Что такое ADEM

Для технологической подготовки производства может быть необходим также топологический анализ объемных объектов. Нарушение топологических связей может свидетельствовать о разрывах в модели. Подобные коллизии не отразятся на работе модуля ADEM CAM, который будет вести подготовку программы для ЧПУ, но могут приводить к формированию ненужных возмущений в траектории движения инструмента, что крайне вредно особенно для высокоскоростной обработки.

Для прикладных задач анализа методами конечного элемента система ADEM имеет встроенный MSH интерфейс, который готовит сетки различного типа на основе объемных моделей. Пользователь имеет возможность управлять несколькими ограничивающими параметрами для достижения лучшего результата расчетов.

10. Проектирование и планирование техпроцессов

Разработанный в программно-ориентированной среде AdemTDM, модуль проектирования технологических процессов AdemCAPP позволяет проектировать технологические процессы на различные виды производства: механообработка, сборка, сварка, гальваника, покраска, штамповка, термообработка и др. Глубоко проработанный интерфейс пользователя и наполненность баз данных технологического оснащения позволяет инженеру-технологу быстро и просто создать оптимальный единичный, типовой или групповой технологический процесс.

Рис. 9 Проектирование технологических процессов.

Создание операционных эскизов осуществляется в модуле AdemCAD. При использовании совместно с модулем AdemCAM, кроме получения управляющей программы обработки на станках с ЧПУ, информация передается в модуль проектирования ТП и может быть использована для оформления карт наладок или как часть самого технологического процесса.

В состав модуля включен блок расчета режимов резания и времени обработки, выполненный в соответствии с “Общемашиностроительными нормативами времени и режимов резания для нормирования работ…”. Использование данного блока расчетов на предприятиях, где технологи в обязательном порядке указывают в техдокументации «основное время обработки», сократит сроки разработки технологической документации, т.к. технологу (особенно неопытному) не потребуется постоянно листать справочники, выискивая в таблицах параметры необходимые для расчета, и производить расчеты на калькуляторе - система сделает это за него.

Имеется возможность формировать различные ведомости и отчеты, например, в дополнение к собственно проектированию маршрута обработки, AdemCAPP предоставляет возможность создания ведомости деталей к любому из спроектированных типовых технологических процессов. Формировать ведомости можно для единичного ТП, например, ведомость оснастки для ТП механообработки или ведомость материалов для ТП сборки/сварки, а при использовании архива AdemVault – сводные ведомости по всему изделию (сводные ведомости материалов, инструмента, оборудования и др.)

Отличительной особенностью модуля является легкая адаптируемость под условия конкретного предприятия. Большое количество единиц оборудования и технологического оснащения (более 4000), полный классификатор операций, разнообразные, выполненные по ГОСТ, выходные формы (более 50) - позволяют сразу после инсталляции системы получать требуемую технологическую документацию. В случае, если полученный результат не соответствует требованиям конкретного предприятия (что часто является нормой, а не исключением) – можно провести более глубокую адаптацию. Под этим понимается не только модификация нормативно – справочной информации системы, но и возможность перенастраивания интерфейсной части системы и самой логики проектирования. Программный доступ к дереву технологического процесса позволяет организовать экспорт информации в любую систему управления предприятием.

11. Плоское фрезерование 2x-2,5x

Начиная с самых ранних версий системы данному виду обработки уделялось большое внимание. Следуя общим традициям проектирования технологических процессов, обработка на оборудовании с ЧПУ представляется в системе АДЕМ набором операций и переходов, что делает процесс проектирования обработки практически одинаковым как для универсального, так и для программного оборудования. По аналогии с конструкторской частью системы, плоскую обработку можно задавать как на уровне элементарных перемещений и технологических команд, так и используя укрупненные объекты - «Конструктивные элементы». Применение последних значительно ускоряет процесс создания ЧПУ программы, поскольку конструктивные элементы помимо геометрии содержат информацию о типе объекта и возможном способе его обработки. Например, конструктивный элемент КОЛОДЕЦ обязательно должен иметь дно, которое не может быть повреждено ни при каких обстоятельствах. Применение подобной методики проектирования позволило создать, так называемое «Прощающее проектирование», когда система исправляет ошибки пользователя, задавшего неверные технологические параметры для обработки текущего элемента.

Плоское фрезерование имеет множество различных стратегий обработки: зигзаг/петля, прямая и обратная эквидистанты, спираль, контурный зигзаг и многие другие. Конструктивный элемент может содержать произвольное число внутренних островов различной высоты и сквозных отверстий на дне. Версия A7 распознает подобные случаи и

формирует обработку таким образом, чтобы автоматически доработать острова, лежащие ниже других или не формировать перемещения в воздухе.

