ADEM – технология сотрудничества на двух примерах

МАШИНОСТРОЕНИЕ И СМЕЖНЫЕ ОТРАСЛИ
ADEM – технология сотрудничества
на двух примерах
Алексей Сальников, Андрей Аввакумов (Группа компаний ADEM)
С
егодня мы хотим рассказать об опыте внедрении CAD/CAM/CAPP-системы ADEM на
двух предприятиях: Уральской машиностроительной корпорации “Пумори-СИЗ” (гор. Екатеринбург, Россия) и фирме “Механик” (гор. КаменецПодольский, Украина).
деталей на оборудовании с ЧПУ фирмы OKUMA,
поставляемом корпорацией. Одним из примеров такой работы и является описанный ниже случай.
Задача, стоявшая перед специалистами ГК
ADEM и УМК “Пумори-СИЗ”, заключалась в разработке и отладке технологии изготовления детали
типа “долото” на станке MU-400VA OKUMA, а
Сотрудничество с УМК “Пумори-СИЗ”
также в изготовлении опытного образца, с демонстУМК “Пумори-СИЗ” (www.pumori.ru) – один
рацией возможностей станка в присутствии заиз крупнейших российских производителей сложказчика. Заказчик – ОАО “НПП Бурсервис”
ного металлорежущего и вспомогательного инстру(гор. Уфа), занимающийся разработкой и изготовмента, оснастки, поставщик современных станков
лением оборудования и инструментов для бурения
и оборудования в Российской Федерации. Сегодня
и капитального ремонта нефтяных и газовых скваУМК “Пумори-СИЗ” объединяет более десятка
жин (www.burservice.ru).
предприятий, которые производят высококачестОбрабатывающий центр OKUMA MU-400VA
венный импортозамещающий режущий, вспомогапредназначен для комплексной фрезерной, свертельный инструмент и технологическую оснастку,
лильной и токарно-расточной обработки одноврене уступающую по качеству зарубежным образцам.
менно по пяти управляемым координатам. ОбладаУМК обеспечивает комплексное решение задач,
ющий высокой термостабильностью станок позволяет вести обработку сложнопрофильных деталей
стоящих перед промышленными предприятиями:
из различных материалов, в том числе из высоинжиниринговое обеспечение и сопровождение,
поставки современных станков и оборудования
колегированных закаленных сталей с твердостью
поверхности до HRC-58...60. Отличительной осоот ведущих европейских производителей, разрабенностью MU-400VA является поворотный стол
ботку и изготовление сложного металлорежущего,
с быстрым изменением угла наклона, безупречной
вспомогательного инструмента и технологической
точностью и жесткостью, позволяющий обрабатыоснастки. На базе корпорации действует Свердловвать заготовки весом до 300 кг. Минимальный угол
ский областной технический центр быстрой подгоповорота стола составляет 0.001 градуса, а качаютовки производства, оснащенный самыми соврещаяся конструкция допускает отклонения по оси С
менными станками и оборудованием.
до 360 градусов, по оси А – от +20 до -110 градусов.
Сотрудничество УМК “Пумори-СИЗ” и ГрупЖесткая портальная конструкция станка и маспы компаний ADEM началось около десяти лет
сивная траверса с поперечными салазками обеспеназад. Сначала это были поставки рабочих мест
чивает точные перемещения шпиндельного узла по
системы ADEM, предназначенных для решения
оси Х. Система ЧПУ имеет функцию управления
задач проектирования технологических процессов
подачами для высокоточной скоростной обработки
механической обработки на инструментальном проуглов и скруглений, а также функизводстве. Затем, после успешного
цию управления скоростью разгона/
внедрения и эксплуатации системы
торможения мотор-шпинделя, что
ADEM, сотрудничество было расшипозволяет значительно уменьшить
рено, и корпорация приобрела полвспомогательное время за счет перенофункциональные рабочие места,
включающие возможность программещения на холостом ходу со скоростью 40 м/мин.
мирования обработки на станках с
Масса детали, изготавливаемой из
ЧПУ. Кроме этого, ГК ADEM оснаснержавеющей стали марки 40ХН2НА,
тила два учебно-демонстрационных
составляет 32 кг, масса заготовки –
центра “Пумори” (в Екатеринбурге и
44 кг (рис. 1). Деталь представляет
Перми) учебными классами на базе
собой долото для бурения вертикальсвоего программного обеспечения.
ных скважин. По внешнему виду это
Следующим шагом сотрудничестизделие цилиндрической формы с
ва стала совместная работа двух комшарообразным утолщением на конце,
паний в рамках технического центра
с шестью попарно симметричными
быстрой подготовки производства.
