Повышение эффективности ЧПУ с помощью...

Повышение эффективности

использования оборудования с

ЧПУ с помощью цифровых

технологийЧиж Олег Васильевич

Воплощаем инновацииUnrestricted © Siemens AG 2018

Содержание:

1. Возможности высокоэффективного (адаптивного) фрезерования.

2. Встроенная визуализация и проверка управляющих программ.

3. Автоматизация обработки на базе типовых элементов.

4. Оптимизированные постпроцессоры с поддержкой функций высокоскоростной

обработки.

5. Возможность использования измерительных щупов для технологических измерений.

6. Возможность отслеживания стойкости/износа режущего инструмента.

7. Комплексные решения по обработке деталей интегрированные в систему управления

жизненном циклом изделия (PLM)

Unrestricted © Siemens AG 2018

Siemens PLM Software

Что такое высокоэффективное фрезерование?

Определение высокоэффективного

фрезерования

Высокоэффективное фрезерование

(HEM) – это метод чернового

фрезерования, использующий небольшие

значения радиальной ширины RDOC и

большую глубину осевого резания ADOC.

В результате происходит равномерное

распределение тепловыделения по всей

длине режущей кромки, что позволяет

снизить вероятность поломки

инструмента.



Адаптивное фрезерование – новый шаблон

Адаптивное фрезерование:

• Создан на основе шаблона Глубинного

фрезерования

• Траектория рассчитывается на основе

полиморфной спирали с учетом

границ обработки

• Сглаживание перемещений

• Перемещения с минимальным вылетом

• Сокращение перемещений без резания

• Сокращение времени обработки



Адаптивное фрезерование – Полиморфная спираль

Возможности:

• Полиморфная спираль применяется

на внешних границах и плоских

открытых участках.

• Сокращение вспомогательных

перемещений

• Перемещения резания с постоянной

толщиной стружки




Адаптивное фрезерование - пример обработки



Адаптивное фрезерование – использование всей длины

режущей части инструмента

Адаптивное фрезерование:

• Применение всей длины режущей части

инструмента

• Увеличение срока службы инструмента

• Сокращение расходов на инструмент



Адаптивное фрезерование – Минимальные перемещения

Возможности

• Короткие вспомогательные

перемещения


• Сглаженные перемещения

• Выбираемые типы перемещений

сверху-вниз или снизу-вверх



Адаптивное фрезерование - дообработка снизу-вверх


• Добавляет промежуточные уровни резания к

траектории адаптивного фрезерования,

начиная с нижнего уровня и поднимаясь вверх.

Выгоды пользователя

• Обеспечивает постоянный и равномерно

распределенный припуск на конических и

наклонных стенках.

• Особенно полезно для производства деталей с

глубокими карманами



Адаптивное фрезерование - дообработка снизу-вверх

После 1-го уровня

резания

Дообработка

снизу-вверх

после 1-го уровня

резания

После 2-го уровня

резания

Дообработка

снизу-вверх

после 2-го уровня

резания



Адаптивное фрезерование - Минимальная глубина

резания


• Задает минимальную глубину резания для

используемой режущей части

• Обеспечивает минимально возможное

количество точек контакта режущей части

инструмента с материалом


• Стабильный процесс резания

• Увеличение срока службы инструмента

• Безопасность процесса



Адаптивное фрезерование - Минимальная глубина

резания



Адаптивное фрезерование - Настройки подачи и

скорости


• Задание подачи и скорости для перемещения

врезания по спирали при использовании

адаптивного фрезерования.

• Задание времени задержки в начале и конце

перемещения врезания.

• Отображается в меню только, если вы

включите опцию.


• Позволяет увеличивать угол погружения на

современных станках

• Оптимальное использование

высокоэффективных режущих инструментов

• Экономия времени обработки




скорости – Сравнение в модуле симуляции




скорости – Сравнение на станке



Адаптивное фрезерование - Минимальный радиус

траектории


• Увеличивая это значение, уменьшается

количество проходов в углах

• Исключаются короткие перемещения резания

в углах


• Уменьшает износ


• Сокращается время

обработки

Минимальный

радиус кривизны=2

Минимальный

радиус кривизны=0



Адаптивное фрезерование - Подача СОЖ в открытых и

закрытых областях


• Тип подачи СОЖ можно задать отдельно для

областей открытых и закрытых областей

резания


• Оптимизированное удаление стружки

• Увеличенный срок службы инструмента

• Повышенная безопасность процесса

• Более быстрое время программирования



Встроенная визуализация и проверка управляющих

программ

Встроенная симуляция и проверка программ ЧПУ

позволяет исключить дорогие отладки и тестирование

в цехе.

Симуляция на базе траектории для простого

определения потенциальных проблем.

Симуляция на базе G-кодов для точной симуляции

обработки на станке.

Виртуальная система ЧПУ (VNCK) позволяет

выполнять симуляцию на реальной системе ЧПУ с

параметрами реального станка.