Рис 10. Обработка разновысоких островов.

Модуль плоского фрезерования имеет уникальную возможность обработки элементов, имеющих произвольный профиль стенки. Профиль может быть определен углом наклона стенки, задан отдельным контуром или формироваться автоматически по двум контурам. Например, можно обработать колодец или окно, у которых верхнее ребро является квадратом, а нижнее - окружностью. В процессе обработки можно контролировать качество поверхности, определив максимальную высоту оставляемого гребешка.

По предложениям пользователей, плоская обработка в версия АДЕМ А7 дополнена рядом новых возможностей: отдельная глубина резанья на последнем проходе; врезание по контурной спирали, обеспечивающее 100% выполнение операции с полным контролем столкновений, замена способа врезания в случае возникновения коллизий при спиральном методе врезании и др.

Рис 11. Врезание по контурной спирали.

Заметим, что основные улучшения в 2-2.5 координатном фрезеровании версии АДЕМ А7 были проведены именно в области контроля коллизий между инструментом и деталью, в первую очередь при выполнении операций врезания и подходах/отходах к контуру, обеспечивая максимально возможный контроль.

12. Объемное фрезерование 3x-5x

Следующим этапом развития методов обработки в системе стало появление механизмов объемной обработки. Следует сразу отметить, что АДЕМ не использует так называемое «триангулирование» поверхностей, что существенно улучшает качество получаемой поверхности и уменьшает время расчета. Для обеспечения контроля допускается использование контрольных поверхностей и ограничивающих контуров. Последние не только повышают гибкость и удобство работы, но и позволяют реализовать подмену объемной модели в проектах с уже отлаженной технологией. На фрезеруемые и чековые поверхности можно назначить различный оставляемый припуск. Объемное фрезерование поддерживает различные стратегии черновой, получистовой и чистовой обработки: зигзаг с произвольным углом, контурный зигзаг, спираль, обработка по UV-линиям и др.

Качество обработки определяется высотой гребешка и/или глубиной резанья, при совместном использовании этих параметров АДЕМ выбирает для следующего прохода наиболее оптимальный из них.

Рис 12. 3-х координатная фрезерная обработка.

Объем управляющей программы можно регулировать, задавая точность аппроксимации и замену линейных перемещений дугами. АДЕМ позволяет выполнить автоматическое «затягивание» разрывов между поверхностями в процессе обработки. Для ограничения зоны обработки, например для выделения элементов детали близких к вертикали или горизонтали, можно использовать специальный вид обработки с диапазоном углов. Подходы и отходы к поверхности могут быть выполнены по разным схемам, в зависимости от конкретных условий обработки. Кроме этого, в 5-ти координатной обработке разворот инструмента происходит в начале участка подхода, таким образом, к обрабатываемой поверхности он подводится под нужным углом. Помимо, традиционного многоосевого фрезерования, в АДЕМ реализована 5-ти координатная обработка малкованных стенок боковой частью фрезы.

13. Квазиобъемное фрезерование (Z-level)

На практике объемные модели редко обрабатываются за один проход. В первую очередь производят черновую обработку, которая по стратегии формирования траектории похожа на плоскую многоуровневую обработку, с той лишь разницей, что при расчетах необходимо учитывать объемную модель. В результате получается ступенчатая поверхность, пригодная для последующей чистовой обработки, которая также бывает многопроходной.

Для реализации таких видов обработки в системе АДЕМ существует модуль обработки с постоянной плоскостью (Z-level). С его помощь можно выполнять черновую и чистовую обработку объемных моделей на 2.5 координатных станках, управляя количеством

проходов на каждом уровне. Качество поверхности регулируется числом проходов по координате Z или максимальной высотой оставляемого гребешка. Как и в объемной обработке, наряду с обрабатываемыми поверхностями, можно определять чековые поверхности, обработка которых запрещена, а также определять ограничивающие контура.

Рис. 13. Чистовое квазиобъемное фрезерование (Z-level)

На каждом слое могут быть заданы условия подхода/отхода к обрабатываемому объекту. Пользователи могут регулировать направление обработки – снизу или сверху. В настоящий момент модуль поддерживает обработку концевыми, торовыми и шаровыми фрезами, однако в ближайших версиях ожидается поддержка дисковых фрез, что позволит выполнять обработку так называемых «теневых» зон.

14. Фрезерование недоступных зон

Не секрет, что при любом виде обработки, могут оставаться зоны недоступности или участки материала, оставшиеся после предыдущих проходов. Они могут появляться или исчезать в зависимости от формы, диаметра инструмента и геометрии обрабатываемого элемента. Во время расчета траектории движения инструмента АДЕМ автоматически выделяет недоступные зоны и сохраняет их. Позже можно выполнить доработку оставшегося материала инструментом меньшего диаметра, используя другую стратегию обработки, не указывая эти зоны дополнительно.

