Referencie dizajnu formy v siemens nx. Tri úspešné príbehy Siemens NX. Inteligentné riadenie zmien

Mnohé predmety, ktoré nás v každodennom živote obklopujú, sú vyrobené z plastu alebo obsahujú plastové časti. Okrem toho je plast obzvlášť bežný v najmodernejších dizajnoch a čím modernejší je predmet, tým je pravdepodobnejšie, že je vyrobený takmer výlučne z plastových častí. Z plastov sa snažia vyrábať nielen diely karosérie, ale často aj ložiskové prvky a početné časti mechanizmov. A ak vezmeme do úvahy také odvetvie, ako je výroba spotrebného tovaru, polyméry tam nielen obsadili svoje miesto, ale tiež výrazne stlačili tradične používané materiály.

S čím to súvisí?

Podobne ako kovy a iné materiály používané človekom pri výrobe, aj plasty sú konštrukčným materiálom. Je však nesprávne považovať ich len za konštrukčný materiál.

Polyméry majú množstvo vlastností, ktoré sú vo svojom druhu jedinečné. Väčšina plastov je vysoko farbiteľná a má vynikajúce elektrické a tepelnoizolačné vlastnosti.

Ale najdôležitejšou a najcennejšou vlastnosťou je, že plast ľahšie dáva potrebný tvar v porovnaní s kovom alebo iným konštrukčným materiálom. Stačí správne postaviť tvarovaciu dutinu a môžeme získať takmer neobmedzený počet dielov rovnakého typu. A na získanie rovnakých častí z kovu bude potrebné vykonať buď lisovacie operácie, alebo rezacie operácie, alebo iné pomerne zložité technologické procesy.

Kombinácia všetkých týchto vlastností určuje masové využitie polymérov v modernom priemysle.

Polymérne časti sa získavajú pomocou foriem. Samotný proces výroby formy je dosť komplikovaný a spojený so značnými nákladmi. Ale ako už bolo spomenuté, akonáhle vytvoríte formu, môžete získať veľa detailov. Preto sa výroba dielov pomocou foriem môže vyplatiť len vtedy, ak sú výrobky vyrábané vo veľkom. Čím viac dielov dostanete v krátkom čase, tým rýchlejšie sa formy splatia.

Na základe toho vieme sformulovať dve hlavné úlohy pre proces navrhovania a výroby foriem – vyrobiť to čo najlacnejšie a čo najrýchlejšie, pri danej kvalite výsledného produktu.

Prvá úloha logicky vyplýva z úloh samotných plastových dielov. Ako už bolo spomenuté, forma sa môže vyplatiť iba pri hromadnej výrobe produktov. Čo však robiť, ak je potrebných málo dielov a diely sú potrebné špeciálne z polymérov - z iného materiálu nie sú z technologických dôvodov vhodné, často preto, že iný spôsob získania dávky dielov je ešte drahší. To znamená, že je potrebné ešte vyrobiť formu, použiť vstrekolis, nakúpiť materiál na tieto diely a podobne. Najzrejmejším spôsobom, ako ušetriť peniaze vo výrobe, je urobiť výrobný proces čo najlacnejším. To je možné dosiahnuť pomocou databáz štandardizovaných dielov - GOST, noriem výrobcov foriem ( EMC, DME a ďalšie). Vymeniteľné štandardné diely s už overenou technológiou ich výroby pomáhajú zjednotiť proces výroby foriem. Môžete si tiež starostlivo vypočítať, koľko a kde je potrebné použiť materiál a energiu, aby ste dosiahli najlepší výsledok - pomôže nám to CAD-CAE -systémy. To tiež pomôže ušetriť na materiáli a energii, neinvestovať príliš veľa do dizajnu.

To znamená, že používanie nástrojov na štandardizáciu a automatizáciu dizajnu môže znížiť náklady na výrobu a čas na návrh.

Druhá úloha súvisí s tým, aby sa produkt na trhu objavil čo najskôr. Tvrdá konkurencia v odvetví sa v posledných rokoch len zintenzívnila, vyrába sa veľa tovarov, ktoré sú v podstate rovnakého druhu. A spotrebiteľ si často vyberá podľa nejakého malého počtu vlastností. Napríklad nový produkt je ponúkaný s minimom nových funkcií, ale telo produktu a rozmiestnenie ovládacích prvkov je úplne iné ako u starého. Zákazníkom sa to páči a produkt začína byť žiadaný. Ale aj konkurenti vyvíjajú svoj vlastný dizajn, vytvárajú vlastnú líniu a čoskoro sa ich produkty začínajú žiadať. A ak nevytvoríte niečo nové v čo najkratšom čase, potom môžete veľmi rýchlo zistiť, že nekupujú vaše produkty, ale produkty konkurentov.

Metódy použité na riešenie prvého problému sú použiteľné aj na riešenie druhého problému. Pri výbere obrobku z databázy nie je potrebné navrhovať novú dosku, puzdro, posúvač alebo inú časť súpravy foriem, je rýchlejšie vykonať samotný proces návrhu. A vlastne celý dizajn možno zredukovať len na konštrukciu nových tvarotvorných prvkov, čo by bola ideálna možnosť.

Pozrime sa bližšie na CAD.

