¬аше окно в мир —јѕ–
 
Ќовости —татьи јвторы —обыти€ ¬акансии Ёнциклопеди€ –екламодател€м
—татьи

25 марта 2019

ћеталлообработка на станках с „ѕ”: как начать выпускать продукцию мирового уровн€?

јлександр Ћебедев, продакт-менеджер Solid Edge, Ќанософт

јлександр Ћебедев

ћеталлообработка в XXI веке Ц вызовы и возможности

—огласно данным аналитического отчЄта Ђѕерспективы »ндустрии 4.0 и цифровизации промышленности в –оссии и миреї продукци€ российского машиностроени€ характеризуетс€ низким уровнем конкурентоспособности на мировом рынке. ќбъ€сн€етс€ это проблемами, которые испытывает отрасль. ѕеречислим основные:
  • спад потреблени€ на внутреннем рынке, начавшийс€ в 2014 году;
  • увеличение доли изношенных станков;
  • отставание от развитых стран по доле станков с „ѕ”;
  • низкий уровень оптимизации и автоматизации производственных и бизнес-процессов предпри€тий.
ѕри этом технологические инициативы промышленно развитых стран, как указано в упом€нутом выше отчете, направлены в первую очередь на то, чтобы ускорить переход к производству продукции нового поколени€, которое основано на технологии »нтернета вещей (IoT), внедрени€ систем автоматизации и анализа больших данных.

¬едущие предпри€ти€ отрасли направл€ют инвестиции в технологии Ц передовое оборудование и технологии обработки Ц и в системы управлени€ производственными процессами (MES-системы).

«а последние три года наиболее эффективными вложени€ми в промышленном секторе стали инвестиции в:

  • многофункциональные обрабатывающие центры;
  • п€тиосевую/универсальную обработку, используемую на рынке высокоточной обработки;
  • быстросменные инструмент/крепление;
  • высокоскоростную механическую обработку (HSM);
  • программное обеспечение (ѕќ) дл€ создани€, симул€ции и проверки управл€ющих программ дл€ станков с „ѕ” (далее Ц ”ѕ).
÷ифровизаци€ машиностроени€ и переход на контракты жизненного цикла позвол€т предпри€ти€м продвинутьс€ в решении задачи увеличени€ доли конкурентоспособной продукции. ѕо оценкам, с новым подходом выпуск такой продукции возрастет с нынешних 16% до 30% к 2025 году и до, как минимум, 50% Ц к 2030 году.

¬ысокоавтоматизированна€ —јD-CAM-система дл€ решени€ задач машиностроени€

Solid Edge CAM Pro

ћировой промышленный концерн Siemens AG реализует свою стратегию цифровизации с помощью программного обеспечени€ от Siemens PLM Software. ѕо мнению специалистов последней, машиностроительное предпри€тие дл€ повышени€ конкурентоспособности должно решить следующие задачи:
  • обеспечить максимальную загрузку оборудовани€ и сократить врем€ на наладку;
  • внедрить сбор информации о продуктах и процессах дл€ контрол€ и управлени€ инструментальной оснасткой и приспособлени€ми совместно с детал€ми издели€ на основе шаблонов;
  • внедрить симул€цию траектории обработки 3D-модели дл€ симул€ции кинематики станка и моделировани€ траектории движени€ инструмента;
  • сократить врем€ программировани€, внедрить автоматизацию этапов создани€ ”ѕ дл€ обработки стандартных элементов (таких, например, как отверсти€);
  • сократить врем€ обработки, внедрить новые стратегии обработки.
 ак показала практика ведущих компаний отрасли, последовательно решать эти задачи Ц неэффективный и долгий процесс. “ребуетс€ комплексный подход и внедрение CAD-CAM-системы, котора€ управл€ет всеми этапами изготовлени€ издели€ Ц от проектировани€ до готовой детали.

