7 - 2001

Технологии Delcam plc в России и за рубежом

Нина Адамсон, Андрей Мазурин, Наталия Погодаева

Катер «НИКОЛЬ-КЛАССИК»

Технологии Delcam plc на азиатском рынке

   Автоматизация инструментального производства Hyundai Motors

   «Проведенная нами оценка показала, что продукты фирмы Delcam оказались наиболее

   Производство пресс-форм для бамперов с использованием PowerMILL

Delcam plc — некоторые результаты 2000-го финансового года

Delcam plc — лидер среди разработчиков САМ

Внедрять современные компьютерные технологии на российских промышленных предприятиях, едва сводящих концы с концами, — задача не из легких, а внедрять западные разработки, в несколько раз превышающие по стоимости отечественные, — сложнее вдвойне. Но несмотря на это, наряду с российскими все больше западных программных решений появляется на рабочих местах конструктора-технолога в проектных и производственных отделах предприятий. Во многом широкому внедрению и эффективному использованию западных технологий при всей их дороговизне способствует качество этих решений. Что ни говори, но для многих представителей западного рынка САПР развитие и использование их решений на сотнях предприятиях мира длится уже несколько десятилетий, тогда как для российских лидеров рынка САПР здесь можно говорить максимум о десяти годах. Отсюда и более тщательная проработка, и более широкий набор сервисных и функциональных возможностей программных решений, и более устойчивая их работа. Я ни в коей мере не стремлюсь принизить достоинства отечественных решений. Напротив, темпам развития отечественных САПР может позавидовать любая западная компания. С опытом, приобретаемым российскими разработчиками, растет и качество их программ. Но пока эффективность западных решений во многих случаях превосходит российские аналоги, а следовательно, они непременно будут востребованы не только за рубежом, но и в России, невзирая на сравнительно высокую стоимость.

В данной статье мы приведем примеры успешного использования компьютерных технологий английской компании Delcam plc. Но прежде скажем несколько слов о программных продуктах компании.

Важной и принципиальной особенностью программных решений фирмы Delcam plc является их преимущественная ориентация на решение задач инструментального производства. Там, где решаются вопросы проектирования и изготовления сложных поверхностей изделий, успешно применяются технологии Delcam. Все программные продукты компании объединены в один пакет программ, известный под общей торговой маркой Power Solution. Состав поставки пакета программ определяется индивидуально для каждого заказчика. В него входят следующие системы:

  • PowerSHAPE — трехмерная графическая система для поверхностного и твердотельного моделирования изделий различной степени сложности. Включает в себя различные программные модули, в том числе для проектирования пресс-форм (PS-Mold) и подготовки конструкторской документации (PS-Draft);
  • PowerMILL — CAM-система для подготовки управляющих программ трехмерной механообработки поверхностей деталей. Является по сути стержневой программой всего пакета. Система позволяет быстро получать точные управляющие программы (УП) для всех видов обработки поверхностей любой степени сложности;
  • PowerINSPECT — система для обработки данных, полученных на контрольно-измерительных машинах, и автоматического сравнения результатов измерений готового изделия с его электронной (базовой) моделью. Система эффективно используется в инструментальном производстве в сочетании со стационарными и переносными измерительными машинами;
  • ArtCAM — система, предназначенная для построения трехмерных рельефов по плоским рисункам или чертежам, а также для проектирования управляющих программ для ЧПУ-обработки. Система эффективно используется, в частности, для гравировальных работ;
  • CopyCAD — система проектирования от физического образца до электронной модели (обратный инжиниринг). Программа обеспечивает преобразование данных, полученных с координатно-измерительной машины, лазерного сканера, копировального станка или другого устройства оцифровки, в поверхностные электронные модели для дальнейшей работы с ними в CAD/CAM-системах (например, PowerSHAPE и PowerMILL).

Другими словами, здесь есть все, что необходимо для построения полной производственной цепочки — начиная с этапа проектирования и кончая изготовлением изделия на станках с ЧПУ. Единственное, что могут пожелать пользователи комплекса программ Power Solution, — это программ для проведения различных расчетов и анализа проектируемого изделия и технологических процессов (таких как литье металлов и пластмасс, листовая и объемная штамповка, будь то горячая, полугорячая или холодная штамповка). Но этим фирма никогда не занималась и не планирует заниматься, зато активно сотрудничает с другими компаниями, разрабатывающими соответствующие CAE-системы, с целью предоставления пользователям максимально интегрированного решения.

Во многом благодаря целенаправленному развитию программных решений Delcam plc различные приложения Power Solution нашли широкое применение в инструментальных производствах различных промышленных компаний. Теперь даже в России не в диковинку наблюдать, как при наличии ряда проектных отделов таких тяжелых САПР, как Unigraphics и CATIA, задачи инструментальщиков тем не менее решаются с привлечением программ Power Solution (о чем немало рассказывалось пользователями систем на страницах журнала «САПР и графика»).

Ярким примером, иллюстрирующим совместное использование CATIA и программ Power Solution, может служить опыт Саратовского авиационного завода.