Niet pochýb o tom, že práca v prostredí CAD môže urýchliť a znížiť náklady na proces návrhu. Väčšina CAD systémov je však vytvorená s tým, že s ich pomocou budú môcť vytvoriť akýkoľvek dizajn. Samotný dizajnový objekt nie je konkrétne diskutovaný. Medzitým pri navrhovaní špecifických skupín predmetov - napríklad pečiatok - existuje súbor techník, ktoré vám umožňujú urýchliť proces navrhovania týchto konkrétnych predmetov a sú ťažko použiteľné na iné výrobné predmety. Napríklad sada štandardných dielov, nástroje na výpočet a výber typu matrice atď. A tieto veci sa pravdepodobne nebudú hodiť pri navrhovaní niečoho iného.

To isté platí pre všetky ostatné štruktúry.

Je mimoriadne ťažké urobiť kompletný počítačom podporovaný konštrukčný systém, akýsi globálny CAD, ktorý bude brať do úvahy dizajn všetkých objektov vo všeobecnosti, je mimoriadne ťažké. Náklady na tento systém sa nikdy nevrátia, systém sa jednoducho neoplatí - oblasť použitia takéhoto systému bude príliš špecifická, jeho zložitosť bude príliš veľká.

A preto sa snažia vytvárať určitý priemer CAD , jadro, v ktorom môžete teoreticky vytvárať čokoľvek, čo chcete, no na priemernej úrovni. Teda pri práci s CAD čiastočne sa v konečnom dôsledku získa trojrozmerný pevný model výrobného objektu a získajú sa aj jeho výkresy.

Vráťme sa k druhej úlohe, ktorá je popísaná vyššie. Musíme to urobiť čo najrýchlejšie, ale dovoľte mi pripomenúť vám, bez obetovania kvality! A tiež zhodnotiť variant, ktorý bude pre nás najlacnejší, teda spojený s najnižšími výrobnými nákladmi.

Sám CAD , ktorý zahŕňa trojrozmerný pevný dizajn ako taký, nám poskytuje veľkú flexibilitu pri navrhovaní a triedení možností dizajnu, ale rýchlosť zjavne nie je dostatočná.

A potom sa na svete našlo ďalšie riešenie. Ak nemôžete získať plne automatizovaný systém návrhu, prečo nezautomatizovať návrh jednotlivých skupín objektov?

To znamená, že hlavnému CAD programu je ponúknutá určitá aplikácia, softvérový modul, ktorý spolupracuje s hlavným programom, ktorý obsahuje všetko potrebné pre návrh konkrétnej konštrukcie.

Použitie týchto modulov umožňuje skrátiť čas návrhu ešte viac ako pri práci iba s jedným CAD -kernel a zároveň nepreťažuje hlavný program zbytočnými funkciami. Hlavný program slúži ako jadro, na ktorom sú založené pomocné moduly.

Takmer všetky moderné CAD systémy ponúkajú riešenia dizajnu foriem. Výsledné komplexy na prípravu výroby foriem - jadro CAD a softvérový modul obsahujúci špeciálne funkcie na pomoc pri konštrukcii foriem - sú veľmi široko používané v zahraničí aj u nás.

Zároveň sa úroveň automatizácie a participácie používateľov na procese návrhu formy v niektorých prípadoch dosť výrazne líši.

Ide o inteligentné riešenia pre riadenie životného cyklu produktu a výrobu. Softvérové ​​riešenia Siemens PLM pomáhajú výrobcom optimalizovať ich digitálne výrobné procesy a podporovať inovácie.

Príbeh 1. Rozmach podnikania Telcam s novým systémom CAM

SpoločnosťTelsmith, Inc. ha tri a pol mesiaca sNX CAM vyvinulo viac CNC programov ako za 9 mesiacov s predchádzajúcim systémom.

Stavba obrovských strojov

Spoločnosť Telsmith, Inc. bola založená pred viac ako 100 rokmi a špecializovala sa na vývoj nových zariadení na drvenie hornín pre zariadenia na drvenie a triedenie. Dnes Telsmith zostáva verný svojmu dedičstvu tým, že poskytuje nové drviče a sitá, ktoré spĺňajú rastúce požiadavky dnešného ťažobného priemyslu. V roku 1987 spoločnosť Telsmith získala spoločnosť Astec Industries, uznávaný líder v odvetví asfaltovania. Práve podnik Telsmith tvoril základ spoločnosti, ktorá sa teraz nazýva Astec Aggregate and Mining Group. Astec je teraz najväčším dodávateľom zariadení pre zariadenia na drvenie a triedenie v Severnej Amerike.

Jedna z hlavných značiek Telsmith sa nazýva Iron Giant - a zariadenia vyrábané pod touto značkou oprávňujú tento názov. Výška drvičov môže presiahnuť 3 metre a hmotnosť môže presiahnuť 60 ton. Výroba týchto gigantických strojov si vyžaduje vysokokapacitné obrábacie centrá. Napríklad Telsmithova továreň používa vertikálne obrábacie centrum s otočným stolom, ktoré dokáže obrábať diely s priemerom až 2,7 metra, výškou až 2,5 metra a hmotnosťou až 45 ton. Pri výrobe niektorých dielov spoločnosť odstraňuje viac ako 45 % východiskového materiálu – a východiskový materiál siaha od liatiny až po konštrukčnú oceľ 4140.

