УралТехноСтрой
E-mail: 007@utse.ru

Опыт компьютерного проектирования и моделирования в производстве штампов и пресс-форм

Андрианов Виктор Михайлович,
начальник инструментального цеха
Игнатенко Дмитрий Анатольевич,
зам.начальника инструментального цеха ОАО «Завод МАГНЕТОН», Сапкт-Петербург
Серебреницкий Павел Павлович,
канд.техн.наук, проф. БГТУ «Военмех» им. Д.Ф.Устинова. Санкт-Петербург

Главным для современного производства является оснащение его новейшим оборудованием, внедрение новейших компьютерных технологий. Особенно это важно в инструментальном производстве, где непрерывно растут требования к изготовляемой продукции. Хорошая оснащенность инструментального цеха (важный фактор успешной и качественной работы) является целью, позицией руководства.

Инструментальный цех завода имеет большое количество различного оборудования: от токарных и фрезерных до высокоточных координатнорасточных, и очень хороший слесарно-сборочный участок. В цехе пять многоцелевых станков, среди которых два новейших высокоскоростных станка модели 450 МС японской фирмы Sodick Co.Ltd. Станки имеют керамические шпиндели, современную систему ЧПУ, состыкованную с CAD/САМ системой английской фирмы Delkam, что обеспечивает быстрое, четкое программирование технологического процесса обработки самых сложных изделий. Появление этих станков существеннейшим образом расширило технологические возможности и позволило цеху получить сразу ряд стабильных заказов, исполнение которых ранее было крайне затруднительным.

Важнейший элемент обеспечения стабильной работы цеха - наличие электроэрозионных станков, а их в цехе работает 13 единиц, среди которых пять ЭЭ станков фирмы Sodick Co.Ltd; три проволочно-вырезных станка модели Ерос 300 Marc 10 (работают в цехе уже 20 лет, завидно сохраняя высокую начальную точность и производительность). Станки, работая в две -три смены, позволяют обрабатывать самые различные детали. Новейший проволочно-вырезной станок (последнее приобретение цеха) с линейным приводом модели AQ325L имеет великолепные точностные характеристики и производительность. Станок прост в наладке и управлении, несмотря на самого высокого уровня систему ЧПУ, которая принимает 3D модели из любых CAD-систем, в автоматическом режиме готовит управляющую программу, определяя по исходным данным все режимные параметры.

Встроенная с ЧПУ CAD-система позволяет создавать 3D модель и на самом станке, либо вводить данные с самых разных программоносителей - с CD, с дискеты, от внешнего PC, пользуясь функцией DNC. Компьютер ЧПУ станка имеет в своей памяти и реализует на практике множество специальных программ, обеспечивающих автоматическое управление процессом обработки с учетом изменения траектории, характеристик материала и др. Интересным является генератор у станка, работа которого совместно с системой управления обеспечивает производительность не менее, чем на 50% большую по сравнению со станками с шаро-винтовым приводом. На станке заданная шероховатость обрабатываемой детали получается за ограниченное количество проходов, что во многом определяет и его высокую производительность, и резко снижает расход проволоки.

Следует отметить, что освоение станка AQ325L и вывод его на нужный уровень работы занял очень мало времени и без каких-либо дополнительных затрат. После установки станок начал работать уже через три дня - с «выходом» на программу.

Важнейшим элементом оборудования в цехе является полуавтоматическая контрольно-измерительная машина, хорошо решающая проблемы контроля. Сложные и особенно сложные объемные детали измеряются в цехе на этой машине.

Современный уровень подготовки производства предполагает самое широкое использование различных компьютерных программ и систем. Основой для изготовления изделий в цехе является мощная электронная база данных, построенная с помощью модулей системы КОМПАС (фирмы АСКОН, Россия), в которой в электронном виде имеются практически все изготовленные цехом изделия, и которая непрерывно пополняется. База данных изделий и модули КОМПАС до минимума сократили время конструкторских работ, резко повысив качество конструкторско-технологической документации. Этому способствует и наличие в цехе отдельных программных модулей CAD/САМ системы Power Solution фирмы Delcam pic (Великобритания). Используется и CAD/САМ система (аналог системы Solid Works), встроенная в компьютерную стойку ЧПУ станка модели AQ325L.

