Как сохранить дорогостоящее оборудование и инструмент от поломки и сократить время подготовки нового изделия к производству
Единственная настоящая ошибка — не исправлять своих прошлых
ошибок.
Конфуций
Интеграция с CAD/CAM-системами
От управляющей программы — к CAD-модели
Подготовка квалифицированных специалистов
Пользователи о программном комплексе Vericut
За ошибки всегда приходится расплачиваться. Ошибки в программе ЧПУ грозят поломкой дорогостоящего оборудования, инструмента и оснастки или, в лучшем случае, порчей заготовок, пустой тратой времени и денежных средств. Хотя и этот минимум нередко оборачивается весьма значительными потерями.
Написание управляющей программы (УП) для станка с ЧПУ — первый, но, как правило, не самый длительный и трудоемкий этап работы технолога-программиста. Основное время и усилия приходится затрачивать на отладку и внедрение рабочих программ, но даже самый опытный специалист не застрахован от случайной ошибки.
Уберечь дорогостоящее оборудование, технологическую оснастку и инструмент,
сократить затраты на создание управляющих программ для металлообрабатывающего
оборудования, а также значительно повысить его производительность позволяет
программный комплекс Vericut фирмы CGTech, мирового лидера в области разработки
программного обеспечения для производства. Многолетний опыт разработок позволил
фирме создать точный и эффективный инструмент для проверки и оптимизации управляющих
программ для оборудования с ЧПУ. 
Многие CAD/CAM-системы имеют встроенные функции для контроля и проверки УП, но обычно они проверяют не ту программу, которая попадает в цех, а ее промежуточную версию — файл в формате APT, требующий последующей перекодировки постпроцессором, в ходе которой также могут возникнуть ошибки в УП.
Сильной стороной программного комплекса Vericut является то, что он работает с любыми УП, независимо от того, какими программными средствами они были созданы. Это позволяет проводить их проверку с учетом характерных особенностей стоек ЧПУ и G-кодов, эмулировать работу УП, программ параметрического программирования, использующих макросы и структурную логику (циклы, условные переходы, обращение к системным параметрам).
Использование межплатформенного языка Java позволяет Vericut работать на всех компьютерных платформах и со всеми операционными системами.
Программный комплекс имеет модульную структуру, поэтому пользователи могут приобретать только необходимые функции с возможностью дальнейшего дооснащения.
Моделирование
Основой программного комплекса является модуль Vericut Verification, позволяющий осуществлять проверку УП для операции 3-осевой (4- и 5-осевой — с модулем Multi-Axis) фрезерной, токарной, фрезерно-токарной, сверлильной и электроэрозионной обработки. Для этого моделируются режущий инструмент, инструментальные сборки, технологическая оснастка и заготовки. Модуль дает возможность создавать собственные библиотеки инструментов или использовать библиотеки Vericut и Ingersol, входящие в состав пакета. Заготовки и технологическая оснастка могут быть смоделированы средствами модуля (с применением шаблонов — бруса, конуса, цилиндра) или импортированы из систем CAD в форматах STL и IGES.
Во время эмуляции обработки можно измерить толщину детали, объем, размеры, углы, диаметры отверстий, высоту полученного гребешка создаваемой поверхности — в модуле предусмотрены инструментальные возможности контроля и анализа размеров моделей специальной функцией X-Caliper.
В процессе симуляции обработки в Vericut создается модель (CUT STOCK), которую можно переориентировать для моделирования обработки с несколькими переустановками. Отображение траектории движения инструмента в отдельном окне позволяет провести анализ обработки путем повторения перемещения инструмента в выбранном сегменте УП. Вместе со средствами измерения и редактирования программы это позволяет вносить изменения в процесс обработки для получения желаемого результата. В Vericut включен препроцессор, позволяющий проводить анализ программы и c заданной точностью заменять в нескольких кадрах линейную интерполяцию на круговую. При этом пользователь может либо принять изменения и создать новый файл обработки, либо оставить УП в исходном состоянии.
Процесс работы проверяемой УП можно наблюдать на экране монитора компьютера. Возможные столкновения инструмента с оснасткой, зарезания заготовки или «недобег» инструмента — все подобные ошибки будут визуально отображены цветом и запротоколированы в файлах результатов (рис. 1) с указанием кадра ошибки и текущего инструмента. Также фиксируется время работы каждого инструмента и общее время работы программы.
В программном комплексе Vericut реализована возможность записи (в интерактивном или автоматическом режиме) процесса обработки в форматах AVI, BMP, TIFF для его последующего анализа. УП могут обрабатываться в пакетном режиме, а это дает возможность проводить автоматическую проверку больших программ в нерабочее время.
Кроме того, предусмотрена обратная перекодировка программы ЧПУ (G-коды) в формат APT, что позволяет модифицировать ранее созданные УП для использования на новом оборудовании.
В модуле Machine Simulation можно реалистично моделировать любой станок с ЧПУ (рис. 2) или отдельные его компоненты, импортировать модели в виде файлов IGES, STL и Vericut. Для станков задаются параметры перемещения по осям, направления вращения, таблицы корректоров инструмента и смещений, что дает возможность проводить проверку, максимально приближенную к работе реального цехового оборудования. Виртуальный станок будет работать так же, как и реальный в цехе, с той лишь разницей, что обнаруженные столкновения инструмента с деталями станка будут происходить виртуально. Программное обеспечение обнаруживает столкновения и близкие к ним ситуации для всех компонентов станка: направляющих, инструментальных магазинов, поворотных столов, шпинделей, оснастки, обрабатываемых деталей, режущих инструментов и т.п.