Рис 14. Обработка недоступных зон.

АДЕМ с успехом поддерживает выделение и обработку недоступных зон как при плоской, так и при 3-х координатной фрезерной обработке, используя единые правила и параметры для определения операции подбора. Если в обработке используются прижимы, то зоны недоступности, имеющие общие точки с прижимами, исключаются из списка зон подлежавших обработке.

15. Карандашная обработка

Карандашная обработка является одной из разновидностей доработки недоступных зон и заключается в автоматическом обнаружении и обработке внутренних скруглений, радиус которых совпадает с радиусом заточки режущего инструмента. В версии АДЕМ А7 данный метод был усовершенствован таким образом, чтобы обеспечить обработку постоянных и переменных скруглений. «Переменность» скругления часто обусловлена неточностью построения или импорта моделей, в результате чего, скругления с постоянным радиусом превращаются в переменные.

Рис 15. Карандашная обработка скруглений.

Для улучшения качества поверхности можно задавать требуемое количество проходов.

16. Зонная и комбинированная обработка

Зонная обработка, как метод изготовления корпусных деталей, известна давно. Часто этот же способ используется для обработки однотипных деталей в многоместных приспособлениях. Для определения данного вида обработки в АДЕМ могут использоваться как плоская, так и объемная модели.

Рис 16.Зонная обработка.

В первом случае, формируется список зон обработки с описанием их взаимного пространственного положения, точки начала цикла, безопасной позиции смены инструмента, соответствия осей и др. Далее, при составлении маршрута обработки, указывается зона, которой принадлежит вновь создаваемый объект, а система автоматически формирует команды поворота рабочего стола станка для установки нужной зоны обработки.

Второй метод предполагает использование объемной модели в качестве источника информации о взаимном расположении обрабатываемых объектов и допускает совместное использование 2.5 и 3-х координатной обработки. Такой вид обработки в АДЕМ называется комбинированный. Пространственное расположение зон обработки определяется автоматически и передается в постпроцессор для формирования команд поворота.

17. Токарная обработка

Токарная обработка - это, пожалуй, самый востребованный вид обработки. Несмотря на кажущуюся простоту, создание токарных программ часто имеет больше особенностей и требует гибкости при программировании. Поэтому в последнее время развитию этого вида обработка в системе АДЕМ уделялось большое внимание. Реализованы следующие стратегии обработки:

•Предварительная

•Черновая и чистовая

•Черновая и чистовая прорезная

•Смещенная

•Контурная

На любую схему обработки можно наложить условие движения зигзагом, что существенно сокращает количество холостых перемещений. Поддерживаются различные направления обработки, схемы врезания, подхода и отхода к обрабатываемому контуру. Версия АДЕМ А7 позволяет рассчитывать траекторию, учитывая геометрию заготовки, режущей пластинки, резцедержателя, патрона и различных приспособлений. Имеется возможность создавать и использовать библиотеки инструментов и приспособлений. В процессе расчетов осуществляется полный контроль коллизий между элементами станка и деталью, как на черновых, так и на чистовых проходах.

Рис. 17 Двухтурретная токарная обработка.

Система может выполнить автоматическую смену инструмента после заданного количества проходов или обработки участка траектории определенной длины. Реализовано автоматическое выделения поднутрений, выстой инструмента при обработке на малых оборотах шпинделя, снятие дефектного слоя перед обработкой, задание разного припуска на вертикальные и горизонтальные участки и много другое. Версия А7 опеспечивает контурную и эквидистнатную радиусную коррекцию, а также дополнительный корректор для прорезных пластинок. Для поддержки современных двухшпиндельных станков в системе реализована двухтурретная обработка и средства синхронизации работы обеих инструментальных головок.

18. Электроэрозионная 2x-4x

В современном инструментальном производстве наряду с объемным фрезерованием очень часто используется электроэрозионная обработка. Возможности модуля плоской обработки позволяют управлять не только электроэрозионными, но и например, станками водяной, газовой и лазерной резки. Значительно больший интерес представляют возможности 4-х координатной обработки. Исходной информацией служат два контура, образующие верхнюю и нижнюю грани. Для более точной обработки можно определить несколько проходов, задавая соответствующие режимы работы генератора для каждого. Если угол стенки обрабатываемой детали является постоянным, то АДЕМ имеет возможность сформировать соответствующие команды станку, выдав указанный угол в начале управляющей программы. Вообще говоря, формирование траектории может быть выполнено разными способами, в зависимости от типа станка, указанного в постпроцессоре: