Нет ни одной системы объемного моделирования (CAD/CAM), которая за основу своих стандартных примеров, особенно на презентациях, не брала бы составляющие узлы и отдельные детали газотурбинного оборудования (лопатки, лопасти и т.д.).
Сложность проектирования моделей, высокая степень точности и уникальность методов механообработки подобных деталей являются у разработчиков современных CAD/CAM систем оценками работоспособности их программных продуктов. Дальнейшая судьба изделий целиком и полностью зависит от производственных факторов при изготовлении. Весьма высока роль оборудования, к которому предъявляются повышенные требования точности и надежности. К сожалению, реальные условия проектирования и производства изделий данной группы иногда далеки от идеала. Кроме всего прочего, не редким является случай несоответствия подготовительной стадии и изготовления, когда модель, спроектированная по самым передовым CAD/CAM технологиям, не может быть изготовлена в связи с несовершенством математического аппарата ЧПУ.
Рассмотрим несколько вариантов решения вышеназванных противоречий с применением системы автоматизированной подготовки производства ADEM фирмы “Omega Technologies ltd.” на примере механообработки детали “Крыльчатка”, моделирование которой производилось на Армавирском ЭТЗ (см. рис. 1).
Рис. 1
Проектирование объемной модели в ADEM не вызвало затруднений. На рисунке видно, что модуль ADEM CAD версии 6.1 прекрасно справился с поставленной задачей.
Однако, воплотить 3-х мерную модель в металл обычными методами обработки не удалось по причине отсутствия на предприятии-соисполнителе станка с согласованным движением по трем осям.
Для этого потребовалось обратиться к стратегии механообработки Z-level, реализованной в модуле ADEM CAM. В этом случае, инструмент движется по плоской траектории с элементарным приращением по третьей оси (Z) при согласовании только лишь осей X и Y.
Наличие в системе данной методики расчета позволяет использовать устаревшее оборудование для выполнения некоторых объемных задач. Возможности ADEM версии 6.1 можно применить и к оптимизации управляющей программы. Ряд 2.5 координатных станков с ЧПУ имеет встроенные циклы объемной обработки по трем осям - движение по спирали. Любой технолог, который сталкивался с такой задачей, знает ее трудоемкость. В общем случае движение по спирали происходит при задании круговой интерполяции с расчетом дополнительных параметров – приращений по координате Z и дополнительной оси W, характеризующей угол наклона спирального движения относительно центра координат. Вполне естественно, что никакой ручной расчет не в состоянии справиться с программированием этого цикла при наличии сложной траектории движения. И только комплексный подход с применением плоского моделирования и параметрически заданных поверхностей в ADEM позволил получить управляющую программу и обработать эту модель (см. рис.2).
Рис.2
Описанные примеры являются отдельными уникальными решениями производственных задач в системе ADEM. В общем случае ADEM решает широкий круг задач, связанных с конструкторско-технологической подготовкой производства на разных стадиях:
· плоское и объемное моделирование изделия от внешнего облика до подробной детализации;
· выпуск конструкторской документации в соответствии с действующими стандартами;
· проектирование операции обработки изделия на оборудовании с ЧПУ;
· настройка системы на конкретную стойку с ЧПУ;
· получение управляющей программы;
· визуализация и анализ обработки до получения изделия в металле;
· передача управляющей программы на оборудование с ЧПУ;
· разработка технологического процесса на изделие с выпуском необходимого комплекта документации.
На текущий момент имеются типовые примеры применения технологии ADEM на предприятиях связанных с проектированием и изготовлением газотурбинного оборудования (см. рис.3 и рис.4).
Рис.3 Заказ на изготовление прессформ для лопаток данного насоса для перекачки нефти был выполнен для одного из предприятий Томского отделения концерна «Юкос»
Говоря о типовых примерах, нельзя не упомянуть наработки Самарского ГАУ им С.П. Королева. В настоящее время в Университете находятся более 150 инсталяций ADEM разных версий. За почти 10 лет работы студентами были созданы более 20 модификаций газотурбинных двигателей (в основном, на базе двигателей «НК»). Данные модификации широко используются в учебно-методической работе при подготовке специалистов для известных моторостроительных производственных объединений г. Самары.
Рис.4 Модель ротора турбины нагнетательного насоса (ОАО «Геофит», г. Томск)
Десятилетний опыт эксплуатации CAD/CAM ADEM на предприятиях бывшего СНГ и за рубежом доказал жизнеспособность и актуальность методов решения производственных задач, заложенных разработчиками в основу системы. Удобство работы пользователя, многовариантность методов получения готового результата, наличие открытых информационных каналов делает ADEM привлекательным для пользователя, умеющего беречь и ценить свои и производственные ресурсы.