Рабочий файл

рис.1

Опишем передачу информации в процессе функционирования, допустим, подсистемы эскизного проектирования авиационного ГТУ:

- из базы данных в рабочие файлы переписывается постоянная информация, необходимая на этапе эскизного проектирования ГТУ;

- эскизное проектирование состоит из выполнения ряда процедур: завязки; расчета характеристик; формирования проточной части ГТУ и др. Каждая процедура считывает необходимые ей данные с рабочих файлов и записывает свои результаты в эти же файлы. В результате выполнения всех проектных процедур в рабочих файлах формируется цифровая модель эскизного проекта ГТУ;

- полученная модель эскизного проекта ГТУ анализируется, оптимизируется по различным критериям и после многих итераций утверждается как эскизный проект ГТУ;

• цифровая модель утвержденного эскизного проекта переписывается из рабочих файлов в базу данных.

Лекция №9-10

CAM – автоматизация технологического проектирования

Это системы для подготовки управляющих программ для технологического оборудования с числовым программным управлением. Как правило, эти системы имеют собственный, достаточно развитый графический редактор, позволяющий на основе чертежа детали создавать ее геометрическую модель, которая затем используется для генерации управляющей программы. Примеров таких программ для ПЭВМ и рабочих станций достаточно много, к наиболее известным, можно отнести следующие: SmartCAM, CIM CAD, Cimplex, Euсlid, PEPS, DUCT, Спрут и др. Часто они специализируются на конкретных видах механообработки или имеют набор специализированных модулей.

Практическая эксплуатация системы чаще всего начинается с вопросов, касающихся технологической подготовки производства, а именно:

• проектирование наиболее сложных элементов литейной оснастки для неохлаждаемых турбинных лопаток;

• генерация необходимых постпроцессоров для станков с ЧПУ (с применением модуля GPM);

• создание на языках Си и GRIP необходимых сервисных приложений;

• разработка управляющих программ (УП) для станков с ЧПУ.

Схема управления технологическим оборудованием с ЧПУ с помощью компонент CALS

Постепенно область применения системы технологической подготовки производства расширяется. Применение CAM систем в совокупности с другими организационными и техническими мероприятиями позволяет сократить срок технологической подготовки производства для турбинных лопаток в среднем в 3 раза, при этом удается повысить качество изготавливаемой литейной оснастки, избавиться от большей части ручного труда по доводке пресс-форм, перевести все трудоемкие операции на программные станки с ЧПУ, гарантировать повторяемость форм в дополнительных комплектах оснастки, уйти от необходимости изготавливать шаблоны для контроля литейной оснастки и используемых для ее изготовления электродов. Интересно отметить, что изготовление одного шаблона занимает 3-4 человеко-смены, а их для указанной выше оснастки требуется около 40 штук.

Стало уже правилом начинать технологическую подготовку производства новых турбинных лопаток, не дожидаясь утверждения чертежа на деталь, а опираясь на электронную модель. Чертежи на вкладыши пресс-форм выпускаются параллельно с построением геометрических моделей вкладышей, которые нередко передаются в бюро подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ еще до того, как разработают и утвердят окончательный вариант соответствующих чертежей на оснастку. Качественно новые возможности в технологической подготовке производства, предоставляемые CAM системами, ставят перед производством задачи адекватного повышения точности изготовления и увеличение производительности. Для реализации этих возможностей приобретают современные высокопроизводительные электропрошивочные, электроискровые и фрезерные станки.

Параллельно идет работа над другим важным и не менее сложным направлением - проектирование и изготовление вентиляторных и компрессорных лопаток. Вентиляторная лопатка - это тонкостенная конструкция, состоящая из большого набора криволинейных поверхностей, которые должны очень гладко сопрягаться друг с другом и иметь плавное изменение второй производной. В местах сопряжения пера лопатки с полкой замка и с антивибрационной полкой приходится решать весьма нетривиальные задачи сопряжения по определенному закону поверхностей. В отличие от других деталей двигателя процесс проектирования вентиляторных лопаток предъявляет самые высокие требования к CAM системе.

