Новые возможности в механообработке

Интеграция программных продуктов в единой среде

Промышленное компьютерное моделирование

Простая механообработка

От трех- к пятикоординатной фрезерной обработке

Вертикальные рынки

Стратегия дальнейшего развития

Алан Кристман, по материалам которого подготовлен этот обзор, является вице-президентом независимой американской компании CIMdata, Inc. Эта компания ежегодно проводит глубокие рыночные исследования и предоставляет отчеты, информацию и технические консультации в области CAD/CAM/CAE/PDM-систем, технологий и приложений.

Британская компания Delcam plc — один из признанных лидеров среди производителей программного обеспечения, специализирующихся на разработке CAD/CAM-систем для гибридного моделирования, промышленного дизайна, высокоскоростной механообработки и подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ. Кроме того, программные продукты Delcam plc позволяют решать такие задачи, как контроль качества изделий и обратный инжиниринг (см. статью «Практический подход к реверсивному инжинирингу» в «САПР и графика» № 11’2001). За последние годы компания добилась значительных успехов в разработке программного обеспечения для проектирования пресс-форм и 5-координатной фрезерной обработки, а также в области разработки экспертных баз знаний для механообработки.

В настоящее время Delcam plc концентрирует усилия на комплексной автоматизации производства изделий со сложной геометрией деталей в рамках семейства программных продуктов Power Solution. Ключевыми звеньями Power Solution являются:

• PowerSHAPE для конструирования и гибридного (сочетающего поверхностное и твердотельное представление) моделирования, включающего средства для проектировщиков и специалистов инструментального производства;
• PowerMILL для многокоординатной механообработки;
• PowerINSPECT для контроля качества опытных образцов и готовых изделий, а также состояния электродов и оснастки;
• CopyCAD для операций реверсивного инжиниринга путем создания компьютерных моделей по данным, полученным при помощи оцифровки прототипа;
• ArtCAM Pro для проектирования и изготовления изделий с художественными элементами;
• PS-Exchange для обмена данными между различными системами;
• PS-Team для управления данными проекта.

Компания Delcam plc непрерывно совершенствует разрабатываемые программные продукты. Так, новые версии PowerSHAPE и PowerMILL выпускаются каждые четыре месяца, а перед этим обязательно проводится их полное тестирование.

Интеграция программных продуктов в единой среде

В современной промышленности стала популярной новая практика, когда над проектами работают динамически создаваемые группы исполнителей. Для организации работы внутри таких групп компанией Delcam plc разработан продукт PS-Team, построенный на основе Web-технологий. PS-Team реализует функции по управлению данными проекта, регистрации вносимых изменений, назначению исполнителей и контролю над ходом исполнения работ. Благодаря этому проекты станут доступны через сеть Internet для всех членов группы независимо от их местонахождения. Заметим, что система PS-Team может быть непосредственно интегрирована во все продукты семейства Power Solution. Кроме того, PS-Team может использоваться для хранения и работы с данными о заказчиках, демонстрации протоколов совещаний и других файлов.

Во всех пакетах семейства Power Solution используется стандартный интерфейс Windows. Расположение управляющих элементов просто и интуитивно понятно. Для удобства в работе используется динамическая справка. В проекте допускается неограниченное количество откатов. Наличие интеллектуального курсора увеличивает удобство работы пользователя и снижает необходимость создания вспомогательных построений. Задействована также функция drag-and-drop; оптимизирована работа с диалоговыми окнами.

Для обмена данными с другими САПР используется пакет PS-Exchange. Если конвертировать данные вам приходится редко, то можете делать это посредством сети Internet с оплатой по факту выполненной работы. При частой трансляции данных из одной САПР в другую возможно получение постоянной лицензии.

Промышленное компьютерное моделирование

Компания Delcam plc является одной из немногих компаний — разработчиков САМ-систем, которые используют собственный геометрический моделировщик.

Пакет PowerSHAPE является собственной разработкой компании Delcam plc. На сегодняшний день это — легкий в использовании и быстрый в работе геометрический моделировщик с отличными возможностями поверхностного и твердотельного моделирования. Концептуальные модели могут быть сконструированы, отображены и образмерены. Пакет хорошо справляется с созданием сложных поверхностей в зонах плавных переходов и устойчив по отношению к некорректным исходным данным. Особенно продвинутыми являются функции поддержки поверхностей с двойной кривизной. В ближайших версиях появятся уже разработанные функции моделирования сборок и операции для работы с облаками точек.

PowerSHAPE выпускается сегодня в двух версиях:

1. PowerSHAPE for Designers — для конструкторов. Включает в себя набор базовых функций пакета PowerSHAPE, а также расширенные функции поверхностного и твердотельного моделирования и PS-Render.
2. PowerSHAPE for Toolmakers — для производителей оснастки. Содержит в себе функции моделирования пакета PowerSHAPE, а также модули Die Wizard, PS-Electrode и PS-Moldmaker.

Простая механообработка

Компания Delcam plc предлагает многофункциональную CAM-систему для механообработки PowerMILL, которая генерирует эффективные управляющие программы и минимизирует время, необходимое для обработки детали.