 лючева€ особенность цифровизации производственного процесса Ц возможность проектировать под требовани€ рынка не только технические и функциональные характеристики продукта, но и процессы производства и эксплуатации. ƒл€ этого одновременно разрабатываютс€: физический продукт и его математическа€ (программна€) модель (так называемый цифровой двойник, digital twin) дл€ управлени€ производством продукта и автоматического мониторинга.

¬ результате внедрени€ системы процесс разработки становитс€ более гибким: инженеры-конструкторы совершенствуют издели€, специалисты оптимизируют управл€ющие процессы, технологи-программисты провер€ют стратегии и выбирают оптимальный способ изготовлени€ изделий.

ѕреимущества использовани€ —јD-CAM-системы

–ассмотрим основные драйверы, которые снижают трудоемкость программировани€, сокращают врем€ обработки и износ станков с „ѕ” и, как следствие, привод€т к росту выпуска продукции.

ƒрайверы повышени€ ценности по всей технологической цепочке:

Solid Edge CAM Pro

ќсновные результаты применени€ эффективной —јD-CAM-системы:
  1. –ост производительности и эффективности работы за счет:
    • шаблонов процессов и автоматизации;
    • повторного применени€ инструментов и технологий обработки;
    • прослеживаемости производственной цепочки Ђдеталь > процесс > изготовлениеї.
  2. ”величение использовани€ активов за счет:
    • сокращени€ времени наладки;
    • использовани€ многофункциональных обрабатывающих центров, симул€ции в G-кодах, взаимодействи€ со стойкой „ѕ”.
  3. ќптимизаци€ операционных расходов за счет:
    • сокращени€ складских запасов через управление инструментами;
    • сокращени€ затрат на инструмент;
    • применени€ инструмента в —јћ-системе, отслеживани€ времени жизни инструмента.
  4. јвтоматизаци€ и гибкость производства за счет:
    • поддержки безлюдных производств;
    • использовани€ систем анализа производственных данных.

Solid Edge + Solid Edge CAM Pro: CAD-CAM система от Siemens PLM Software

”видеть, как создавать управл€ющие программы дл€ токарной и фрезерной обработки в Solid Edge CAM Pro можно будет на вебинарах.

ƒалее € в общих чертах расскажу об особенност€х и преимуществах CAM-системы. Solid Edge CAM Pro, основанный на NX CAM, входит вместе с Solid EdgeЃ в одну линейку решений Siemens PLM Software. ѕрограммное решение предоставл€ет широкий спектр функциональных возможностей Ц от двухосевого фрезеровани€ и высокоскоростной обработки до программировани€ многофункциональных станков и п€тиосевого фрезеровани€.

ѕрограммисты станков с „ѕ” могут использовать Solid Edge CAM Pro, чтобы решать задачи с различными требовани€ми к обработке Ц фрезерование, сверление, токарна€ и электроэрозионна€ обработка.

— помощью синхронной технологии можно напр€мую редактировать модели деталей и подготавливать их к созданию программ дл€ станков с „ѕ”, включа€ обработку глухих отверстий и зазоров, смещенных поверхностей, а также измен€ть размеры элементов детали. Solid Edge CAM Pro использует концепцию мастер-модели с целью обеспечени€ сквозного проектировани€ и разработки программ дл€ „ѕ” за счет прив€зки всех CAM-функций к единой модели, определ€ющей геометрию детали. ¬ результате программист может начать разработку программы дл€ станка с „ѕ”, не дожида€сь окончани€ работы конструктора. ѕолна€ ассоциативность обеспечивает последующее обновление операций управл€ющей программы дл€ станка с „ѕ” при изменении геометрии модели.