S vysokými cenami kovov a slabým dolárom musí Telsmith tvrdo pracovať, aby biznis rástol. Z hľadiska CNC programovania to znamená, že každé obrábacie centrum musí byť čo najproduktívnejšie. Zároveň je potrebné vyvinúť nové programy pre CNC v čoraz kratšom čase. „Potrebujem písať programy rýchlejšie, vydať viac programov ako kedykoľvek predtým,“ hovorí Michael Wier, CNC programátor pre priemyselný dizajn v Telsmith.

Rýchly vývoj, rýchla zmena

Programátori spoločnosti by to nedokázali bez softvéru NX™ od Siemens PLM Software. Prechodom zo svojho predchádzajúceho CAM systému na NX CAM robí Wier oveľa viac práce ako kedykoľvek predtým. „Za posledné tri a pol mesiaca som s NX urobil veľa práce, ktorá by nám s predchádzajúcim CAM systémom trvala deväť mesiacov,“ hovorí Wier.

Podľa Wiera si Telsmith vybral NX po dôkladnom preskúmaní takmer každého CAM systému na trhu. Platforma NX bola zvolená z niekoľkých dôvodov. Hlavným výberovým kritériom bol minimálny čas na vykonanie operácií v každej fáze programovania CNC strojov. „Keď pracujem s NX, nemusím čakať 4 až 5 minút, kým môžem prejsť na ďalší krok,“ hovorí Wier. "Výpočtový výkon tohto systému je jednoducho neuveriteľný."

Synchronizačné technológie šetria veľa času. Tento priamy prístup k vytváraniu geometrických modelov je založený na vlastnostiach. Wier to považuje za veľmi dôležité pre vykonávanie zmien v modeloch CAM. „Vďaka technológii synchronizácie môžem priamo manipulovať s funkciami modelov a meniť ich. Je to jedna z najlepších funkcií NX, hovorí Wier. - Medzi modelmi a dráhami nástrojov existujú asociatívne väzby, vďaka ktorým pri opravách nemusím začínať odznova a prepisovať program. Vďaka synchronizačným technológiám môžem rýchlo vykonávať zmeny v geometrii a kód, ktorý píšem, sa týmto zmenám prispôsobuje.“

Technológia modelovania trajektórie NX tiež šetrí veľa času. Umožňuje eliminovať chyby, ktoré by inak boli zistené iba na stroji. „Nemôžem urobiť chybu pri programovaní, ktorá by mohla poškodiť súčiastku,“ hovorí Wier. "S modelovaním NX vidím tieto chyby v 3D modeli skôr, ako ich uvidíme v reálnom živote."

Telsmith hodnotí svoje stroje podľa náročnosti ich programovania a na výpočet produktivity programátorov používa špeciálny vzorec.

„Vzorec zohľadňuje skutočnosť, že je jednoduchšie písať programy pre jednoduchšie stroje,“ vysvetľuje Wier. "Moje hodnotenie programátora s NX CAM je o 225 % - 193 % vyššie ako u programátorov používajúcich iné CAM systémy."

Optimalizácia produktivity stroja

Pre Telsmith je veľmi dôležité, aby stroje pracovali s maximálnou účinnosťou, a spoločnosť si veľmi cení technickú podporu od spoločnosti Siemens. "Môžem im kedykoľvek zavolať a oni vyriešia môj problém," hovorí Wier. - Nemusím čakať pár dní. Podporu zároveň poskytujú skutoční odborníci. Riešia nielen moje problémy, ale vedia ponúknuť aj nové nápady. Špecialisti podpory zo spoločnosti Siemens mi poskytujú všetky potrebné informácie pre príjemnú a úspešnú prácu.“

Telsmith používa riadiace jednotky Siemens 840D na všetkých nových strojoch. „Ovládače Siemens 840D nám poskytujú flexibilitu pri realizácii všetkých našich nápadov,“ hovorí Wier. Spoločnosť často spracováva veľké diely a je pre nich veľmi dôležité zabezpečiť minimálne opotrebovanie strojov a obrábacích nástrojov, vzhľadom na to, že obrábanie sa často vykonáva pri vysokých rýchlostiach. Systém NX CAM poskytuje rozšírenú podporu pre vysokorýchlostné obrábanie a poskytuje metódy na zabránenie preťaženiu nástroja s konštantnými rýchlosťami úberu materiálu a automatickým trochoidným spracovaním dráhy nástroja.

Úspora času dosiahnutá pomocou CAM systému NX od spoločnosti Telsmith sa nemeria v minútach alebo hodinách. „Jednou z výhod nového riešenia je, že sme si istí výsledkami našich programov a vieme, že s ich prevádzkou nebudú žiadne problémy,“ komentuje Wier. "Úspory času nemeriame v minútach alebo hodinách, ale v počte zmien."

Príbeh 2: Urýchlite návrh formulárov a poradenské služby

CAD- ACAM-systémyNX™ v kombinácii s ovládačomSINUMERIK 840 Dpomôcť spoločnostiamMoules Mirplex skrátiť čas vývoja formy o 35 %.

Skúsenosti s dizajnom foriem sú veľkou výhodouMirplex

Spoločnosť Moules Mirplex Inc. (Mirplex Molds Inc.) má viac ako 25 rokov skúseností s výrobou foriem a presným obrábaním. Klienti Mirplexu pracujú v širokom spektre odvetví: športové a outdoorové aktivity, farmaceutický priemysel a maloobchod. Veľkosť foriem navrhnutých spoločnosťou sa veľmi líši, od malých foriem na uzávery liekoviek až po obrovské formy na uzávery liekoviek, ktoré vážia až 15 ton na každej strane (používané na zábavné jazdy). Mirplex vyrába nasledujúce typy foriem: viacdutinové formy, horúce vtokové formy, klzné a kolesové vačkové formy, plynové vstrekovacie formy, formy na tlakové liatie a odlievacie formy z hliníkových zliatin.