пазами и расположенными по поверхС нашей стороны она заключается
в оказании технической поддержки Рис. 1. Заготовка детали ности посадочными отверстиями под
“Долото”
твердосплавные вставки. Геометрия
по созданию технологий обработки
54
CAD/CAM/CAE Observer #2 (94) / 2015
CAD/CAM/CAE Observer #2 (94) / 2015
55
МАШИНОСТРОЕНИЕ И СМЕЖНЫЕ ОТРАСЛИ
После составления в системе ADEM первонадетали является типовой для предприятия заказчичального варианта технологии изготовления детали
ка, но при этом имеет ряд сложных нюансов, позвои его анализа технологической службой УМК “Пуляющих задействовать при её обработке все возможмори-СИЗ”, в маршрут были внесены необходимые
ности оборудования.
изменения, учитывающие полученные замечания и
Поскольку одним из условий приобретения
предложения.
станка заказчиком было изготовление опытного
Параллельно с разработкой и согласованием техобразца, УМК “Пумори-СИЗ” в рамках партнернологии изготовления, в модуле ADEM-GPP проского соглашения с Группой компаний ADEM преводилась работа по созданию постпроцессора для
доставила техническое задание на разработку техстанка MU-400VA и стойки OKUMA. Поскольку
нологии изготовления тестовой детали.
специалистам ГК ADEM уже приходилось ранее
В комплект ТЗ входила следующая документасоздавать постпроцессоры на схожее оборудование,
ция:
то в проектируемом постпроцессоре
• твердотельная объемная модель
были использованы существующие
изделия (рис. 2);
наработки, что позволило существен• чертежи заготовки;
но сократить сроки его создания.
• пооперационные эскизы для поПосле окончательного согласовалучения изделия на универсальном
ния технологии и первичной отладоборудовании;
ки постпроцессора, наш специалист
• предположительный перечень
по внедрению прибыл в учебно-деприменяемого инструмента;
монстрационный центр “Пумори• документация на станок MU-400VA.
СИЗ”. Основная работа по доводке
В ходе анализа полученных мапостпроцессора на станке заняла
териалов специалистами ГК ADEM
два рабочих дня, после чего технобыло принято решение о следующем
логи центра могли самостоятельно
порядке выполнения работ:
получать управляющие программы
Разработка в модуле ADEM
для изготовления деталей на отлаCAM/CAPP маршрута изготовления
живаемом станке (рис. 3). Заметим,
детали на оборудовании с ЧПУ и сочто получаемые с использованием
гласование технологии со специалиссистемы ADEM управляющие протами фирмы УПК “Пумори-СИЗ” и
граммы не нуждались в ручной корс заказчиком.
ректировке.
Разработка постпроцессора на
Рис. 2. Объемная
Следует отметить, что УМК
станок MU-400VA, на котором платвердотельная модель
детали “Долото”
“Пумори-СИЗ” уже довольно давно
нировалось изготовить тестовую деталь.
Выезд на площадку
учебно-демонстрационного
центра “Пумори” для окончательной отладки маршрута и постпроцессора.
Демонстрационное получение тестовой детали на
оборудовании фирмы “Пумори” в присутствии представителей заказчика.
На начальном этапе работы, согласно намеченному плану, специалистами
ГК ADEM была разработана технология изготовления детали с учетом
возможностей 5-координатного оборудования. Принимая во внимание сложную геометрию детали,
для упрощения технологии
(и, как следствие, управляющей программы) было
решено создать маршрут с
использованием функций
Рис. 3. Обработка детали на станке
станочных подпрограмм.
и успешно используют CAD/CAM/CAPP-систему ADEM, для решения широкого спектра задач конструкторско-технологической подготовки
производства – от разработки чертежей и универсальных технологий до создания 3D-моделей
и последующей подготовки УП для их обработки. Однако, крайне сжатые сроки, отведенные
на решение описываемой задачи, заставили наши
компании в очередной раз объединить свои усилия.
Таким образом, очередным итогом совместной
работы ГК ADEM и УМК “Пумори-СИЗ” стала
спроектированная технология изготовления тестовой детали “Долото” на 5-осевом вертикальном
обрабатывающем центре OKUMA MU-400VA. Заметим, что на все работы, включая командировку
специалиста ГК ADEM, ушло чуть больше двух
недель.
Сотрудничество с компанией “Механик”
Второй пример связан с известным украинским
предприятием “Механик” из города Каменец-Подольский, которое специализируется на производстве деревообрабатывающего инструмента различной
сложности. Свою продукцию “Механик” распространяет не только на территории Украины, но и
экспортирует за рубеж.
Предприятие обратилось в Группу компаний
ADEM с просьбой о помощи в разработке технологии изготовления детали “Вал шейпера” на
токарном обрабатывающем центре OKUMA, модель MULTUS B300, оснащенном системой ЧПУ
OSP-P200L.
В качестве исходных данных заказчиком была
предоставлена документация и инструкции по
программированию станка. Изготовление детали
и отладка технологии производились на месте при
отработке тестовой управляющей программы.