Заслуживает внимания высокая скорость генерации управляющих программ для станков с ЧПУ. Механообработка в PowerMILL производится по аппроксимированной поверхности, полученной методом триангуляции, а не с помощью набора математически описанных поверхностей. Такой подход позволяет повысить производительность, а также уменьшить вероятность зарезов, когда инструмент пересекает поверхность при мультиповерхностной механообработке. Если в траекторию фрезы вносятся поправки, то PowerMILL пересчитывает только ту часть траектории, которая подверглась изменениям.

От трех- к пятикоординатной фрезерной обработке

В промышленности система PowerMILL прочно заняла свое место как пакет для 3- и 5-координатной фрезерной обработки штампов и пресс-форм. Она прекрасно работает совместно с CAD-программой PowerSHAPE.

PowerMILL является универсальной CAM-системой для 3-координатного мультиповерхностного фрезерования, имеющей множество стратегий механообработки. Приведем некоторые из них:

• фрезерование по растру, при котором резание идет параллельно плоскости (x,y) или под любым углом, заданным пользователем;
• фрезерование по постоянному уровню Z;
• фрезерование пологих участков с заданным максимальным углом уклона;
• фрезерование по спирали для создания полостей;
• радиальное фрезерование;
• проекционное фрезерование (проецирование возможно вдоль заданной оси, от заданной точки и от заданной линии);
• ротационное фрезерование для обработки округлых объектов;
• фрезерование с постоянным шагом вдоль поверхности;
• фрезерование по шаблону, заданному пользователем, и гравировка.

Компания Delcam plc занимает лидирующие позиции в области высокоскоростной механообработки (High Speed Machining, HSM). Основными преимуществами HSM являются высокая финишная чистота обрабатываемой поверхности и минимизация ручной доводки изделия, что увеличивает продуктивность работы. Постоянно совершенствуя функции для технологии HSM, Delcam plc прочно удерживает данный сектор рынка.

Прилагаемые Delcam plc усилия для дальнейшей автоматизации своего программного обеспечения позволили компании выработать уникальный подход к трем основным режимам использования:

• использование стандартного пакета PowerMILL;
• подход на основе экспертной механообработки, когда знания встраиваются в PowerMILL;
• предоставление инструментария для пользовательской адаптации и настройки системы для максимальной автоматизации. Пользователь может подключить свои собственные программы, которые автоматизируют его работу.

В PowerMILL встроена базовая функция проверки траектории резания, которая целиком разработана компанией Delcam plc. Имитация процесса обработки начинается после того, как рассчитаны все траектории инструмента. Деталь может быть отображена на экране в виде проволочного каркаса или как твердотельная модель. В то время как генерируется и выводится на экран траектория фрезы, пользователь может динамически вращать модель детали. Использование полупрозрачных поверхностей позволяет осмотреть деталь изнутри. Качество полученных поверхностей можно проверить, используя закраску для проверки на гладкость.

В дополнение к вышеперечисленным компонентам, Delcam plc предоставляет заказчикам встроенный в PowerMILL генератор постпроцессоров PM-Post.

До последнего времени PowerMILL специализировался на 3- и 5-координатном фрезеровании. В ближайшее время в пакет планируется добавить модули для токарной и электроэрозионной обработки, что позволит расширить спектр решаемых PowerMILL задач в машиностроении.

Вертикальные рынки

Уникальные возможности продуктов семейства Power Solution, разработанных компанией Delcam plc, позволяют использовать их не только в небольших инструментальных производствах, но и в крупных корпорациях. Вертикальные решения включают пакет CopyCAD для реверсивного инжиниринга, систему PowerINSPECT для измерений и контроля качества изделий и программный продукт ArtCAM Pro для художественных приложений. Зачастую эти программные продукты являются первыми пакетами, с которых небольшая компания или крупная корпорация начинает сотрудничество с Delcam plc.

Различные виды корпоративных решений предлагаются для самых разнообразных применений, начиная с самолето- и автомобилестроения и заканчивая производством обуви и ювелирных украшений. Программное обеспечение компании Delcam plc позволяет существенно улучшить технологические показатели производства в самых разных отраслях промышленности. Очень важно, что внедрение новых технологий приводит к росту доходов, не внося радикальных изменений в базовое инструментальное производство. Поэтому на этапе внедрения системы исключены неблагоприятные воздействия.

Для каждого из программных продуктов семейства Power Solution компания Delcam plc разработала собственную программу развития и исследования рынка. Благодаря этому стали возможны те впечатляющие достижения, которые компания имеет по каждому из перечисленных программных продуктов — как и в отношении их быстрого развития, так и в сфере продвижения на рынок.

Стратегия дальнейшего развития

Дальнейшее развитие программных продуктов семейства Power Solution планируется в направлении постоянного совершенствования возможностей твердотельного моделирования, что позволит достичь высокой ассоциативности и расширить сферу применения продуктов. В ближайшей версии будет добавлена возможность работы при твердотельном и поверхностном моделировании с триангулированными поверхностями. Дальнейшее развитие получат пакеты PS-Electrode и PS-Moldmaker, которые станут более функциональными и автоматизированными. Будут также расширены возможности функций высокоскоростной механообработки и поддержки синхронного 5-координатного фрезерования. Кроме того, разрабатываются новые функции экспертной механообработки и специализированные приложения для производителей оснастки.

Дополнительную информацию можно получить на сайте http://www.cimdata.com/.

Обзор подготовлен по материалам Алана Кристмана для издания CIMdata.

«САПР и графика» 12'2001