4 - 2006

Опыт производства пресс-форм в интегрированной системе ADEM

Алексей Казаков, Константин Карабчеев

Отечественную интегрированную CAD/CAM/CAPP-систему ADEM можно встретить во многих отраслях отечественного и зарубежного машиностроения. Комплекс ADEM с успехом работает и в проектно-конструкторских, и в технологических подразделениях, и непосредственно в цехах. В этой статье мы расскажем об опыте работы системы на двух предприятиях, специализирующихся на производстве пресс-форм.

Производство сложной оснастки имеет ряд специфических особенностей. Так, производители обычно работают не с одним заказчиком, а со многими клиентами, которые имеют разные традиции проектирования и применяют разнообразные средства информационных технологий, в том числе и САПР. Соответственно входные данные могут иметь самый разный вид. Более того, эти данные, будь то модели или чертежи, не являются достаточными для изготовления и, как правило, требуют проведения конструкторско-технологической проработки или переработки для окончательной подготовки производства оснастки.

Рассказывает Владимир  Тимофеевич Коженков, начальник конструкторско-технологического бюро ООО «Унисон» (г.Ижевск):

«Инструментальное производство на ООО «Унисон» было организовано в 1996 году для обеспечения текущего ремонта имеющихся и для создания новых пресс-форм. В первые годы работы мы изготовляли небольшое количество выдувных форм с несложными поверхностями, большая же часть пресс-форм, находящихся в то время в эксплуатации, была спроектирована на ижевском инструментальном заводе ОАО «Аксион» (пользователе системы ADEM с 15 летним стажем. — Прим. авт.). Конструкторская документация была передана нам изготовителем вместе с пресс-формами. Расширяя производство, предприятие в 2000 году приобрело электроэрозионный проволочно-вырезной станок Robofil 290 фирмы Charmilles Technologies. Для подготовки управляющих программ фирма-поставщик предлагала дополнительно приобрести CAM-систему PEPS. Проанализировав ее возможности, мы пришли к выводу, что такая система помогла бы нам только в решении одной задачи — в подготовке управляющих программ к проволочно-вырезному станку.

Фрагмент модели пресс-формы

Фрагмент модели пресс-формы

Одновременно мы познакомились с опытом использования системы ADEM на предприятии, поставлявшем для нас первые пресс-формы, и пришли к выводу, что CAD/CAM-система ADEM в комплектации для 2D-обработки и четырехосевой электроэрозии позволяет, кроме  подготовки управляющих программ, осуществлять конструкторское сопровождение спроектированных ранее пресс-форм, обеспечивать их ремонт и модернизацию. Но самое главное — у нас появлялась возможность проектировать новые изделия: пресс-формы, формы для выдува ПЭТ и другую технологическую оснастку. По мере удовлетворения потребностей собственного предприятия в новых пресс-формах, мы стали принимать заказы на изготовление пресс-форм для литья под давлением и выдувных форм, постоянно увеличивая их сложность. Чтобы иметь возможность изготавливать формообразующие детали выдувных форм любой сложности и сократить сроки их изготовления, было решено добавить к имеющемуся рабочему месту системы ADEM еще одно в комплектации CAD/CAM 3D и две дополнительные лицензии для конструкторов.

Готовая пресс-форма

Готовая пресс-форма

Дальнейший опыт работы с системой показал, что она чрезвычайно проста в освоении. Например, один молодой специалист, изучавший в вузе работу с конструкторскими САПР и не имевший никакого опыта работы на производстве, буквально в течение месяца освоил объемное моделирование и подготовку УП для фрезерных и электроэрозионных станков в системе ADEM.

Наличие трех рабочих мест конструктора и полное оснащение места CAD/CAM технолога-программиста позволило в несколько раз ускорить процесс проектирования и технологической подготовки производства. В первую очередь это стало возможным благодаря интегрированной природе системы ADEM. Объемные модели и контуры, созданные конструкторами на стадии проектирования, напрямую использовались технологом-программистом при подготовке управляющих программ. Следует отметить тот факт, что в случае изменения геометрической модели существующий маршрут обработки регенерируется автоматически.

Одной из наиболее важных для нас функций ADEM является то, что она хорошо читает модели других CAD-систем. Наши заказчики работают в различных системах: AutoCAD, Autodesk Inventor, Pro/Engineer и др., а мы, используя присланные ими модели изделий, можем легко создавать модели формообразующих деталей пресс-форм, готовить управляющие программы для их обработки, проектировать электроды для электроэрозионной прошивки. При этом ADEM позволяет работать с импортированными моделями, как с моделями ADEM, то есть можно использовать весь спектр функций твердотельного и поверхностного моделирования.

Фрагмент донышка

Фрагмент донышка

Однако применение всех возможностей ADEM сдерживалось наличием у нас морально устаревших систем ЧПУ 2С42 и TNC-145. Поскольку собственная память этих станков мала (около 12 Кбайт на 2С42 и 1000 кадров на TNC-145), то большие программы для объемной фрезерной обработки приходилось дробить на куски соответствующих размеров. А для того, чтобы этих кусков было поменьше, жертвовали и качеством, и точностью обработки. В 2002 году на одном из станков 6Р13 было решено заменить стойку ЧПУ. Рассмотрев различные варианты модернизации, мы остановились на стойке WL-4M, предложенной нам компанией «ADEM Технолоджиз». Мы самостоятельно заменили стойку в течение одного дня, предварительно изготовив переходной кабель. И теперь новая стойка автоматически рассчитывает скорость подачи в конце кадра в зависимости от направления движения в следующем кадре, при объемной обработке движение стало плавным, вследствие чего нагрузка на инструмент стала более равномерной.

