Ни для кого не секрет, что в условиях современного рынка залог конкурентоспособности предприятия — это в первую очередь способность адаптироваться к требованиям, предъявляемым заказчиком. Но выпускать конкурентоспособную продукцию — это не просто умение оперативно учитывать постоянно изменяющиеся потребности рынка, но также способность использовать на благо производства самые последние технические достижения.
Примерно такая же ситуация сегодня и в сфере систем автоматизированной подготовки производства.
Ни один руководитель не примет решение о приобретении САПР для своего предприятия или подразделения, не убедившись в том, что сделанный выбор позволит максимально удовлетворить потребности в программных средствах и инструментах, возникающие на всех этапах подготовки производства. Получается, что главное требование, предъявляемое к САПР, — адаптивность. Т.е. возможность получать от ПО максимально возможный результат за минимальный срок на каждом этапе КТПП с непременной привязкой к возможностям существующего производства.
Одним из важнейших этапов технологической подготовки производства, позволяющим выиграть время и добиться высокого качества выпускаемой продукции, является процесс программирования обработки на оборудование с ЧПУ. В идеале — процесс программирования и обработки деталей на станках с ЧПУ призван максимально облегчить жизнь технологу и оператору станка. На практике же, из-за из года в год возрастающей сложности оборудования, зачастую выходит так, что человек просто не способен использовать на все 100% возможности оборудования, предоставленного ему в распоряжение. Следовательно, оборудование используется не на всю мощность, простаивает и приносит косвенные убытки. Отсюда и вытекает одно из основных требований к САМ системам: наряду с доступностью в освоении и работе — способность максимально задействовать все доступные функции оборудования.
При работе интегрированной системы ADEM задачу создания управляющих программ по разработанной специалистом последовательности технологических переходов выполняет «Адаптер». Попросту говоря, он адаптирует команды и действия, заложенные технологом в маршрут обработки, под реальные возможности станка. Наглядным примером может служить применение в производстве токарных автоматов — современных станков, позволяющих снять с оператора станка с ЧПУ задачи по установке, выверке заготовки, переустановке полуфабриката и снятию готовой детали. Все эти действия могут быть заложены технологом в Управляющую Программу ещё на стадии проектирования маршрута обработки детали. В системе ADEM возможно задание следующих технологических команд: «Автоматическая подача прутка» — для автоматической подачи заготовки в рабочую зону станка; «Перехват детали» — для перехвата полуфабриката из шпинделя в контршпиндель и доработки оставшейся части детали; «Подвод ловушки» — для автоматического удаления готовой детали из рабочей зону станка. «Станочные циклы» — для включения в УП специализированных циклов обработки, реализованных на станке. Например, сверлильные циклы для станков «PUMA» серии MX, позволяющие выполнять сверление группы отверстий, расположенных по окружности. При этом использование станочного цикла позволяет упростить и сократить длину УП в десятки раз.
Рис. Программирование вспомогательного оборудования
Иногда на предприятиях встречаются и диаметрально противоположные случаи — когда обработка уже спроектирована, получена Управляющая Программа, а станок не может корректно отработать все запрограммированные перемещения инструмента. Такие случаи имеют место при несовершенстве математического аппарата станков. Например, случай когда отсутствует синхронизация перемещений по угловым и линейным осям. Грубо говоря, по прямой инструмент перемещается быстро, а поворачивается (наклоняется) медленно. В таких случаях, если встречается участок траектории инструмента с небольшим линейным перемещением и довольно большим изменением угла наклона инструмента, происходит следующее: инструмент совершает перемещение по прямой, практически не изменяя угла наклона, а после того, как инструмент уже пришёл в конечную точку перемещения, происходит б?льшая часть перемещения по угловым осям. Как следствие — зарезы на поверхности детали, получаемые от неравномерности перемещений инструмента. Выход из этой ситуации один — компенсировать недостатки в математических расчётах, выполняемых станком, средствами САМ системы. ADEM позволяет в таких случаях разбивать большие перемещения по угловым и линейным осям на несколько небольших участков, тем самым давая возможность станку выполнить перемещение и по линейным, и по угловым осям с примерно одинаковой скоростью, что позволяет в конечном итоге избежать дефектов в виде зарезов на формируемой поверхности.
Рис. Компенсация недостатков математического аппарата станков
Ещё один пример: некоторые станки при переходе к 5-ти координатному фрезерованию отключают функцию 3D коррекции инструмента. В этом случае ADEM также позволяет выйти из тупиковой ситуации, поскольку берет на себя часть пересчётов размеров инструмента при 5-ти координатной обработке.
Гибкость Адаптера системы ADEM в плане подхода к оборудованию с ЧПУ позволяет использовать ADEM CAM как инструмент для программирования обработки на любое оборудование с числом одновременно управляемых осей до 5-ти в одном канале числового программного управления. В том числе на токарные автоматы, токарные и фрезерные обрабатывающие центры, на станки с неортогональным расположением осей, а также многошпиндельное и многоканальное оборудование.
То же касается и систем управления станков. На сегодняшний день кроме наиболее часто встречающихся на рынке систем ЧПУ, таких как «FANUC», «HEIDENHAIN», «CNC», «NC» и «SINUMERIK», широко распространены и другие, например, «HAAS», «AGIEMATIC», «MAZATROL», «BOSCH», «FMS», «МАЯК» и пр. И можно с уверенностью утверждать, что Адаптер CAD/CAM/CAPP системы ADEM позволяет в полной мере наладить связку технолог-станок независимо от установленной на станке системы ЧПУ. В случае, когда оборудование оснащено системой ЧПУ с кодировкой, отличающейся от общепринятого европейского стандарта ISO, специалистам, работающим с ADEM, необходимо лишь внести соответствующие коррективы в описание формата вывода Управляющей Программы (в постпроцессор). Написание и отладка постпроцессора — весьма наглядный и доступный для изучения и понимания процесс, поскольку язык программирования прост и есть удобный встроенный отладчик.
Кроме изменения формата Управляющих Программ под различные системы ЧПУ Адаптер CAD/CAM/CAPP ADEM также позволяет производить параметрическое программирование. Использование параметрических Управляющих Программ даёт существенное сокращение длины УП.
Рис. Создание параметрических УП
Сокращение длины желательно не только для упрощения чтения и контроля получаемых Управляющих Программ технологами, но в первую очередь это необходимость, связанная с ограниченностью ресурсов памяти старых станков — когда УП большой длины попросту не помещается целиком в памяти станка. Именно в этих случаях и используются параметрические УП либо программы, отличные от кодировки стандарта ISO.
Подводя итог обзора новых возможностей Адаптера системы ADEM, хочется ещё раз упомянуть тот факт, что опыт специалистов нашей компании и мощный инструментарий CAD/CAM/CAPP ADEM позволяет использовать практически любое оборудование с ЧПУ — независимо от типа и модели станка.
Работы Группы Компаний ADEM не ограничиваются сотрудничеством с российскими предприятиями. Кроме дилерских подразделений в Беларуси и Украине имеется представительство в Германии, занимающееся внедрением CAD/CAM/CAPP ADEM на предприятиях еврозоны.
Специалисты нашей компании работают со многими поставщиками современного оборудования с ЧПУ в нашу страну, среди них: «Handtmann», «Пумори-Инжиниринг», «СФТехнологии», «LMG-Technology», «West Digital», «Линарес», «DEG», поставщиками инструмента: «ISCAR», «SANDVIK», «Скиф-М» и многими другими. Работая с широким кругом поставщиков, мы тем самым стараемся быть в курсе развития самого современного оборудования и металлорежущего инструмента, чтобы иметь возможность своевременно подстроиться под изменения и нововведения. И используем мы для этого все тот же мощный инструмент из состава системы ADEM — Адаптер. В отличие от большинства CAM и CAD/CAM систем, поставляющих универсальные постпроцессоры, мы всегда предоставляем заказчику постпроцессор, настроенный индивидуально. Конечно, мы стараемся минимизировать расходы — и свои, и клиента — и тоже имеем в арсенале средств универсальные постпроцессоры. Однако практика показывает, что сложное оборудование всегда требует индивидуально настроенного постпроцессора. Только в этом случае удается использовать заложенные в станок (инструмент) возможности на 100%. А это означает, что загрузка станка будет приближаться к теоретической и, соответственно, затраты на приобретение — часто весьма дорогого! — оборудования будут окупаться быстрее. Грамотно настроенный постпроцессор, учитывающий еще и динамические характеристики станка (что умеют делать очень немногие САМ-системы!), позволяет, кроме прочего, за счет более плавных перемещений экономить электроэнергию, СОЖ, бережно расходовать инструмент и т.д. Кроме того, учёт динамических характеристик инструмента позволяет нам максимально точно рассчитать машинное время обработки детали ещё на стадии программирования обработки технологом, что является очень важным фактором при планировании производства. Очень важная деталь: количество слесарной обработки остающееся после работы оборудования с ЧПУ. Написать программу для многокоординатной обработки сейчас можно уже во многих CAM-системах. Однако и здесь грамотный подход к 100% использованию возможностей оборудования (с помощью Адаптера!) позволяет минимизировать, а то и вовсе обойтись без слесарной обработки.
Рис. Оборудование с неортогональным расположением осей
Далеко за примером ходить не надо: проведенная летом 2009 года НИР на территории НАПО им В.П. Чкалова (г. Новосибирск) по замене неэффективной технологии обработки боковой рамы остекления кабины самолета SSJ-100, которая была создана на зарубежной CAD/CAM системе, на новые технологии, разработанные и применяемые специалистами ADEM. НИР показала более чем двукратное преимущество новых технологий ADEM по многим показателям. Цифры подтверждены в отчете, подписанном руководством ЗАО ГСС (гражданские самолеты Сухого) и в отчетных материалах специалистов фирмы «Handtmann», на станках которой и производилась упомянутая НИР. Кстати об эксплуатации данных станков: в их составе есть датчики перегрева шпинделя (очень дорогостоящей части станка). Так вот, при воспроизведении УП, полученных при использовании других САМ- систем, эти датчики постоянно останавливают работу станка, давая время на его охлаждение. При работе же с УП, полученной в ADEM, шпиндель не перегревается, что дает дополнительную экономию электроэнергии, а станок не простаивает. Наши новые технологии обработки металлов резанием на оборудовании с ЧПУ демонстрируют высокие результаты на многих предприятиях: РКК «Энергия», РСК МиГ, «НПО Автоматики», «Мотор-Сич» и других. А нововведения в Адаптере, о котором и идет речь, позволяют работать с самым разнообразным оборудованием (не говоря уже об устаревшем, которое используется до сих пор и тоже требует к себе индивидуального подхода): это и многошпиндельное оборудование и многоканальные станки с ЧПУ (пример такой работы — Рыбинский завод приборостроения, где с нашей помощью запущен станок Tsugami BH28).
Эксплуатация Адаптера — это путь к использованию 100% возможностей современного оборудования и инструмента, а значит, соответствие намеченным Президентом РФ достижении условий бережливого производства, т.н. «lean production». Мы часто читаем в популярных изданиях про успехи различных систем в области запуска нового оборудования, однако просто запустить станок или запустить его с полным использованием заложенной функциональности — это совершенно разные достижения. Критерий истины — практика, как известно, и мы всегда готовы доказывать эффективность наших достижений в реальном производстве.
автор: Андрей Аввакумов (вед. спец-т группы компаний ADEM)