ќсновные возможности Solid Edge CAM Pro

–абота с PMI Ц конструкторско-технологической информацией 3D-модели
Product Manufacturing Information, PMI Ц производственные данные, ассоциированные с трехмерной моделью издели€ в —јѕ–. PMI-данные включают в себ€ геометрические размеры и допуски (GD&T), трехмерные аннотации (текстовые пометки), требовани€ к качеству обработки поверхностей и спецификации материалов. ƒанные PMI поддерживаютс€ во многих форматах файлов, используемых дл€ обмена и визуализации данных об изделии (например PDF и JT). Ёти данные, если они заложены в модель инженером-конструктором, транслируютс€ вместе с данными геометрии из Solid Edge в Solid Edge CAM Pro. “аким образом, программист станка „ѕ” получает всю необходимую информацию от инженера-конструктора. Ёто позвол€ет избежать ошибок и задержек, св€занных с использованием 2D-чертежей, оптимизировать производственные процессы с помощью сквозного описани€ издели€, а также автоматизировать создание управл€ющей программы на основе этих данных.
Solid Edge CAM Pro

ќбработка на основе элементов (Feature-based machining)
ћодуль обработки на базе элементов обеспечивает распознавание отверстий, карманов, плоских граней (в том числе на импортированных из других CAD-систем модел€х) и создание стратегии их обработки. –аспознавание выполн€етс€ как по параметрам элементов построени€, так и по их топологии. Ётот модуль существенно ускор€ет программирование призматических деталей, обеспечивает оптимизацию обработки, требует меньшей квалификации оператора. ћодуль автоматически распознает конструкторско-технологическую информацию об изделии (PMI) Ц допуски, 3D-аннотации, параметры чистоты поверхности при назначении технологии обработки. Ќапример, дл€ точных отверстий помимо сверлени€ будут автоматически добавлены операции растачивани€ или развертывани€ (причем можно настроить предпочтительный тип операции).

ќбработка на основе элементов Ц €ркий пример автоматизации программировани€, котора€ может привести к значительному сокращению времени на создание управл€ющей программы.

Solid Edge CAM Pro

ѕостобработка и симул€ци€
Solid Edge CAM Pro включает в себ€ собственную систему постобработки, котора€ тесно взаимодействует с €дром CAM-системы. Ёто позвол€ет легко сгенерировать требуемый код управл€ющей программы дл€ большинства типов конфигурации станков и контроллеров. ѕрограмма включает утилиту PostBuilder, котора€ позвол€ет создавать и редактировать постпроцессоры. »спользу€ графический пользовательский интерфейс утилиты, пользователь может задавать параметры требуемого кода программы дл€ станка с „ѕ”.

Ѕиблиотека постпроцессора представл€ет собой интернет-ресурс, в котором содержитс€ множество процессов, поддерживающих большое количество различных станков и инструментов. “акже Solid Edge CAM Pro включает оптимизированный постпроцессор Sinumerik, который автоматически выбирает основные настройки контроллера в соответствии с данными операции технологического процесса.

Solid Edge CAM Pro

ћоделирование обработки на станке

ќдним из основных преимуществ системы Solid Edge CAM Pro €вл€ютс€ интегрированные функции имитационного моделировани€ и верификации обработки, которые позвол€ют специалистам выполн€ть проверку траектории движени€ инструмента в процессе программировани€ станков с „ѕ”. ѕри этом доступен многоуровневый процесс проверки. Ќапример, имитационное моделирование на основе G-кода показывает движение, управл€емое выходными данными кода программы станка с „ѕ” на встроенном постпроцессоре NX. 3D-модель станка вместе с деталью, приспособлени€ми и инструментом перемещаетс€ в соответствии с движени€ми инструмента на основе G-кода.

Solid Edge CAM Pro

ѕ€тиосева€ обработка
ќсновные преимущества: усовершенствованные стратегии обработки с гибкими вариантами управлени€ ос€ми инструмента, переменное профилирование оси автоматически обрабатывает сложные стенки на основе геометрии дна, обработка по Z-профилю с наклонным инструментом может уменьшить прогиб инструмента дл€ лучшей чистоты поверхности. ƒл€ сложных деталей, используемых в аэрокосмических и энергетических отрасл€х, Solid Edge CAM Pro предлагает гибкий подход и р€д вариантов управлени€ ос€ми инструмента дл€ п€тиосевой обработки. Ќапример, при программировании детали с несколькими карманами со спроектированными стенками необходимо один раз выбрать дно кармана, и система создаст траектории чистовой обработки дл€ стенок.
Solid Edge CAM Pro