Катер «НИКОЛЬ-КЛАССИК»

Лето прошлого, 2000 года порадовало нас появлением на просторах Волги нового прогулочно-спасательного быстроходного речного катера «НИКОЛЬ-КЛАССИК» со скоростью хода 50-85 км/ч, который был сконструирован по эскизам и изготовлен на Саратовском авиационном заводе за четыре месяца. Уже в летнем сезоне 2000 года катер прошел испытания, показав удивительные ходовые качества.

Электронная модель катера (рис. 1) была выполнена в системе CATIA и состояла из 13 больших и порядка 150 небольших, увязанных между собой поверхностей. Геометрические обводы проектируемого катера многократно менялись в процессе построения графической модели, пока внешний вид и соответствующие мореходные качества не удовлетворили заказчика; после этого электронная модель была утверждена и передана в производство.

Данные графической модели катера передавались через IGES-формат в графическую систему PowerSHAPE, являющуюся одной из составляющих комплекса программ Power Solution. После некоторой доработки поверхностей модели в PowerSHAPE проектировалась оснастка. Для проектирования последующей механической обработки использовался модуль PowerMILL программного комплекса Power Solution. С его помощью были разработаны управляющие программы к фрезерным станкам с ЧПУ, на которых изготавливалась оснастка.

Таким образом, по электронной модели катера был спроектирован и изготовлен стапель сборки катера, что позволило обеспечить геометрическую идентичность модели и готового изделия.

Кроме того, по имеющимся эскизам для катера, в котором в качестве двигателя используется силовая установка типа «ВАЗ», в системе CATIA был смоделирован гребной винт (рис. 2). Полученная трехмерная модель винта обрабатывалась по управляющим программам, разработанным в PowerMILL, и использовалась как прототип для литья гребных винтов.

Таким образом, быстрая разработка и изготовление катера на Саратовском авиационном заводе стали возможны благодаря использованию западных передовых компьютерных технологий проектирования, обработки и изготовления нового изделия.

Особо следует отметить высокую эффективность решений, достигаемых с использованием Power Solution при производстве как простых, так и самых сложных изделий. Это, по мнению специалистов авиазавода, выгодно отличает программные продукты фирмы Delcam plc от решений других разработчиков CAD/CAM.

В начало В начало

Технологии Delcam plc на азиатском рынке

Автоматизация инструментального производства Hyundai Motors

Южнокорейская корпорация Hyundai Motors является одним из крупных производителей автомобилей, чья продукция пользуется спросом далеко за пределами страны, в том числе в России. Hyundai Motors выпускает ежегодно около 1,2 млн. автомобилей. Экспорт осуществляется в 160 стран мира. На сегодняшний день в различные страны мира поставлено уже более 2 млн. автомашин. Среди производителей автомашин Hyundai занимает седьмое место в мире. Концерн объявил о планах создания трех новых заводов с целью увеличения производства до 2 млн. автомашин в год.

В отличие от большинства других автомобильных компаний Hyundai Motors полностью обеспечивает себя штамповой оснасткой, необходимой для производства автомобилей. При этом около 70% штамповой оснастки идет на удовлетворение собственных нужд, а оставшаяся часть изготавливается для внешних потребителей, в числе которых имеются и другие автомобильные заводы. Подразделение по изготовлению штамповой оснастки компании Hyundai Motors производит в месяц около 40 комплектов для различных штампов, включая штампы для листовой объемной штамповки кузовов, дверей, капота и крыльев автомобиля.

Для удовлетворения потребностей как самой компании, так и внешних заказчиков в подразделении работают около 40 конструкторов штампов, 30 разработчиков управляющих программ и 50 операторов станков с ЧПУ.

Не так давно подразделение существенно обновило свой станочный парк, инвестировав немалые средства в технологии высокоскоростной фрезерной обработки. В настоящее время здесь насчитывается около 30 станков, преимущественно фирмы Shin Nippon, а также (в меньшей степени) фирмы Doosan (рис. 3). Такое переоснащение производства было продиктовано стремлением Hyundai Motors не отстать от конкурентов в выпуске в максимально короткие сроки новых высококачественных моделей автомобилей, что достигается благодаря использованию высокоскоростной обработки и современных компьютерных технологий.

После более чем десятимесячного всестороннего изучения CAD/CAM-систем 14 ведущих компаний-разработчиков Азии, США и Европы специалисты компании Hyundai Motors в качестве базового решения для автоматизации подразделения по производству штамповой оснастки выбрали комплекс программ Power Solution фирмы Delcam plc (рис. 4).

Отбор программных решений производился в два этапа. Первый тендер состоялся в мае прошлого года. «Мы знали, что Delcam будет одним из основных претендентов, — вспоминает главный управляющий штампового подразделения Hyundai Motors г-н Пак. — Многие из наших подрядчиков уже использовали программные решения этой фирмы у себя на производстве. Более того, одна из наших дочерних компаний, Hyundai Electronics, была давним пользователем технологий Delcam». Однако речь шла о выборе базового решения, определяющего развитие производства на многие годы вперед, и здесь требовалось тщательное изучение всех программных решений, успешно зарекомендовавших себя при решении аналогичных задач. К тому же немалую роль могли сыграть поддержка пользователей со стороны разработчиков и перспективы развития самого программного продукта применительно к инструментальному производству в целом. Для принятия единственно верного решения и была необходима организация такого тендера. На протяжении первых шести месяцев все 14 систем были детально изучены специалистами Hyundai Motors. В результате были отобраны два претендента, решения которых были подвергнуты повторному, но на этот раз более глубокому анализу.