Фрагмент изделия с гравировкой

Фрагмент изделия с гравировкой

Следующим шагом была замена стойки TNC-145 на станке 24К40. Первоначально предполагалось отцепить всю электроавтоматику станка, чтобы им управляла непосредственно стойка, но связанные с этим большие затраты времени на замену кабелей и опасение надолго вывести станок из строя вынудили нас отказаться от этой идеи. В итоге был реализован вариант, в котором WL4M эмулирует работу стойки TNC-145. Поскольку на станке стоят уже открытые оптические линейки Milinid-300 (менять которые не хотелось), для сопряжения с ними была изготовлена специальная плата. После выполнения всех подготовительных работ специалисты фирмы  подключили стойку WL4M к станку 24К40 менее чем за два рабочих дня.

Очередным этапом освоения ADEM стало приобретение модуля токарной и токарно-фрезерной обработки, что позволило в первую очередь загрузить токарные станки 16К20 обработкой различного рода шнеков (за счет цикла нарезания резьб). Отметим, что подобную технологию мы не видели ни в одной другой CAD/CAM-системе. В настоящий момент, после разработки постпроцессора на станок PUMA/Fanuc 18i, мы приступили к освоению возможностей ADEM в области 5-координатной и совмещенной токарно-фрезерной обработки».

Рассказывает Александр Геннадьевич Конюхов, ведущий инженер-технолог ООО «АБМ» (г. Москва):

«Компания “АБМ” специализируется в области проектирования и производства пресс-форм для изготовления пластмассовой тары. Сотрудничество ООО “АБМ” и “АДЕМ Технолоджиз” началось около пяти лет назад. С самого начала у наших конструкторов и технологов не было сомнений, что для эффективной организации труда, а также для поддержания качества продукции на конкурентном уровне им необходимы современные средства проектирования и подготовки производства.

Чистовая обработка пресс-формы

Чистовая обработка пресс-формы

После анализа нескольких конструкторско-технологических систем в качестве базовой на производстве была выбрана система ADEM, так как ее технологическая среда максимально полно отвечает потребностям нашего предприятия. При выборе системы мы руководствовались несколькими критериями. Во-первых, система должна обладать полной функциональностью в токарной и 2-; 2,5- и 3-координатной фрезерной обработке. Во-вторых, она должна предоставлять максимально удобные и настраиваемые средства по импорту-экспорту файлов из других систем объемного моделирования. В-третьих, управляющие программы, получаемые в модуле CAM, должны полностью соответствовать кодировке стойки. К тому же было желательно, чтобы система могла адаптироваться к индивидуальным подходам технологов, проще говоря — дорабатываться, причем как силами собственных специалистов, так и разработчиками по нашей инициативе.

Мы рассматривали несколько систем для создания управляющих программ, которые имели свои достоинства и недостатки, но всем вышеуказанным требованиям удовлетворяла лишь система ADEM. На ряде тестовых примеров с реальными моделями технологи получили наилучшие результаты по самым разным параметрам: предлагаемый набор схем обработки, возможность доработки импортированной геометрии в конструкторско-технологической среде, удобство интерфейса пользователя, качество обрабатываемой поверхности на сложных участках матрицы пресс-формы (переменные скругления между сплайновыми поверхностями и т.п.).

Особое внимание уделялось вопросу обмена данными с другими системами. Так, в SolidWorks и ADEM имеется широкий набор различных форматов обменных файлов, и после многочисленных тестов специалисты остановились на файлах VDA-FS и SAT. Именно эти два формата, по мнению специалистов ООО “АБМ”, максимально корректно и удобно представляют исходную модель в ADEM. Импортированная геометрия, как правило, нуждается в некоторой доработке, так как модель конструктора не всегда точно соответствует тому, что нужно технологу. А в модуле ADEM CAD достраиваются (или перестраиваются) специальные (технологические) контуры, поверхности, которые затем будут определять способы обработки детали.

Адаптация к станкам ЧПУ, а в нашем случае это немецкое оборудование MAHO, происходила при помощи отдельного модуля ADEM GPP — генератора постпроцессоров. В общем случае постпроцессор создается один раз и используется на всей стадии эксплуатации системы, но наши специалисты идут дальше. Подробно изучив модуль ADEM GPP, они дополняют постпроцессоры собственными расчетными алгоритмами, что значительно повышает эффективность создания УП.

Но самым продуктивным в сотрудничестве “ADEM Технолоджиз” и ООО “АБМ” стала совместная разработка некоторых функций системы, в частности модуля ADEM CAM. Никто лучше конечного пользователя не скажет, на какие свойства системы нужно обратить особое внимание, так как именно технологам на предприятии ежедневно приходится решать массу самых разных задач по подготовке производства. Например, по рекомендациям наших специалистов и с использованием производственного опыта ООО «АБМ» в настоящее время совершенствуются функции высокоскоростной обработки, функции 3- и 5-координатной гравировки рисунков и надписей коническим инструментом, режимы выдерживания постоянной подачи на зуб с учетом динамических характеристик станка, точение уникальных шнеков и резьб».

* * *

Сегодня ADEM — это не просто универсальный программный комплекс, это целостная система, в которой воплощены коллективный интеллект и уникальный опыт отечественных и зарубежных производителей. Система ADEM отличается глубокой интеграцией практических знаний и математических методов, что гарантирует высокое качество и эффективность работы современного производства.

САПР и графика 4`2006