¬ысокоскоростна€ обработка (High speed machining-HSM)
¬ысокоскоростна€ чернова€ обработка в Solid Edge CAM Pro поддерживает высокую скорость удалени€ материала при управлении нагрузками на инструмент. Ёффективные стратегии HSM дл€ фрезеровани€ с высокой скоростью позвол€ют сократить врем€ обработки и повысить качество обрабатываемых поверхностей пресс-форм и штампов, призматических и сложных деталей. ѕользователю доступен широкий выбор стратегий высокоскоростной обработки дл€ эффективного фрезеровани€ закаленных деталей с обеспечением плавного перемещени€ инструмента и посто€нства силы резани€.
Solid Edge CAM Pro

ѕрикладное программирование. ‘резерование турбокомпонентов
ћодуль Turbomachinery Milling предназначен дл€ программировани€ станков с „ѕ”, которые обрабатывают многолопастные и многоосевые детали вращени€. ѕредусмотрена возможность обработки лопаток с поднутрени€ми.  роме того, поддерживаетс€ обработка нескольких рассекателей, что позвол€ет эффективнее работать с CAD-данными независимо от того, в какой системе они были созданы. Ћопатки могут состо€ть из одной или нескольких поверхностей. «азоры между поверхност€ми и наложени€ поверхностей исправл€ютс€ автоматически. —истема позвол€ет создавать плавные траектории движени€ инструмента на смежных поверхност€х с несовместимыми параметрическими лини€ми. ќпредел€ет операции механообработки дл€ одного элемента моноколеса или крыльчатки, а затем автоматически примен€ет их к остальным част€м детали.
Solid Edge CAM Pro

÷ифровой цех с Solid Edge CAM Pro

Solid Edge CAM Pro Ц инструмент дл€ производителей, которые Ђстро€тї цифровой цех или планируют обновл€ть оборудование. — помощью этой системы пользователь может создавать оптимальные программы обработки на станках с „ѕ” дл€ моделей, созданных в Solid Edge и моделей, созданных в сторонних CAD-форматах, снизить производственные издержки, повысить качество выпускаемых изделий.

¬недрение набора Solid Edge +Solid Edge CAM Pro Ц значительный шаг к цифровизации бизнес-процессов и росту конкурентоспособности продукции.

P.S. ƒоступна запись вебинара ЂЅыстрый старт с Solid Edge CAM Proї с обзором основных функций программы.

P.P.S. Ќанософт предлагает скидку 30% на 3D CAD+CAM от Siemens PLM Software: Solid Edge + Solid Edge CAM Pro. —пециальные цены действительны до 1 ма€ 2019 г.



¬акансии:

јктуальное обсуждение

RSS-лента комментариев

-->

ƒавид Ћевин
ƒавид Ћевин
ќт редактора: ÷ифровой тройник
ѕроект ЂЌародное —јѕ–-интервьюї

—лучайна€ стать€:

isicad Top 10

—амые попул€рные материалы

   ‘орумы isicad:

isicad-2010 isicad-2008
isicad-2006 isicad-2004

ќ проекте

ѕриглашаем публиковать на сайте isicad.ru новости и пресс-релизы о новых решени€х и продуктах, о проводимых меропри€ти€х и другую информацию. јдрес дл€ корреспонденции - info@isicad.ru

ѕроект isicad нацелен на

  • укрепление контактов между разработчиками, поставщиками и потребител€ми промышленных решений в област€х PLM и ERP...
ѕодробнее

»нформаци€ дл€ рекламодателей


¬се права защищены. © 2004-2019 √руппа компаний «Ћ≈ƒј—»

ѕерепечатка материалов сайта допускаетс€ с согласи€ редакции, ссылка на isicad.ru об€зательна.
¬ы можете обратитьс€ к нам по адресу info@isicad.ru.