Сначала во многих ОКБ этой задачей занимались в Anvil, а затем в UG. В Anvil большинство операций сопряжения поверхностей решалось методом создания каркаса кривых с требуемым радиусом и последующим построением поверхностей. В различных реализациях UG версии 10-я часть операций обеспечивалась командой BLEND, часть - командой FILLET, но в наиболее трудных местах по-прежнему приходилось строить сеточную поверхность. Начиная с версии 10.5, достаточно надежно стали работать "клифованные" сопряжения, и во всех версиях UG очень хорошо проявляли себя функции языка GRIP и библиотека user function для обеспечения интерфейса с программами на языках Си или Фортран. Вообще говоря, программирование в UG широко применяется для автоматизации построения профильной части компрессорных и турбинных лопаток на основе непосредственного доступа к аэродинамической базе данных.

С появлением в моторных ОКБ UG версии 11 технология построения лопаток значительно изменилась. Для построения поверхностей передних и задних кромок и обеспечения их плавного сопряжения с пером лопатки стали использоваться новые эффективные функции из раздела "поверхностное моделирование". Практически все операции сопряжения поверхностей с заданным радиусом сопряжения выполняются функцией BLEND. При этом хорошо обрабатываются ситуации, когда радиус не может полностью разместиться на сопрягаемых поверхностях традиционным образом. Отличительной особенностью этой версии UG стали операции твердотельного и поверхностного моделирования. В целом при переходе к версии 11, время построения геометрической твердотельной модели вентиляторной лопатки сократилось с трех недель до полутора.

Для адекватного сокращения времени разработки технологических процессов применяют принцип типизации конструкции, создают типовые чертежи лопаток вентилятора, компрессора и неохлаждаемой турбины. При этом используют метод построения лопаток из типовых элементов. Такой подход позволяет, с одной стороны, заранее создать необходимый набор скетчей и программ для параметризации элементов детали и ее оснастки, разработать ассоциативно связанные чертежи, а с другой - ускорить формирование маршрутных карт на базе типовой технологии, ускорить расчет межоперационных размеров и проектирование оснастки второго порядка. Подробное описание этих систем выходит за рамки данной лекции.

Получение УП в ADEM CAM: показать видеоролик ПОЛУЧЕНИЕ УПРАВЛЯЮЩЕЙ ПРОГРАММЫ.avi

Обрабатывающие центры HERMLE

Примеры изготавлявыемых деталей

Далее идет показ видиороликов Gehauseteil.avi и Tubinenschaufelrad.mpg и tlop.avi которые демонстрируют работу обрабатывающих центров.

Новейшие технологии сквозного проектирования чертеж деталь

Уникальное технологическое оборудование

Система лазерного спекания для производства вставок прессформ для литья пластмасс и металлов, а так же для производства прототипов и готовых изделий непосредственно из бумаги, металлов, пластмасс и керамики.

Показать видиоролики:

1. Изготовление мастер моделей из бумаги ЛОМ- технология (lom.avi).

2. Изготовление деталей из пластмасс, металлов и керамики фирмы EOS (Германия) (baumovie.mpg и EOS_en.mpg).

3. Лазерные станки фирмы МТХ– видиоролик МТХ.mpg.

ADEM CAM – инструмент технолога оборудования с ЧПУ

Подготовка управляющих программ (УП) с использованием любых видов геометрических данных, плоских эскизов, чертежей, поверхностей, твердых тел и их комбинаций, полная ассоциативность геометрической и технологической моделей, автоматическое отслеживание в УП изменений, внесенных конструктором, динамическое моделирование процесса обработки с возможностью задания сложной заготовки (штамповка, литье) и сравнения результата обработки с математической моделью,

• Интеграция с модулем ADEM CAD

• Число одновременно управляемых осей 2 - 5

• Виды обработки: фрезерная, электроэррозионная, токарная, лазерная, листопробивка

• Подготовка УП с использованием плоских эскизов, чертежей, поверхностей, твердых тел и их комбинаций

