ADEM-VX и жизненный цикл детали
Автоматизация в области черчения и моделирования сегодня стала обычным делом. Практически все отечественные и зарубежные САПР выполняют эту задачу с некоторой разницей в способах и приемах. Но как бы быстро и красиво ни получались эти модели, моделями они и остаются. Реальность остается виртуальной!
Для того чтобы сделать шаг к материализации, необходимо дополнить модель описанием последовательности ее изготовления, операций, режимов, приспособлений и многого другого, что, в общем, и называется технологией. Только после этого модель станет информационно достаточной для материального воплощения.
Посмотрим, как такие задачи позволяет решать CAD/CAM/CAPP-система ADEM-VX. Это российская разработка, которая довольно широко известна как интегрированная система для сквозного процесса проектирования. Ее успешно применяют в проектных, конструкторских и технологических бюро, а также на производстве для программирования ЧПУ.
Начиная с версии 8.0 в системе произошли кардинальные изменения именно в области технологической подготовки производства. Доминирующей идеей стало создание единого комплекса: модель плюс технология производства.Цель этого — собрать в одном проекте не только геометрическую информацию, но и описание всей цепочки — от способа получения заготовки до механизмов контроля выпущенной продукции.
Рис. 1. Исходная деталь
Рассмотрим простой пример — изготовление детали, показанной на рис. 1. Из рис. 1 и 2 видно, что деталь требует совмещения нескольких видов обработки: сверления, точения и фрезерования. В принципе, ее можно полностью обработать на токарно-фрезерном обрабатывающем центре (ОЦ), который обязательно должен быть оснащен контр-шпинделем, иначе придется переворачивать деталь вручную.
ADEM поддерживает работу с многошпиндельными ОЦ любой конфигурации, но на российских предприятиях такое оборудование скорее исключение, чем правило. Поэтому предположим, что изготовление пойдет по традиционному сценарию с применением универсального оборудования и станков с ЧПУ.
Начнем проектирование с определения маршрута обработки. Его можно создать несколькими способами:
- «с нуля» — с использованием элементов меню и/или готовых фрагментов техпроцесса;
- на основе техпроцесса аналога;
- с применением классификатора операций, который позволяет сразу выполнить подбор необходимого оборудования.
На этапе определения маршрута не требуется детализация каждой операции, достаточно установить общую стратегию. Например, если ведущий инженер-технолог решает, что какие-то фрагменты детали должны быть обработаны на станке ЧПУ, то он просто создает соответствующую программную операцию, а ее наполнением и созданием УП будет заниматься другой специалист. Универсальные операции будет разрабатывать третий технолог.
При этом работы могут выполняться параллельно, на отдельных автоматизированных рабочих местах, а после завершения всех этапов ADEM автоматически выполнит слияние всей введенной информации в единый технологический процесс. К таким этапам относятся создание универсальных и программных операций, оснащение техпроцесса инструментом и оснасткой, нормирование и др. Любая из созданных операций (то есть любой элемент техпроцесса) может иметь собственный эскиз, который используется для создания карты эскизов, карты наладки инструмента и разработки УП. Причем эскизом в ADEM может быть не только плоский чертеж, но и объемная модель, и комбинированный документ.
Итак, после определения основных операций каждый из участников процесса может приступать к их детальной проработке. Технолог, отвечающий за создание универсальных операций, выполняет свою часть, например создает операции предварительной обработки базовых поверхностей, черновой токарной обработки наружных и внутренних поверхностей, обработки торцевых отверстий и т.д. Как правило, такие операции создаются на основе конструкторских чертежей. Вся информация, заданная конструктором (наименование детали, ее материал и масса, значение размеров, квалитет и пр.), может применяться для формирования текста переходов и разного рода расчетов. На ее основе можно, например, вычислить длину или площадь обрабатываемой поверхности и использовать при расчете режимов резания.
Группа компаний ADEM сообщила о выпуске новой версии интегрированной CAD/CAM/CAPP-системы ADEM-VX. Версия 8.1 предназначена для автоматизации КТПП на всех этапах — от формирования облика изделия до программирования оборудования с ЧПУ. На основе набора параметров модели (диаметр отверстий, глубина, квалитет) можно выполнить автоматическое проектирование операций получения гладких отверстий. Причем система предложит несколько вариантов, а после выбора нужного автоматически подберет необходимую технологическую оснастку и рассчитает режимы резания.