программ

NX

Программирование

ЧПУ

Постпроцессор

CAM

Встроенная

симуляция

ПроверкаПеремещения инструмента и

удаление материала

Симуляция

обработки на станкеСимуляция G-кода

Симуляция

обработки на станкеСимуляция по траектории

Простой

G-коды

Данные траектории




программ

NX


ЧПУ

Постпроцессор

SinumerikVNCK

CAM

Встроенная

симуляция

ПроверкаПеремещения инструмента и

удаление материала

Симуляция обработки

на станкеПрограмма в G-кодах

Симуляция обработки на

станкеЭмуляция системы ЧПУ

Простой

Самый полный

Расширенный

Ядро виртуальной системы

ЧПУ Siemens Sinumerik –

встроено в NX CAM



Поддержка инструментальных головок (инструментов с

несколькими режущими кромками)



Поддержка цикла поворота (CYCLE800) для токарной

обработки на фрезерно-токарных станках



Динамика осей и каналов



Расчет заготовки в процессе обработки в фоновом

режиме



Определение отхода для Заготовки в процессе обработки



PMI – технические условия

PMI (Product and Manufacturing Information) – технические условия

Ассоциативная информация расположенная в пространстве 3D модели.



Технология PMI

PMI – конструкторско-технологическая информация нанесенная на 3D-модель

(размеры, допуска, шероховатости, технические требования и т.п.)

Снижение трудоемкости подготовки управляющих программ и оформления

документации достигается за счет автоматизации подбора инструмента и

технологии в процессе распознавания геометрии и PMI

Оформление КД Обработка

Анализ качества Программирование КИМ

Сборка Оформление ТД

Оформление КД Обработка

Анализ качества Программирование КИМ

Сборка Оформление ТД



Feature Based Machining (FBM) – Обработка на основе

элементов

•Обработка на основе элементов может

использоваться для обработки корпусных

деталей, а также стандартных элементов

пресс-форм и штампов, т.е. деталей,

имеющих много отверстий, пазов, карманов.

•Уменьшение времени программирования до

90%.

Автоматическое распознавание элементов –

отверстий, пазов, карманов и т.д.

Создание унифицированных процессов

обработки на основе библиотеки правил.

Учет данных технических условий (PMI) при

создании операций.

Редактор правил обработки для настройки

библиотеки под условия конкретного

производства.



Демонстрация FBM на примере авиационной панели



Оптимизированные постпроцессоры с поддержкой

функций высокоскоростной обработки

1. Только за счет настройки параметров операций обработки NX и

включения в программу необходимых команд высокоскоростной обработки

возможно повысить производительность оборудования на 15-25%.

2. Это особенно важно для современных систем ЧПУ, таких как Sinumerik

840D Operate, Heidenhain iTNC530, Fanuc 31i A5.



Возможности адаптивной обработкиВозможности адаптивной обработки

Задачи, которые решаются с помощью адаптивной обработки:

1. «Вписывание» детали в заготовку.

2. Коррекция радиуса и длины инструмента по результатам

измерений после черновой/получистовой обработки.

3. Измерение точек на контуре заготовки и использование

полученных данных для коррекции параметров операции

обработки.

4. Измерение массива точек на поверхности и анализ результатов

измерений в NX для технологического контроля геометрии

детали.



Возможности адаптивной обработки

1. «Вписывание» детали в заготовку позволяет полностью исключить брак

в производстве по причине неправильной ориентации детали в

заготовке.

2. Позволяет выявить брак заготовки при выполнении программы

измерения на станке.

3. В отличии от конкурентов, это решение не требует использование

внешнего компьютера для анализа результатов измерений. Все расчеты

нового положения нулевой точки выполняются непосредственно на

системе ЧПУ.




Коррекция радиуса и длины инструмента по результатам измерений после

черновой/получистовой обработки:

1. Специальные операции измерения разработаны для коррекции радиуса и длины


2. Эти операции измерения вносят дополнительную коррекцию параметров инструмента

которая может понадобится в результате износа инструмента и по другим

технологическим причинам, которые не зависят от геометрических параметров





• Создание массива точек на

модели

• Создание УП траектории

измерения с записью файла

массива на ЧПУ

• Создание операции сверления

с установлением зависимости

от определенного массива

значений



Возможность использования измерительных щупов для

технологических измерений

Возможность использования измерительных щупов для технологических измерений

Как правило измерения на станке

проводить не эффективно. Станок

должен фрезеровать детали, а не

выполнять измерения. Однако в

некоторых случаях такая

необходимость возникает. Например,

деталь очень сложно или вообще не

возможно выставить на столе станка в

то же положение после снятия со

станка для измерения на КИМ.

Для таких случаев была разработана

функциональность для выполнения

технологических измерений на станке.



Передача результатов измерений инструмента с прибора

для настройки инструмента в систему ЧПУ

Для исключения ошибок и сокращения

времени наладки инструментов

обеспечивается передача списка

инструмента для обработки детали из

системы NX САМ на прибор для

настройки инструмента.