В начало В начало

«Проведенная нами оценка показала, что продукты фирмы Delcam оказались наиболее

эффективными и позволили нам в дальнейшем существенно сократить основное время производства и повысить качество изделий, — говорит г-н Пак. — Они также обеспечили наиболее легкую интеграцию с имеющейся на производстве системой для проектирования штамповой оснастки».

Говоря о возможностях CAM-системы PowerMILL, специалисты Hyundai Motors особо отметили высокую скорость расчета управляющих программ, широкий ряд заложенных в систему стратегий обработки и гибкий редактор УП. Все это оказалось очень удобным и легко доступным при работе с программой. Помимо этого PowerMILL включает набор мощных функциональных особенностей, необходимых для производства прессового инструмента, таких как обработка углов, доводка поверхностей, обработка с выдержкой постоянного расстояния между строками и фрезерование внутри контактного ограничения. Все это и ряд других, не менее важных особенностей PowerMILL позволило выбрать CAM-систему в качестве базовой, способной реально обеспечивать стабильные высококачественные результаты обработки изделий.

Другим важным фактором, повлиявшим на выбор в пользу Delcam plc, оказалось наличие в регионе дочерней компании Hankook Delcam, сохранившей, несмотря на спад в экономике, всех своих квалифицированных инженеров, оказывающих оперативную поддержку пользователей на высоком уровне. Более того, через посредничество Hankook Delcam установились тесные связи с разработчиками Power Solution в Англии. Это, в свою очередь, привело к тому, что в новых версиях Power Solution появились функциональные возможности, отвечающие запросам Hyundai Motors.

Сегодня подразделение по производству штамповой оснастки компании Hyundai Motors использует PowerMILL для всех процессов механообработки.

В начало В начало

Производство пресс-форм для бамперов с использованием PowerMILL

Тайваньская компания Doong Ling Ltd является основным производителем пресс-форм для получения бамперов автомобилей на Тайване. За последние пять лет компания поставляет инструментальную оснастку для Dong Yang Corp — одной из крупнейших автомобильных компаний Тайваня.

До того как компания приобрела CAM-систему PowerMILL фирмы Delcam plc, для производства пресс-форм бампера использовалась технология фрезерования по модели или шаблону, изготавливаемой чаще всего из гипса. Весь процесс был крайне трудоемким и отнимал много времени. Соответственно, точность пресс-форм была ограничена используемой технологией и в значительной степени зависела от квалификации рабочих.

Между тем требования к качеству со стороны заказчиков возрастали, и владелец компании Doong Ling

г-н Тсаи принял решение заменить традиционную технологию изготовления пресс-форм на современную с использованием CAM-систем и станков с ЧПУ.

«Когда мы выбирали нашу CAM-систему, одним из главных требований было обеспечение многосторонней обработки фрезерованием, аналогично используемому нами до этого фрезерованию по шаблону, — вспоминает г-н Тсаи. — После изучения различных CAM-систем мы поняли, что PowerMILL лучше всего подходит для выполнения наших работ — благодаря очень гибкому редактору управляющих программ и мощным функциям, таким как автоматическая доводка углов».

Другой особенностью, принятой во внимание при выборе PowerMILL, является поддержка CAM-системой режима 3+2 механообработки (рис. 5, 6). Это свойство является очень важным для Doong Ling при получении пресс-форм для бамперов на имеющемся оборудовании.

Обучение операторов станков с ЧПУ этой программе проходило намного легче, чем ожидалось. «PowerMILL очень легка для изучения и использования, — говорит Тсаи. — Даже операторы, не имевшие до этого опыта работы с CAD/CAM, вроде меня, могут очень быстро начать использовать ее».

Высокая производительность расчета УП в PowerMILL позволяет на одном рабочем месте проектировать управляющие программы сразу для двух больших фрезерных станков с ЧПУ. При этом изготовляются как вкладыши, так и все необходимые внутренние полости пресс-формы для бампера. В настоящее время компания приобрела еще один станок с ЧПУ — поменьше — для изготовления главным образом электродов. Для их обработки также используется PowerMILL.

По мнению специалистов завода, PowerMILL делает весь процесс обработки поверхностей пресс-формы более эффективным и надежным. «Мы настолько доверяем стабильности и надежности проектируемых управляющих программ с помощью PowerMILL, что позволяем себе оставлять наши большие станки с ЧПУ во время обработки оснастки без присмотра».

В ближайшей перспективе специалисты Doong Ling предполагают вдвое сократить время на ручную доводку пресс-форм — за счет получения чистовых поверхностей высокого качества с применением PowerMILL

«САПР и графика» 7'2001