Отметим, что следующая версия ADEM — 8.2 — уже будет обеспечивать автоматическое распознавание конструктивных элементов, таких, например, как глухие и сквозные отверстия, по объемной модели. Эта новая возможность позволит добиться максимальной автоматизации сверлильно-расточной обработки.
После определения геометрии и размеров для чистовой обработки технолог-программист выполняет свою часть проекта. Используя переходы ЧПУ обработки и CAM-инструментарий ADEM, он задает параметры обработки для каждой операции. В нашем примере ему необходимо создать две токарные (чистовая расточка и нарезка резьбы) и три комплексные операции (фрезерование и сверление).
Например, в одной из комплексных операций будут использованы возможности сверления и многопозиционного фрезерования, обеспечивая обработку отверстий, уступов и пазов (см. рис. 2). Создавая ее, технолог назначает стратегию обработки, осуществляет выбор инструмента и режимов резания для каждого из переходов. Другими словами, задает все то, что необходимо для получения управляющей программы.
Рис. 2. Комплексная программная операция на обрабатывающем центре
Для контроля траектории движения режущего инструмента ему также доступны средства динамической визуализации процесса обработки. Каждая программная операция может быть дополнена установочными и контрольными переходами (с подбором необходимого мерителя). При формировании техпроцесса ADEM автоматически создает карту технического контроля на основании выбранного средства измерения.
Завершив создание всех программных операций, технолог-программист выполнит свою главную задачу — подготовит комплект управляющих программ. Но самое важное — вся эта информация автоматически будет добавлена в единый техпроцесс. Когда придет время выпуска техпроцесса в бумажном виде (что поделаешь, его еще никто не отменял!), достаточно будет просто запустить автоматический процесс формирования документов.
Выполнением механообработки процесс изготовления детали не заканчивается. Далее следуют операции термообработки, шлифовки, маркировки, покрытия и т.п. Идеология единого конструкторско-технологического пространства ADEM-VX позволяет автоматизировать и присоединить к сквозному процессу подготовку и этих операций.
Например, в операциях термообработки ADEM позволяет задать режимы работы оборудования для того, чтобы обеспечить требуемые характеристики по твердости и величине закаленного слоя, а при создании операций покрытия на основании площади поверхности или объема модели рассчитать расход материалов.
Напомним, что процесс изготовления детали может быть растянут не только во времени, но и в пространстве, так как производство может иметь несколько площадок. В таком случае возможно создание операций или даже отдельных техпроцессов транспортировки изделия.
Итак, мы проработали техпроцесс для одной детали, и вся эта информация содержится в едином документе, включающем КД, модель ТД и программы ЧПУ. Теперь встает задача хранения и сопровождения множества таких деталей, их вариантов и модификаций. Система ADEM-VX предоставляет для этого электронный архив ADEM Vault. Основное его преимущество — легкость установки и внедрения. Несмотря на свою простоту, он позволяет делать все самое необходимое — обеспечивать авторизованный доступ к документам, отслеживать их состояние, создавать и сопровождать состав изделия и, что самое важное, предоставлять доступ к информации, которая содержится в помещенных в архив документах.
На основе архива в ADEM-VX был создан набор сервисов, позволяющих формировать различные виды документов. Например, имея состав изделия, можно подготовить спецификацию изделия, а на ее основе создать техпроцесс сборки либо самого изделия, либо узлов, входящих в его состав. Среди функций ADEM Vault имеются следующие:
- создание разного рода ведомостей: оснастки, специфицированных норм расхода материала, трудоемкости и др.;
- подготовка комплектов технологических документов, объединенных одним титульным листом и имеющих сквозную нумерацию;
- преобразование технологических документов, созданных в ADEM, в форматы других систем, например в MS Exel.
Данная система отличается наличием инструментария для реновации накопленных знаний. Речь идет не только о работе со сканированными чертежами, но и о поддержке программ ЧПУ, написанных ручным или другим способом. Такая возможность позволяет, например, адаптировать старые наработки для нового оборудования. Благодаря этому проекты прошлых лет и их фрагменты можно использовать в ADEM-VX.
Итак, ADEM-VX — это среда поддержки жизненного цикла изделия с глубокой детальной конструкторско-технологической проработкой.Разработанная на основе большого практического опыта, система с успехом применяется на многих отечественных и зарубежных предприятиях.