Od kúpy prvého CNC obrábacieho centra v roku 1987 Mirplex neustále rozširuje svoju výrobnú kapacitu v tejto oblasti, aby zlepšil služby zákazníkom. V roku 2002 bol teda zakúpený 15-tonový mostový žeriav a hurónske vysokorýchlostné obrábacie centrum. V priebehu rokov si spoločnosť získala solídne renomé na trhu a mnohí klienti volajú Mirplex na poradenstvo v oblasti dizajnu. Ale napriek tomu je spoločnosť vždy nútená fungovať v extrémne napätých termínoch a globálnej konkurencii. „Musíme nájsť spôsoby, ako urýchliť vývoj foriem, aby sme zostali o krok vpred pred zámorskou konkurenciou,“ hovorí Pascal Lachance, strojný inžinier a dizajnér foriem v Mirplex.

Pevné puzdro pre technológiu dielov Siemens PLMsoftvér

Mirplex využíva softvér NX na vývoj svojich produktov a technológiu SINUMERIK Computer Numerical Control (CNC) od spoločnosti Siemens PLM Software na rýchle navrhovanie foriem, ktoré spĺňajú požiadavky zákazníkov na kvalitu a presnosť. Spoločnosť Mirplex v minulosti používala softvér I-deas™ a pred implementáciou nového riešenia zvažovala veľké množstvo alternatív. NX si vybrala z dôvodu bezproblémovej integrácie systémov NX CAD a CAM, nástroja NX Mold Design a schopnosti získať technickú podporu vo svojom rodnom jazyku. Ďalšími výhodami NX bola schopnosť vytvárať veľké digitálne zostavy potrebné pre niektoré formy, ako aj vstavaná podpora pre kontrolér Siemens SINUMERIK 840D, ktorý Mirplex používa na prevádzku vysokorýchlostného obrábacieho centra Huron. „Ten 840D zvláda všetky tie najnáročnejšie požiadavky na spracovanie foriem a lisovníc vďaka svojim funkciám vysokorýchlostného rezania,“ dodáva Lachance.

NX umožňuje simultánny návrh formy a výber dráhy nástroja. Keď Lachance začne navrhovať formu, kolega CNC programátor Eric Boucher začne programovať na systéme NX CAM. Aj keď mnohé zmeny dizajnu potom vykoná klient, nie je to nemožné, pretože zmeny v geometrii modelov v NX je veľmi jednoduché. „Náš problém je v tom, že návrhy, ktoré dostávame od zákazníkov, nie sú nikdy 100% hotové,“ vysvetľuje Lachance. - Pred lisovaním vykonávame z našej strany nejaké úpravy. NX nám poskytuje flexibilitu pri úprave modelu pomocou výkonných nástrojov, ako je napríklad povrchové modelovanie.

Ušetrite čas na všetkých frontoch

Lachance odhaduje, že NX trvá o 25 % menej času na navrhovanie foriem. Je to čiastočne preto, že zmeny dizajnu navrhnuté zákazníkmi teraz trvajú o 40 % menej času. Nástroj NX Mold Design tiež pomáha šetriť čas. „NX Mold Design pomohol štandardizovať naše procesy,“ hovorí Lachance. - Teraz máme knižnicu komponentov, ktoré môžeme opätovne použiť, ako napríklad palety foriem. Na samom začiatku práce je forma už napoly pripravená. Dizajnéri Mirplex zvyčajne používajú špeciálny formát Parasolid®. "NX je tiež vhodnejší pre tento formát," hovorí Lachance. "Prekladače sú zabudované do NX a pracujú tak rýchlo a presne, že vôbec nemusíme tráviť čas zošívaním povrchov."

Integrácia medzi NX CAD a NX CAM uľahčuje aktualizáciu modelov CAM po zmenách dizajnu. Boucher odhaduje, že zmeny v dizajne je teraz možné vykonať o 50 % rýchlejšie, ako to predtým umožňoval systém NX, pretože nie je potrebné premapovať mapovanie povrchu. Okrem toho zistil, že s NX CAM sa vo všeobecnosti ľahšie pracuje, a to vďaka možnosti použiť operácie drag-and-drop na nastavenie postupnosti spracovania. Používanie šablón tiež umožňuje zvýšiť opätovné použitie informácií. Táto schopnosť využívať existujúce dáta v kombinácii so skutočnosťou, že programovanie je možné začať skôr a zmeny je možné implementovať rýchlejšie, urýchlila generovanie dráh nástroja o 20 %. Boucher poznamenáva: "S NX CAM sa ľahko pracuje, pretože môžeme sledovať a opätovne využívať naše znalosti o obrábaní pomocou šablón."

