Опыт применения САПР ADEM в изготовлении ракетно-космической техники

Создание комплектов документов на тех.процесс

После расчета и отладки управляющей программы технолог должен выпустить комплект технологической документации на тех.процесс. Создание и оформление комплекта документов является для технолога одной из важнейших задач на этапе формирования технологического проекта обработки детали. 

В настоящий момент написание технологии выполняется в различных системах. Это система распечатки тех.процессов СМРТП, в которой для ввода информации используется кодировка, Word, где набивка документации осуществляется вручную, и система ТехноПро. Кроме того применяется формирование тех.процессов в Excel с помощью языка VisualBasic. 

Для проектирования маршрутных, маршрутно-операционных и операционных технологических процессов в среде ADEM предназначен модуль ADEM CAPP. Работа модуля основана на использовании баз данных технологического оснащения в диалоговом режиме. ADEM CAPP позволяет создавать технологическую документацию на различные виды производства, в т.ч. на механообработку. Здесь есть возможность для формирования как полного маршрута обработки, так и отдельных документов, например, в дополнение к тех.процессу, - спецификаций, ведомостей, комплектовочных карт и т.д.

Как и все модули ADEM, CAPP тесно взаимодействует со всеми модулями системы. Это позволяет вести сквозное проектирование технологической документации на различных уровнях создания проекта. При формировании операционных эскизов система автоматически переходит в CAD, где и создаются эскизы, после завершения чего осуществляется переход обратно в CAPP (см. рис.39).

При использовании в маршруте операций с ЧПУ есть возможность, используя модуль ADEM CAM, создавать управляющие программы на различные виды оборудования непосредственно из модуля CAPP. Данные ADEM САМ также могут использоваться для оформления карт наладок тех.процесса.

Построение маршрута технологии осуществляется в виде дерева технологического процесса, что обеспечивает простое управление последовательностью операций и переходов. Изменение положения элементов дерева производится обычным перетаскиванием мышью, поэтому маршрут может быстро перестраиваться в зависимости от требований технолога (см. рис.40).

В состав модуля ADEM CAPP включен блок расчета режимов резания и времени обработки, выполненный в соответствии с общими нормативами. Есть возможность изменения и дополнения расчетных параметров.

Одной из особенностей модуля ADEM CAPP является легкая адаптируемость под условия конкретного предприятия. Так, помимо формирования баз данных по оборудованию и технологическому оснащению, технолог имеет возможность редактировать бланки тех.процесса, параметры текста, размеров, линий, а также при просмотре созданной документации вносить изменения в заполненные бланки без зависимости от маршрута построения. Если требования к процессу проектирования значительно отличаются от требований ЕСТД, возможно проведение более глубокой адаптации, - перенастраивание интерфейсной части системы и логики проектирования, а также подключение нормативно-справочных баз предприятия.

За время эксплуатации системы специалистами системы ADEM был выполнен следующий ряд доработок под производство ЗЭМ с учетом особенностей проектирования технологической документации:

• Создание форм бланков тех.процесса (титульного листа, операционных карт, операционных эскизов, ведомости оснастки и др.);
• Создание заполненных форм инструкций и тех.требований и их инициализация для автоматического формирования в маршруте обработки;
• Дополнение карты контроля и ведомости оснастки необходимыми параметрами в соответствии с формами, применяемыми на ЗЭМ;
• Включение в некоторые диалоговые меню выбора действий дополнительных пунктов (технические требования, № корректора и др.).
• Расширение рабочего поля набивки текста в меню (до доработки имелись ограничения);
• Формирование в комплекте документов основной и дополнительной информации (номер программы, машинное время, номер цеха и др.) в соответствии с существующим на ЗЭМ проектированием.

На основе проведенных изменений было спроектировано два технологических процесса на детали.

Работа с базами данных

Для обеспечения быстрой и удобной работы с комплектами документов необходимо использовать библиотеки наработок, применяемых при создании типовой технологической документации, - базы данных инструмента, оборудования, оснастки и пр. Кроме того, технологу нужна возможность ведения архивов используемых материалов, дополняемых и изменяемых по мере формирования технологических процессов.

Разработка технологической документации в модуле ADEM CAPP формируется на основе баз данных материала, режущего, мерительного и вспомогательного инструмента, оборудования, технологических переходов и др. Диалоговые окна баз данных выполнены в табличной форме, куда заносятся необходимые параметры. В любой момент база данных может быть изменена или дополнена нужной информацией.

Выбор типоразмера режущего и мерительного инструмента, оборудования и оснастки сопровождается выводом эскиза, который может быть создан в модуле CAD или импортирован из AutoCADa. Кроме того эскиз может быть растровым рисунком, например, фотографией, или содержать другую графическую информацию.

За время эксплуатации системы ADEM были полностью сформированы основные базы данных для разработки технологической документации.

Оценка соответствия системы ADEM требованиям, предъявляемым к CAD/CAM/TDM системам, используемым на машиностроительных предприятиях.

Отдел механической обработки службы Главного технолога, - ведущее подразделение по внедрению оборудования с ЧПУ и подготовке управляющих программ на ЗЭМ РКК "Энергия" - более трех лет занимался вопросами изучения рынка и выбора наиболее подходящей для нашего предприятия CAD/CAM-системы.

