стойка Sinuneruc 840D. Параллельно с созданием технологии на станок с ЧПУ был отлажен постпроцессор на данный тип оборудования с этой стойкой.

Команда «перехват» и технологические переходы токарной обработки в правом шпинделе

Рис. 8. Команда «перехват» и технологические переходы токарной обработки в правом шпинделе.

Токарная обработка детали после перехвата

Рис. 9. Токарная обработка детали после перехвата.

Наряду с токарными операциями и операциями сверления, деталь требовала фрезерной обработки − как черновой (рис. 10), так и получистовой и чистовой (рис. 11).

Черновая обработка плоскостей

Рис. 10. Черновая обработка плоскостей.

Чистовая обработка поверхностей детали.

Рис. 11. Чистовая обработка поверхностей детали.

В процессе создания технологии на обработку детали было принято решение о замене нескольких инструментов и соответствующей модификации техпроцесса, с чем ADEM с успехом справился. Так, почти все обычные концевые фрезы были заменены дисковыми, позволяющими на данной детали задать более гибкие и эффективные режимы резания (рис. 12 и рис. 13).

Обработка дисковой фрезой

Рис. 12. Обработка дисковой фрезой.

Доработка закрытых областей дисковой фрезой

Рис. 13. Доработка закрытых областей дисковой фрезой.

После полного моделирования обработки (рис. 14) и отладки постпроцессора управляющая программа запущена на станке.

Полное моделирование обработки с указанной точностью

Рис. 14. Полное моделирование обработки с указанной точностью.

В текущей версии системы до выхода на оборудование реализованы методы анализа и сравнения номинальной модели пришедшей от конструктора и детали, полученной в результате формирования траекторий движения конкретных инструментов, что и было использовано на данной детали (рис. 15).

Промежуточное сравнение номинальной модели и результата обработки

Рис. 15. Промежуточное сравнение номинальной модели и результата обработки.

Таким образом, специалисты МПО им. Румянцева в течение двух недель, помимо обновлённой технологии на деталь, получили полностью отлаженный и полнофункциональный CAD/CAM ADEM, для импорта и редактирования объёмных моделей и создания управляющих программ для многокоординатной фрезерной обработки, полностью отвечающие требованиям станка и стойки.


Автор: А. Быков ООО «Адем-центр»

Назад