„Celkovo môžeme so systémom NX skrátiť čas potrebný na odoslanie formulárov zákazníkom Mirplex o 35 %. Rýchly cyklus vývoja produktov v kombinácii s bohatými skúsenosťami spoločnosti robí spoločnosť konkurencieschopnejšou na globálnom trhu. Predávame naše odborné znalosti, hovorí Lachance. - Prechod na NX definitívne zjednodušil a systematizoval naše metódy práce s CAD a CAM systémami. Naďalej úzko spolupracujeme so spoločnosťou Siemens PLM Software a snažíme sa ďalej zlepšovať naše technológie výroby dielov a obrábania.“ V rámci tejto iniciatívy partneri a zákazníci Siemens PLM Software vytvárajú najlepšie riešenia vo svojej triede, ktoré zlepšujú integráciu CAM a CNC, pomáhajú simulovať a optimalizovať obrábanie, synchronizujú výrobné a plánovacie procesy a zlepšujú celkovú efektívnosť výrobných nákladov.

Moules Mirplex by rád poďakoval spoločnostiam BRP Engineering and Plastic Age Products Inc. za pomoc pri realizácii tohto ambiciózneho projektu.

Príbeh 3. Implementácia inovatívnych technológií so zvýšenou presnosťou obrábacích strojov

Kompletné riešenie pre vývoj produktov odSiemens PLM softvérzjednodušuje konštrukciu veľkých frézovacích strojov vo firmeFooke.

Jedinečné frézky

Spoločnosť Fooke GmbH bola založená ako rodinná firma a dnes sa pýši dlhoročnou tradíciou. Spoločnosť našla medzeru v priemysle obrábacích strojov, ktorá je neporovnateľná s dodávateľmi z Európy, Indie, Číny a USA: veľmi veľké frézky, prispôsobené požiadavkám zákazníka a dodávané ako komplexné riešenie. Systém zahŕňa nielen samotný stroj, ale aj zariadenia na upevnenie dielov a obrábacích nástrojov, ako aj meracie programy a CNC programy. Tieto stroje dokážu frézovať hliníkové koľajové konštrukcie až do dĺžky 30 metrov, vykonávať vysoko presné zvislé opracovanie chvostovej plochy, vytvárať vysoko presné hliníkové alebo plastom vystužené plastové kryty vystužené sklenenými a uhlíkovými vláknami, vykonávať vysokorýchlostné frézovanie automobilových modelov. a vykonávať mnoho špecializovaných úloh.

Dopyt po takýchto strojoch na celom svete neustále rastie, no technické požiadavky na ne sú stále vyššie. Preto sa táto inovatívna spoločnosť s približne 170 zamestnancami rozhodla zlepšiť svoj vývojový proces. Vedenie chcelo najmä to, aby sa zamestnanci z rôznych oddelení naučili efektívnejšie pracovať ako súčasť projektových tímov. Spoločnosť sa tiež snažila spojiť rôznorodé IT systémy a komponenty (vysokorýchlostná 5-osová fréza, upínacie zariadenie, CNC programy, meracie programy a kompletnú dokumentáciu pre celosvetové nasadenie) do kompletného riešenia pre klienta. Zákazníci potrebujú nielen odolné výrobné zariadenia, ale aj kvalitné a komplexné popredajné služby: dovybavenie, rozšírenia, údržba a opravy v rámci záruky.

Ideálnym riešením je integrovaný systém

V roku 2004 začala spoločnosť hľadať 3D CAD (3D CAD) pre svojich 15 konštruktérov, ako aj modul počítačom podporovaného vývoja riadiaceho programu (CAM), ktorý podporoval vysokorýchlostné päťosové obrábanie. „Pozreli sme sa na všetky najznámejšie systémy na trhu,“ hovorí Hans-Jürgen Pierick, ktorý ako vedúci tímu pre počítačom podporovaný dizajn koordinoval proces výberu systému. - Pri výbere jedného z piatich CAD systémov sa zamestnanci spoločnosti zúčastnili rokovaní, nainštalovali skúšobné verzie a sledovali ukážky riešení.

Fooke si vybral integrované riešenie riadenia celého životného cyklu produktu (PLM) od spoločnosti Siemens PLM Software. Jeho komponenty zahŕňali systémy NX™, NX CAM, NX™ Nastran® a Teamcenter®. Okrem toho spoločnosť implementovala virtuálne CNC jadro VNCK na simuláciu prevádzky CNC riadiacej jednotky Siemens 840 D. „Tento jediný systém bol orientovaný na úlohy a bol pre nás dokonalý,“ hovorí Pierik.

Výhody tohto riešenia sa ukázali počas pilotnej implementácie. Integrácia systémov CAD a CAM vyriešila problémy s kompatibilitou a konverziou a skrátila hodiny času. A prítomnosť jedného „jazyka“ (Teamcenter) zlepšila kvalitu spolupráce medzi rôznymi oddeleniami.

Inovácia obrábacích strojov sa stáva realitou

Od roku 2006 sú všetky nové stroje Fooke úplne navrhnuté na platforme Siemens PLM Software. Predovšetkým výhody pre konečného užívateľa sa vzťahujú na hornú portálovú frézu ENDURA 900LINEAR s lineárnym pohonom a mobilnú stĺpovú frézku ENDURA 1000LINEAR. Nová generácia týchto strojov využíva horný pohyblivý portál. Použitie analýzy konečných prvkov (FEA) počas vývoja pomohlo vytvoriť robustnejší, spoľahlivejší a presnejší portál.