Оборудование с ЧПУ требует эффективного автоматизированного программирования, в чем производству помогает фирма АСКОН и фирма Sodick Co.Ltd (поскольку программирование проволочно-вырезной обработки цех ведет в системе Компас-график, хорошо согласованной с японским оборудованием; кстати, эту систему фирма поставила вместе с электроэрозионным проволочно-вырезным станком в комплекте).
LeioeiHoniio, значительно более высок уровень программирования на новом ЭЭ проволочно-вырезном станке AQ325L, которое ведется на основе электронной 3D модели детали, поскольку, как уже указывалось, в компьютерную стойку ЧПУ станка встроена CAD/CAM система.

С приобретением и внедрением в производство японских многоцелевых станков фирмы Sodick Co.Ltd возникла необходимость в новых программных продуктах, позволяющих вести особо эффективное программирование обработки сложных объемных изделий. Санкт-Петербуржское представительство фирмы Delcam pic рекомендовало для этого эффективный САМ-пакет (программа Power Mill), который позволяет быстро программировать обработку сложнейших поверхностей и рельефов, в том числе и в режимах сверхскоростного фрезеровании Следует отметить, что Power Mill воспринимает 3D модели любых форматов, обеспечивая их переформатирование через переходные модули.

Все, отмеченное выше, позволяет управлять производственным циклом изготовления штампов, пресс-форм и других изделий по схеме компьютерно-интегрированного производства. Входным элементом в таком цикле является электронный модуль (обычно 3D модель) основного изделия, для изготовления которого и предназначается заказываемая технологическая оснастка. Такая модель изделия предоставляется заказчиком либо в электронном виде на CD, либо натурным образцом. В последнем случае натурный образец сканируется для получения на персональном компьютере (ПК) 3D модели, либо модель проектируется цеховым конструктором (по натурному образцу) в CAD-системе. Основой для получения 3D модели может быть и обычный чертеж основного изделия (в 2D формате).

Далее 3D модель основного изделия используется как главный элемент для проектирования заказываемой технологической оснастки (штампа, пресс-формы и др.). Электронная база данных позволяет быстро найти аналог заказываемой оснастки (штампа, пресс-формы и др.), имеющиеся программы позволяют разработать как общий вид, так и отдельные детали (элементы) этой оснастки, выделить (проработать) базовые детали, например, вкладыши в пресс-форму, и представить их в 3D формате (как 3D модели). При необходимости (если предполагается ЭЭ обработка базовых деталей) проектируется 3D модель электрода для копировально-прошивочного ЭЭ станка и др. Естественно, что в процессе проектирования заказываемой оснастки выполняются и различные расчетные работы.

На разработанные детали технолог проектирует маршрутную технологию, выделяя в ней операции на станках с ЧПУ. Этот процесс в цехе выполняется вручную, учитывая единичный характер производства.

Для деталей, отдельные операции изготовления которых предполагается выполнять на станках с ЧПУ, готовятся управляющие программы (УП). Подготовленные 3D модели этих деталей, включая 3D модели электродов (если надо), обрабатываются САМ-системами, позволяющими осуществлять визуально автоматизированную подготовку УП для конкретных станков. Разработанные УП проверяются на экране ПК, при необходимости корректируются и направляются в стойки ЧПУ соответствующих станков. После дополнительной проверки управляющих программ на станке изготовляют опытный образец детали, макет, наиболее сложный элемент и т.п., что позволяет оценить правильность и эффективность разработанной УП.

Контроль изготовленного образца (при необходимости) на контрольно-измерительной машине (КИМ) завершает начальный этап производственного цикла. Результаты контроля на КИМ используются для корректировки (опять же при необходимости) УП использованного станка, для корректировки схемы изготовления детали и др.

В цехе, как и на заводе, много молодежи, и она прекрасно работает, просто и спокойно воспринимает все новое и передовое, очень охотно учится, быстро достигая высочайшего уровня. И это для предприятия не удивительно - интересная работа, интереснейшее оборудование с встроенной компьютерной техникой, применение этой техники повсеместно, в том числе и в проектировании, поиск новых путей решения постоянно усложняющихся задач, хорошие оклады - вот основные элементы кадровой политики предприятия.



Здесь Вы можете получить подробные технические рекомендации по выбору товара