Станок MULTUS представляет собой многофункциональный двухшпиндельный обрабатывающий центр (рис. 4), обеспечивающий высокоточное
выполнение токарных, фрезерных и сверлильнорасточных операций любой сложности. Он сочетает в себе компактность обычного токарного станка
с широким набором функций специального оборудования:
• токарная обработка по оси Y;
• сверление глубоких отверстий;
Рис. 4. Шпиндели токарно-обрабатывающего
центра OKUMA MULTUS B300
56
• поворотное фрезерование;
• резьбофрезерование;
• эксцентриковое фрезерование;
• многоугольное фрезерование;
• зубофрезерование.
Этот станок оснащен поворотной токарно-фрезерной головкой и магазином инструментов, что
позволяет выполнять обработку любой сложности.
Применение такого оборудования наиболее целесообразно при обработке сложных деталей с преобладанием фрезерно-сверлильных операций.
Трехмерна я
модель тестовой
детали была выполнена специалистами
заказчика и передана
для обработки в
систему
ADEM
(рис. 5). Поддержка
системой
ADEM многочисленных форматов
обмена геометрической информацией обеспечиваРис. 5. Трехмерная модель
ет необходимую
детали “Вал шейпера”
гибкость и значительно упрощает работу специалистов всех уровней –
от конструктора до начальника отдела внедрения и
эксплуатации.
Деталь “Вал шейпера” представляет собой цилиндр с винтовыми проточками и посадочными
углублениями под режущие пластинки. Обрабатываемая деталь – это только часть длинного вала,
которая должна стыковаться с такими же частями.
В связи с этим особые требования предъявляются
к точному позиционированию посадочных мест под
режущие пластинки.
Поскольку станок MULTUS B300 оснащен
контршпинделем, было принято решение вести обработку следующим образом: сначала половина детали обрабатывается в основном шпинделе, потом
деталь перехватывается в контршпиндель, и последующая обработка ведется уже в нём. В процессе отладки технологии стало ясно, что в основном
шпинделе возможно обработать приблизительно
30÷40% поверхности детали. Это обусловлено наклоном поверхности дна посадочного места и габаритами токарно-фрезерной головки.
Так как все винтовые проточки и посадочные
места одинаковые, то для более эффективной обработки при проектировании УП использовался
механизм повторений – то есть подпрограммы.
По сути, весь маршрут обработки состоял из четырех токарных переходов, необходимых технологических команд (таких, как “Перемещение
детали из основного шпинделя в субшпиндель”,
“Активизация шпинделя” и т.д.) и десяти подпрограмм, содержащих фрезерную обработку и
сверление.
CAD/CAM/CAE Observer #2 (94) / 2015
CAD/CAM/CAE Observer #2 (94) / 2015
57
МАШИНОСТРОЕНИЕ И СМЕЖНЫЕ ОТРАСЛИ
• Особенности назначения точки вызова подпрограммы – система ЧПУ “OSP-P200L” оказалась
очень требовательна к порядку назначения подготовительных функций, определяющих положение
системы координат точки вызова.
• Поворот системы координат и
поворот инструментальной головки
происходят в разных направлениях.
• В связи с крупными габаритами инструментальной головки,
отвод инструмента на смену и его
подвод к зоне обработки должен
быть реализован различными для
токарного и фрезерного режимов
способами.
Все эти особенности были учтены на этапе отладки.
Рис. 6. Модель детали и траектории обработки в системе ADEM
Еще до переноса управляющей программы на станок, обработка была смоделирована на экране компьютера
После обработки наружного диаметра были
с помощью интегрированного симулятора системы
сформированы винтовые пазы (рис. 6). Затем
ADEM. Это позволило заранее выявить некоторые
были предварительно отфрезерованы сами понедостатки в технологии и внести коррективы.
нижения для посадочных мест, зацентрованы и
Созданный маршрут и отлаженный постпроцесзасверлены отверстия в посадочных местах, и,
сор уже несколько месяцев успешно используются
наконец, конической фрезой были окончательно
на предприятии “Механик” в качестве основы и
обработаны уклоны на стенках посадок. Далее
образца для создания технологии целого семейства
производился перехват детали из одного шпиндеталей. Как и в первом примере, время, затраченделя в другой, и обработка повторялась в том же
ное на весь проект, составило примерно две недели.
порядке.
В заключение отметим, что большa´я функциоВ процессе разработки и отладки постпроцессональная насыщенность системы ADEM и её развира были обнаружены некоторые особенности протые средства создания постпроцессоров позволяют
граммирования данного станка:
в кратчайшие сроки обеспечивать запуск в эксплуа• При перехвате детали из одного шпинделя в
тацию самых современных станков – таких, как
другой происходит изменение некоторых управляоборудование фирмы OKUMA – вне зависимости
ющих функций и параметров. Например, изменяетот их кинематической схемы и особенностей систеся направление вращения вокруг оси B, изменяется
мы ЧПУ.
направление коррекции инструмента и.т.п.