Имея почти сорокалетний (группа технологов-программистов - лаборатория программного оборудования при отделе перспективной технологии - отдел автоматизации - отдел механической обработки) опыт "общения" с оборудованием с ЧПУ был пройден путь от ручного программирования до использования современных компьютеров, от ручного дырокола до компьютерного управления группами станков, поэтому при выборе CAD/CAM-системы основными принципами стали:

• Система должна обеспечивать удобное проектирование деталей и т.д., а также работу с моделями, спроектированными другими системами;
• Система должна быть хорошо проработана по вопросам подготовки управляющих программ для 2.5Х-обработки, что составляет примерно 90 95% всей номенклатуры деталей, обрабатываемых на станках с ЧПУ на нашем предприятии;
• Система должна обеспечивать подготовку программ для 3Х-, 4Х- и 5Х-обработки;
• Система должна иметь мощный блок постпроцессирования, т.е. механизм влияющий на качество управляющих программ и безболезненную замену одного оборудования на другое;
• Система должна обеспечить возможность разработки комплекта документов на технологические процессы механической и других видов обработки;
• Система должна иметь русскоязычный интерфейс, поддерживать ЕСТД и настраиваться на поддержку СТП и других руководящих документов нашего предприятия.

За три с лишним года было произведено либо тестирование с рабочим ключом от одного до примерно четырех месяцев, либо ознакомление с демо-версиями порядка десяти CAD/CAM-систем, такими как: ГеММа-3D, T-Flex, SolidWorks, PRO/Engineer, SurfCAM, ADEM, EdgeCAM, Компас, СПРУТ CAM и др. Итогом этой работы стало мнение авторов статьи в пользу полностью интегрированной системы CAD/CAM/CAPP ADEM фирмы "ADEM Technologies". Подтверждение правильности этого мнения приведено в таблице №5.

№ п/п	Требования к САПР	Степень соответствия	Вид подтверждения
1	Возможность работы в сквозном цикле создания изделия, обмениваясь данными с проектными и конструкторскими моделями "PRO/Engineer" и "SolidWorks";	Полное соответствие	Заактированное прохождение сквозного цикла по детали "крестовина"; Сквозной цикл предприятия-заказчика по детали "ложемент";
2	Простота освоения системы работниками предприятия;	Полное соответствие	Освоение системы специалистами всех возрастных категорий от 20 до 60 лет и всех уровней квалификации от техника до ведущего инженера;
3	Охват одним программным продуктом всех технологических функций, используемых при технологической подготовке производства;	Полное соответствие	Наличие в рамках единой системы CAD/CAM/CAPP ADEM модулей: 2D-3D CAD, 2X-5X CAM, GPP, NC VERIFY, Vault (архив);
4	Возможность организации работы с заделом исходных данных в виде бумажных чертежей и УП, созданных в старых САПР;	Полное соответствие	Создание УП по растровому рисунку (см. рис.27);
5	Долговременное устойчивое существование разработчика и программного продукта на рынке САПР;	Полное соответствие	Программный продукт развивается с 1987 года; Разработчики, как самостоятельная организация существуют с 1990 года; Признание лучшей российской САПР для мех.обработки 2002 года; Доля рынка в 2003 г. согласно журнала "САПР и графика" составляет около 20%;
4	Наличие математического аппарата для разработки постпроцессоров в т.ч. на системы управления 70-х, 80-х годов.	Полное соответствие	Самостоятельная разработка пяти постпроцессоров сотрудниками ОГТ.

Система ADEM предназначена для автоматизации проектно-конструкторских и технологических задач в области машиностроения. Главными функциями системы являются:

• плоское конструирование, выпуск чертежной конструкторской документации;
• выпуск технологической документации;
• объемное моделирование;
• плоская и зонная механообработка;
• объемная механообработка;
• хранение и управление конструкторско-технологическими документами и данными.

Про остальные из вышеперечисленных систем можно отметить, что они достойно решают многие проблемы, но либо имеют разделы, более слабые, чем уровень системы в целом, либо не решают определенный круг задач, так что их необходимо использовать в комбинации между собой или с зарубежными системами. В системе ADEM равноценно уделено внимание всем трем компонентам CAD, CAM и CAPP. И последний немаловажный факт, - система ADEM признана лучшей системой для механообработки в номинации "Элита САПР" ежегодной выставки SofTool-2002 и награждена золотой медалью на выставке "Екатеринбург 2002". 

Что привлекло в системе ADEM?

• Хорошая проработка всех разделов системы, а не только отдельных;
• Восприятие импортированных моделей, разработанных в других системах, в частности PRO/Engineer и SolidWorks, производится без искажений;
• Простота и в то же время большие возможности CAD как в поверхностном, так и в твердотельном моделировании;
• Возможность одновременно работать с несколькими моделями, что позволяет совмещать деталь и заготовку, деталь и оснастку, детали между собой и рассматривать эти процессы в динамике, что повышает качество разработок (подтвердилось на изделии);
• Работа по созданию операционных эскизов с использованием объемной модели;
• Создание чертежей на основе объемной модели;
• Работа с допусками по аналогии с Pro/Engineer;
• Работа с GPP - модулем разработки постпроцессоров, удобным для пользователей;
• Возможность доведения работы модуля CAPP (TDM) до получения выходных результатов на уровне современных требований;
• Хранение всей информации о детали и разработках по ее изготовлению в одном файле.

Выводы

1. Система "ADEM" может быть основой автоматизации технологической подготовки производства в рамках сквозного цикла создания изделия, проектируемого в "PRO/Engineer";
2. САПР "ADEM" автоматизирует процесс принятия технологического решения, в то время как иные САПР - процесс оформления технологической документации и средств передачи данных;
3. Набор технологических функций, задействованных в ADEM, с одной стороны, и спектр возрастов и квалификаций специалистов, освоивших систему, показывают реальность полномасштабного внедрения системы на ЗЭМ;

авторы статьи: Шачнев Сергей Юрьевич (Начальник отдела механической обработки), Рожанович Георгий Вадимович (ведущий инженер), Ремизов Михаил Владимирович (ведущий инженер), Евсеев Сергей Владимирович (инженер I категории)

 

часть 1,2

часть 3