Stroje tohto typu sa používajú na päťosové frézovanie vonkajšieho plášťa dopravného lietadla Superjet 100 vyrobeného z hliníkových plechov (AlMg3) s hrúbkou 1,5 milimetra. Portál sa môže pohybovať o 7 metrov na osi X, 3,5 metra na osi Y a 1,5 metra na osi Z. Môže sa otáčať od +120 do -95 stupňov pozdĺž osi A a +/-275 stupňov pozdĺž osi C. Inovatívne upínacie zariadenie využíva 200 pohonov, každý vybavený vákuovou prísavkou a ich umiestnenie je možné nastaviť pomocou CNC programu. Umiestnenie jednotlivých pohonov sa nastavuje v module CAM. V skutočnosti sa poloha dielu určuje pomocou snímačov od spoločnosti Renishaw.

Pre všetky tieto úlohy si zákazník zvolil ako riadiaci systém Siemens 840 D. Výhody Siemensu 840 D sa nevzťahujú len na päťosové frézovanie, ale aj na špeciálne úlohy merania vzdialenosti, nastavovania vzťažných bodov a polohovania pohonu. Platforma CAM má svoje ďalšie výhody. „NX obsahuje robustný a otvorený CAM systém, ktorý možno rozšíriť o programy napísané vo Visual Studio.net, aby poskytoval výstup meracích a riadiacich programov pre Siemens 840 D,“ hovorí Klaus Harke, špecialista na CNC systémy zo spoločnosti Fooke. "Ďalším krokom je programovanie päťosového kontúrovania."

Činnosť celého programu je možné simulovať pomocou virtuálneho CNC jadra VNCK, v ktorom si nastavíte parametre špecifické pre tento konkrétny stroj (napríklad hmotnosť a zotrvačnosť). Výsledkom je, že vývojári majú po prvýkrát možnosť otestovať koncepčnú realizovateľnosť problému bez poškodenia drahých častí.

Tento projekt ukázal výhody platformy Siemens PLM Software obzvlášť jasným spôsobom. „Možnosť naprogramovať stroj súbežne s návrhom obrábania skrátila celkový čas na výrobu strojov pre zákazníkov,“ hovorí Pierik. Počítačová simulácia eliminovala mnohé riziká spojené s novými technológiami spracovania. Zákazníci navyše ešte viac dôverujú schopnosti Fooke riešiť problémy vďaka možnosti zoznámiť sa s modelmi. Riešenie tiež zjednodušilo implementáciu nových riešení a školenie. Všetky fázy životného cyklu sú implementované na jednej platforme a vďaka tomu Fooke úspešne rieši všetky problémy zákazníkov. Spojením medzi všetkými komponentmi sa stáva Teamcenter – tento systém poskytuje okamžitý prístup ku všetkým informáciám o produktoch, ktoré sú potrebné pre ďalšie prestavovanie, údržbu a opravy.

Ďalšie rozšírenie už nie je ďaleko

„Integrácia systému Siemens PLM Software nám prináša nepopierateľné výhody,“ hovorí Pierik. - Fooke robí všetko pre to, aby sa cítili ako zákazníci. Každý výrobný závod rieši problémy zákazníkov vlastným výrobným zariadením. Vysoká efektivita strojov Fooke je významnou konkurenčnou výhodou, ktorú netreba pri nákupe výrobného zariadenia podceňovať.“

Vďaka týmto výhodám sa teraz digitálny systém vývoja produktov rýchlo rozvíja. Spoločnosť plánuje použiť funkciu prehliadania v Teamcenter na poskytovanie informácií o produktoch ľuďom zapojeným do marketingu a výroby. Teraz, keď bol poskytovateľ softvéru Fooke, UGS, zlúčený s holdingovou spoločnosťou Siemens a premenovaný na Siemens PLM Software, bude mať Fooke jediné integrované riešenie pre interné potreby a potreby zákazníkov.

NX Progressive Die Design - modul progresívneho dizajnu raznice NX

Al Dean

Konštrukcia progresívnych lisovníc úzko súvisí s inými predvýrobnými procesmi, čo je obzvlášť viditeľné pri zmenách. Al Dean, autor článku, preskúmal súpravu špecializovaných nástrojov systému NX spoločnosti Siemens PLM Software, ktoré vám pomôžu s touto zložitou úlohou.

V posledných rokoch b O Väčšina publikovaných informácií o vlajkovom systéme NX od Siemensu bola venovaná HD-PLM a synchrónnej technológii, oveľa menej sa však hovorilo o dlhej tradícii používania tohto produktu v technologickej predvýrobe. NX je dnes súbor skutočne integrovaných CAD/CAM systémov, ktoré umožňujú podniku prenášať dáta medzi fázami predbežného návrhu, konštrukcie a výroby, a tiež zahŕňa širokú škálu technológií pre obrábanie, vývoj CNC programov a mnoho ďalšieho. Vo verzii NX 7 sa výrazne rozšírili možnosti navrhovania progresívnych matríc a práve tým sa budeme zaoberať v tejto recenzii.

Konštrukcia sweepov

Ako pri každom progresívnom nástroji na navrhovanie matrice, východiskovým bodom je vyrábaná súčiastka. Spravidla ide o detaily zložitého tvaru, ktoré majú konštantnú hrúbku a mnoho prvkov získaných flexibilným, dierovaním, extrúziou. Už na základnej úrovni je zrejmé, že nástroje na geometrické modelovanie od spoločnosti Siemens ponúkajú výhody oproti mnohým iným bežným systémom.