Передача результатов измерений инструмента с прибора

для настройки инструмента в систему ЧПУ

1. В NX CAM создается список инструмента

и задача (в виде файла XML в формате

прибора для настройки инструмента) и

задача загружается на прибор для

измерение инструмента.

2. После измерения параметры режущего

инструмента загружаются в систему ЧПУ

станка в виде подпрограммы.

3. После выполнения загруженной

подпрограммы на станке формируется

список инструментов с измеренными

геометрическими параметрами.

4. Функционал позволяет исключить ошибки

при ручном вводе геометрических

параметров инструмента с этикетки в

систему ЧПУ.



Интеграция и дигитализация всей производственной

цепочки является ключевой задачей

ПроизводствоПланирование

Проектирование

инструментов и оснастки ЧПУ

Подготовка модели

детали DNC

Проверка и симуляция

программ ЧПУ ЧПУ SINUMERIK

Управление данными и процессами


КИМ

Выполнение

программ на КИМ

Управление

инструментом

Управление

данными в цехе

Библиотека

инструментов

Технологическая

подготовка производства

Сквозное управление данными и процессами от модели детали до производства



Управление пакетами производственных работ

PLM

• PLM используется как безопасная среда для управления производственными файлами в контексте

одного рабочего пакета, обеспечивая управление версиями данных непосредственно для ЧПУ или

для цеха.

Цех



Управление производством деталей - процесс

планирования с использованием технических пакетов

Планирование контроля• Последовательность контроля

• Измерительные приборы

• Программы для КИМ

Программы ЧПУ• Программы ЧПУ

• Скорости и подачи

• ВерификацияУправление отклонениями• Создание инструкций по

переработке и утилизации

План качества• Подтверждение

работоспособности

Операционный SOPДетальная разбивка операции?

Включает фотографии точек

внимания и подробные инструкции

Стандарты качества• Отчеты об первой проверке

• Коды несоответствия и

стандарты

Операционные инструкции• Последовательность для специальных

операций процесса

• Параметры процесса

(например, время травления)

Стандарты и спецификации • Стандарты качества

• Особенности процесса

• Технические характеристики

(например, маркировка деталей)

Планирование процесса• Последовательность операций

• Происхождение элемента

• Завод, ресурсы и расходные

материалы

• Поставщики

Оснастка• Прижимы и приспособления

• Держатели инструментов

• Режущий инструмент

(пластины, сверла и т.д.)

• Грузоподъемное оборудование

Сметы• Нормы времени

• Стоимость

Рабочие чертежи, модели

или видеоролики • Области, подлежащие обработке

• Производственные размеры / допуски

• Чертежные размеры и допуски

• Базы

• Расположение и положение прижимов

• Чистота поверхности



Управление процессами производства

• Процесс изготовления компонента требует подробного описания всех шагов, ресурсов, расходных

материалов и требуемых шагов выполнения, этот полный набор информации известен как

«Технический пакет», и все компоненты должны иметь этот пакет.

• Отдельные шаги или операции в рамках процесса, которые содержат конкретные данные о

оборудовании и ресурсах для отдельного шага, называются «Рабочим пакетом».

Процесс для

компонента 1

Рабочий пакет 1



Op010- Входной

контроль

Op020- Черновая

обработка 1 стороны

Op030- Черновая

обработка 2 стороны

Op040- Контроль

стороны 1 Рабочий пакет 4

Технический пакет

План контроля 1



План контроля



Управление данными для производства

деталей

управление данными и процессами

управление производственными ресурсами

Сборки инструментов

Цех

Станок

ToolПрибор

длянастройки


СкладTool managementСтанок Управление ресурсами

Производственные ресурсыDNC

ОПЕРАТОР

СБОРЩИК

ИНСТРУМЕНТА СБОРЩИК

ИНСТРУМЕНТА

• Доступ к техпроцессам

• Загрузка/выгрузка

программ ЧПУ

• Загрузка/выгрузка ресурсов

• Доступ к библиотекам

• Управление складом

• Сборка ресурсов

Библиотека

производственных

ресурсовЧПУ ИНЖЕНЕР ПО

ИНСТРУМЕНТУ

• Загрузка каталогов производителя

• Определение общих ресурсов

• Сбор ресурсы

• Задание режимов резения

ПРОГРАММИСТ

ЧПУ

• Создание настройки

обработки

• Создание рабочих инструкций

и программ ЧПУ

• Сохранение рабочего пакета

ЧПУ

1

4 3

2

ТЕХНОЛОГ

Планировщик

• Получение деталей для планирования

• Собственный общий технический пакет

• Передача заданий в MES

• Утверждение процесса 2

Чиж Олег Васильевич

Менеджер по развитию направления «Автоматизация обработки (NX CAM)»

Siemens Industry Software

115184, Россия, Москва,

Большая Татарская, 9

Тел. : +7 (495) 223 3646

Факс : +7 (495) 223 3647

Моб. : +7 916 652 8147

E-mail: [email protected]

Спасибо за внимание.

Повышение эффективности ЧПУ с помощью...

Documents