• Отслеживание изменений в геометрии изделия

• Пользовательская настройка диалогов

• Параллельная работа с несколькими проектами

• Многотурретная обработка

• Оптимизация УП

ADEM CAM – токарная обработка

• Учет геометрии режущей пластинки и резцедержателя при расчете траектории движения инструмента

• Определение врезания и расточка глубоких областей

• Многоинструментальная обработка

• Использование станочных циклов и подпрограмм

• Совмещение токарной и фрезерной обработки

ADEM CAM - 2Х, 2.5Х обработка

• Стратегии обработки: эквидистанта, петля, зигзаг, спираль, петля UV, зигзаг UV, контурные зигзаг и петля, карандашная и др.

• Автоматическое распознавание и подбор необработанных зон

• Формирование различных схем отхода/подхода

• Формирование траектории с учетом либо глубины резания, либо числа проходов

• Использование станочных циклов и подпрограмм

• Создание параметрических связей между технологическими объектами в маршруте обработки

ADEM CAM. 3Х-5Х обработка

• Использование распределенной модели изделия

• Различные стратегии обработки

• Фрезерование с постоянным уровнем Z

• Контроль ширины разрыва поверхности при фрезеровании по объемной модели

• Обработка с постоянной высотой гребешка

• Заданная величина аппроксимации траектории движения инструмента

ADEM CAM. 3Х-5Х обработка

ADEM CAM. Адаптация и контроль управляющих программ

• Поддержка любых стандартов управляющих программ (Н33, 2С42-65, Charmilles, Macmatic, Agiematic, Sinumeric, Fanuc, Heidenhein, Bosсh, Sodick и др.)

• Использование возможностей оборудования на 101%

• Автономный контроль формирования управляющей программы

• Использование типовых решений. Библиотека из более чем 200 готовых постпроцессоров

• Открытая технология проектирования постпроцессоров

ADEM CAPP –открытая технология проектирования технической документации.

• Ведение нормативно-справочной информация в виде таблиц баз данных

• Формирование отчетных документов любой сложности: спецификации, маршрутные, операционные карты и др.

• Оформление конструкторской документации (чертежи, спецификации

• Разработка технологических процессов (маршрутных и операционных)

• Ведение архивов документов

• Проектирование операций с ЧПУ, оформление УП

• Расчет параметров обработки

• Возможность обмена информацией с другими системами и многое другое…

ADEM GPP – генератор постпроцессоров оборудования с ЧПУ. Адаптивная технология построения управляющей программы

Принципиальная схема работы адаптера ADEM CAM - УП ЧПУ

Построение постпроцессора

• Отработка, тестирование, отладка постпроцессора

• Автономный контроль формирования управляющей программы

• Типовые решения. Библиотека готовых постпроцессоров (более 300)

• Техническая поддержка

ADEM Vault – электронный архив для хранения и работы с документами

• Хранение информации в виде файлов системы ADEM

• Представление информации в виде структурированного дерева

• Администрирование архива. Работа с документами с учетом прав доступа пользователя

• Поиск документа в архиве по его параметрам

• Хранение и изменение свойств документа в архиве

• Работа с версиями документа

• Изменение состояния документа

• Создание копий документа

• Генерация различных видов отчетов и ведомостей

Администрирование архива

• Создание, удаление пользователей

• Создание, удаление групп пользователей

• Изменение прав доступа пользователя и группы пользователей

• Защита данных при помощи пароля паролем

• Возможность скрыть просмотр секретных документов от других пользователей

Работа с несколькими базами данных

• Возможность создавать новые базы данных

• Удаление базы данных

• Подключение ранее использованных баз данных

• Конвертация баз данных созданных в старой версии

Поиск документа в архиве по его параметрам

• Поиск в базе данных при помощи фильтра

• Поиск документов проекта, которые находятся в работе

Хранение и изменение свойств документа в архиве

Работа с версиями документа (система позволяет работать с несколькими версиями документа, а также выбирать активную версию)

Изменение состояния документа (Один и тот же документ может находится в разных состояниях. Этим состоянием можно управлять при помощи кнопок на панели управления архивом).