Proces navrhovania progresívnych lisovníc sa vykonáva v opačnom poradí: počnúc konečným tvarom dielu, ktorý sa postupne odvíja, až kým sa nedosiahne plochý obrobok. Na splnenie tejto úlohy spoločnosť Siemens zabudovala do systému rôzne nástroje, ktoré buď využívajú automatický procesor, alebo v zložitejších prípadoch umožňujú používateľovi manuálne rozkladať záhyby a dierovače.

Najjednoduchšie je nepochybne rozložiť diely s rovnými líniami ohybu, ktoré majú pomerne jednoduchú geometriu. Vďaka synchrónnej technológii dokáže systém pracovať s vlastnou aj importovanou geometriou, ako aj rýchlo identifikovať všetky ohyby dielca. Používateľ potom vytvorí kroky razenia a určí poradie, v ktorom sa nanášajú na prázdny prúžok. Každá nasledujúca fáza je prepojená s predchádzajúcou, čo vám umožňuje rýchlo vykonávať zmeny.

Zložitejšie detaily vyžadujú zásah používateľa, ale na pomoc prichádza sila geometrie jadra a simulačných funkcií NX. Pri navrhovaní plošného vzoru alebo medzitvarov pre komplexný lisovaný diel musí používateľ nielen analyzovať výslednú geometriu (z ktorej bude dielec vytvorený), ale tiež sa uistiť, že sa v plošnom materiáli nehromadí nadmerné napätie a že najhoršia vec - obrobok sa nerozbije. Systém má mnoho vstavaných špecializovaných nástrojov, ktoré uľahčujú analýzu procesu tvárnenia. Používajú techniky podobné FEM a umožňujú vytvárať presné a vyrobiteľné formy obrobkov. V skutočnosti systém vytvára sieť pozdĺž strednej roviny príslušného dielu (hoci sieť môže byť aplikovaná na vonkajší aj vnútorný povrch). Sieťovina sa potom prispôsobí ideálnemu povrchu, na ktorý je dielec nasadený. Sieťka umožňuje sledovať stupeň natiahnutia materiálu a slúži ako základ pre simuláciu razenia.

Pracovný postup: Ako vyrovnať zložitú časť Rozdeľte diel na lineárne oblasti a oblasti voľného tvaru Špecifikujte lineárne predohyby a odpruženie Pomocou jednokrokového výpočtu (vstavané nástroje CAE na analýzu tvárnosti) definujte stredné a ploché oblasti Simulujte prechody medzi lineárnymi a voľnými parcelami Pomocou synchrónnej technológie zjemnite tvar obrobku – odstráňte nepotrebné prvky a dolaďte rozmery materiálu Nastavte postupnosť spracovania

Ďalej systém vypočíta prechod z jedného polotovaru do druhého. Celý priebeh výpočtu je dokumentovaný pomocou reportov vo formáte HTML, ktoré zachytávajú rozhodovací proces v príslušnom kontexte.

Pri mnohých dieloch nie je tento prístup (priame ohyby alebo plochy voľného tvaru) taký zrejmý a v takýchto prípadoch systém umožňuje používateľom tieto techniky modelovania podľa potreby kombinovať. Môže sa ukázať, že na výrobu dielu je potrebná jedna komplexná operácia tvarovania a zvyšok sa získa pomocou nástrojov na priame ohýbanie a iných konštrukčných prvkov.

Po dokončení návrhu krokov razenia je ďalším krokom optimálne umiestnenie polotovarov na pás, ktorý sa posúva cez matricu. Je to jednoduché a vyžaduje minimálny zásah používateľa, ktorý môže byť potrebný len na vytvorenie jedinečných prvkov, ako sú drážky pre správnu orientáciu pásu a presahy a podrezania na rezanie pásu. V časoch šetrenia je nevyhnutné využívať materiál čo najefektívnejšie (alebo inými slovami získať čo najmenej odpadu). Systém neustále zobrazuje mieru využitia materiálu a nepoužitá časť obrobku je farebne zvýraznená. Používateľ tak zmenou vzdialenosti medzi polotovarmi v páse a preskupením lisovacích stupňov dosiahne maximálnu výťažnosť dielov bez zníženia kvality alebo vyrobiteľnosti.

Dizajn bloku matrice

Ďalším krokom je navrhnúť blok matrice. Ako pri väčšine moderných aplikácií na navrhovanie foriem a foriem, nástroje v NH Progressive Die Design sú založené na katalógoch dodávateľov. To umožňuje používateľom rýchlo vybrať štandardné zostavy od vybraných dodávateľov.

Ak podnikáte vo výrobe jedinečných nástrojov, potom máte k dispozícii všetky možnosti modelovania NX. Spresnenie existujúcich modelov sa však javí ako efektívnejšie, keďže inteligencia v nich obsiahnutá je zachovaná. Okrem katalógu lisovacích dosiek má systém celú knižnicu uzlov, ktoré popisujú aj spôsoby získavania povinných spojovacích prvkov, napríklad vŕtaním alebo závitovaním. Po umiestnení spojovacích prvkov môžete pristúpiť k vytvoreniu tvarovacej geometrie, ktorá vytvorí požadovaný diel.