Библиотека Vericut 3D-моделей станков включает станки наиболее известных фирм-производителей: Bohle, Bostomatic, Cincinatti Milacron, Droop & Rein, Fadal, Fidia, Makino, Mazak, Okuma и др. В библиотеку систем ЧПУ входят стойки таких фирм, как Allen-Bradley, Giddings & Lewis, Olivetti, Bosch, Kearny & Traecker, Philips, Cincinatti Milacron, Heidenhain, Siemens, Fadal, Mazak, Toshiba, Fanuc, NUM, Yasnac, General Electric, Okuma и др.
 |
|
Анализ
Зачастую от момента конструкторской разработки до создания готового изделия деталь (а точнее — ее модель) проходит через множество разработчиков, подразделений и систем CAD/CAM, причем в итоге изделие не всегда точно соответствует своей исходной модели. В реальном производстве единственный способ, с помощью которого можно было в этом убедиться, — это выполнение механической обработки на станке. Модуль AUTO-DIFF программного комплекса Vericut осуществляет проверку и сравнение модели, полученной после виртуальной обработки, и математической модели конструктора (рис. 3а). Проверка на зарезания может выполняться на любом шаге эмуляции обработки. Задавая точность проверки, можно определить места зарезаний или избыточного материала с указанием кадров программы ЧПУ, где произошло отклонение, и его величину (рис. 3б). Это дает возможность проанализировать результаты обработки и внести необходимые коррективы в управляющую программу до ее передачи в цех.
|
|
Оптимизация
Модуль OptiPath предназначен для автоматического подбора оптимальных скоростей подач исходя из условий резания и количества удаляемого материала (чем меньше удаляется материала, тем выше скорость подачи, и наоборот). Учитываются такие факторы, как:
- технические характеристики станка (мощность приводов станка, скорости ускоренных перемещений и т.д.);
- характеристики режущего инструмента (тип, материал, конструкция, количество зубьев, длина и т.д.);
- виды обработки (черновая, получистовая и чистовая) и соответствующие им режимы резания (глубина резания, скорость подачи в начале резания, норма снимаемого объема материала, ширина резания, угол резания);
- опыт операторов станков с ЧПУ, основанный на решении конкретных задач механической обработки.
Диапазон подач, оборотов шпинделя и минимальный шаг их изменения задаются пользователем.
Оптимизация УП в Vericut позволяет значительно улучшить качество обрабатываемых поверхностей, уменьшить износ станков и режущего инструмента, снизить расходы материала. После оптимизации УП станки работают более продуктивно: время обработки сокращается на 30-50%.
Эмуляция электроэрозионной прошивной обработки
Используя в качестве электродов модели, полученные при эмуляции УП изготовления электродов в Vericut, можно создать точную модель обработанной детали, какая получилась бы на реальном станке, с полной визуализацией процесса удаления объема материала электродом.
|
|
Интеграция с CAD/CAM-системами
Vericut интегрирован с системой сквозного параллельного проектирования и подготовки производства Pro/ENGINEER, что позволяет наиболее полно использовать эти программные комплексы. Vericut можно вызвать непосредственно из меню Pro/ENGINEER и работать с ним либо в интерактивном режиме, либо в режиме пакетной обработки файлов УП. Описания инструментов, программа обработки, конструкторская модель и модель заготовки автоматически передаются из Pro/ENGINEER в Vericut. Проверку УП можно выполнять, не прекращая работы в Pro/ENGINEER. Кроме того, в модуле CAD/CAM Interfaces программного комплекса Vericut предусмотрены интерфейсы к системам CAD/CAM CATIA, Unigraphics, WorkNC, Mastercam.
|
|
От управляющей программы — к CAD-модели
Vericut замыкает цепочку обратной связи «подготовка производства — производство», позволяя на основе УП, разработанных по чертежам деталей, получать трехмерные модели в форматах систем CAD. Эти модели могут быть при необходимости доработаны, а затем по ним вновь будут разработаны УП для изготовления усовершенствованных изделий.
В тех случаях, когда деталь обрабатывается на различных типах оборудования и моделях станков, экспорт модели для различных переходов и операций позволяет избежать эмпирического представления результатов обработки и может быть использован для дальнейшей оптимизации технологического процесса.
Осуществлять экспорт моделей позволяет модуль Model Export.
|
|
Подготовка квалифицированных специалистов
Подготовка специалистов-разработчиков УП не будет полной без практики на реальном обрабатывающем оборудовании. Но неразумно задействовать машинное время станков и рисковать вывести их из строя вследствие ошибки в УП. Возможность создания в программном комплексе Vericut реалистичных компьютерных моделей станков и отработка на них действия УП — отличный способ обучения квалифицированных специалистов без использования производственного оборудования. А аварии, неизбежные при обучении, будут виртуальными, и происходить они будут только с виртуальными станками!
Программный комплекс Vericut успешно используется на многих российских предприятиях. Среди них — ОАО «Чебоксарский приборостроительный завод “ЭЛАРА”» (г.Чебоксары), ОАО «Арзамасский приборостроительный завод» (г.Арзамас), ОАО «Красное Эхо» (п.Красное Эхо Владимирской обл.).
|
|
SOLVER предлагает
Инженерно-консалтинговая фирма SOLVER (СОЛВЕР) является официальным представителем компании CGTech в России. Наши специалисты, прошедшие обучение и сертификацию в Англии в компании CGTech, осуществят поставку ПО и обучат специалистов. С целью оценки эффективности применения программного комплекса Vericut на вашем предприятии специалисты фирмы SOLVER готовы провести проверку и оптимизацию управляющей программы, подготовленной вашими инженерами.
Фирма SOLVER, комплексно подходя к решению производственных проблем машиностроительных предприятий, предлагает комплексную автоматизацию управления жизненным циклом изделий, решений конструкторских и технологических задач, оснащение предприятий высокоэффективным технологическим оборудованием, инструментом и оснасткой.