Postupnosť operácií je navrhnutá a simulovaná tak, aby overila správnosť zámeru technológa

V tejto fáze je dôležitý fakt, že používateľ pracuje s inteligentným modelom. Aj keď skúsení technológovia majú dobrú predstavu o tom, kde pravdepodobne dôjde ku kolíziám nástrojov, presný obraz nie je možné získať, kým sa nevytvoria rôzne vložky na dierovanie, ohýbanie a tvarovanie. NX poskytuje na vytváranie takýchto funkcií operácie riadené šablónou. Tieto operácie zahŕňajú: výber plôch, ktoré tvoria rez alebo hmotu, predĺženie týchto plôch a vytvorenie drieku, ako aj ďalších dodatočných detailov (ako sú podpery, sklony, príruby atď.), a potom rezy alebo vrecká spojené s ich. To dokonca pridá malú medzeru, aby sa zabezpečilo, že vložky matrice možno v prípade potreby vybrať a jednotlivé vložky možno zostaviť do jednej zostavy. K dispozícii je aj veľké množstvo ďalších funkcií.

Ak je to možné, tieto prvky sa opätovne používajú v rôznych operáciách. Napríklad, ak sú do dielu vyrazené rovnaké otvory alebo iné výrezy, možno ich skopírovať a znova použiť, pričom sa zachová spojenie s pôvodnými údajmi. Toto je možno najväčšia výhoda systémov ako NX Progressive Die Design. Pri práci s vlastnou geometriou aj s importovanou „mŕtvou“ geometriou sa všetka ďalšia práca stáva asociatívna. Zmeny a doplnky sú výrazne zjednodušené. Okrem toho môžu byť údaje opätovne použité v budúcich projektoch.

Vo výrobe

Keďže toto riešenie je založené na platforme NX, jeho nástroje umožňujú využívať ďalšie funkcie systému. Skvelým príkladom je simulácia kinematiky. Pomáha kontrolovať, či sa rôzne časti v zostave nekolidujú alebo nepretínajú a či matrica ako celok funguje správne. Samozrejme po dokončení návrhu pečiatky a odstránení všetkých nezrovnalostí prichádza na rad príprava na výrobu.

V prvom rade ide o generovanie dráh nástroja na spracovanie matríc, razníkov a doštičiek. NX má závideniahodnú povesť CAM systému a má mnoho výhod nielen pri výrobe dosiek vŕtaním, frézovaním a EDM, ale aj pri vytváraní doštičiek. Doštičky majú často zložité tvary, ktoré si vyžadujú 5-osové obrábanie, aby sa úspešne a efektívne reprodukovali. Okrem technologických hľadísk si treba všímať široké spektrum nástrojov na vypracovanie známkovej dokumentácie – a to nielen z technologického hľadiska, ale aj na popis procesov montáže, inštalácie a údržby známky.

Inteligentné riadenie zmien

Sme zvyknutí, že vykonávanie zmien je neoddeliteľnou súčasťou pracovného toku – ide o životnú skutočnosť a činnosť, ktorá zaberá značnú časť pracovného času inžiniera. Avšak pri navrhovaní lisovacích nástrojov môže byť vykonávanie zmien nočnou morou, ak používaný systém nie je schopný efektívne zvládnuť túto úlohu. Nástroje na zmenu sú zabudované do NX, takže zmeny možno vykonať na začiatku projektu, počnúc žiadosťou o cenovú ponuku. Náklady na štandardné matrice sa odhadujú na základe zložitosti nástrojov, ale pre dodávateľa to zvyčajne vedie k poklesu ziskovej marže z produktu vyrobeného na matrici. Táto situácia sa stáva nepretržitou bolesťou hlavy.

Ak podceníte náklady na nástroje, napríklad v dôsledku nesprávneho výpočtu počtu tvarovacích stupňov a produktivity lisovnice, potom je vysoká pravdepodobnosť získania nesprávnej ceny za vyrobený výrobok. Hoci výroba môže vyzerať jednoducho, skúsený technik vám povie, že jednoduché chyby sú najdrahšie a v dnešnej zložitej ekonomickej situácii môžu byť náklady na takúto chybu príliš vysoké.

Vzhľadom k tomu, že nástrojové jednotky sú postavené na základe geometrie vyrábaného dielu pomocou rozkladu a nastavovania krokov tvarovania a tento proces prebieha vo veľmi krátkom čase, systém poskytuje skutočnú príležitosť zhodnotiť proces výroby matrice a iných dielov v čase, počas ktorého mnohí ďalší používatelia dokážu postaviť iba balík. Teraz, keď máme oveľa kompletnejšie informácie o zložitosti riešeného problému, je možné rozumne uviesť konkurencieschopnú cenu bez toho, aby sme robili predpoklady a bez hrubých odhadov.

Od cenovej ponuky zákazky až po predvýrobu vám nástroje NX umožňujú optimalizovať dizajn vašej matrice s vysokou účinnosťou. Keďže všetka geometria je prepojená s originálnym dielom a jeho výrobnými krokmi, systém dáva používateľom možnosť zamieňať kroky, ohyby a razníky, aby sa dosiahol nielen požadovaný tvar, ale aj najefektívnejšie využitie materiálu, ako aj zaistenie spoľahlivosti prevádzka nástroja počas celej životnosti nástroja.

Záver

Modul Progressive Die Design pre NX je skvelým príkladom kombinácie výkonnej modelovacej platformy so širokou škálou špičkových špecializovaných nástrojov. Konštrukcia lisovacích nástrojov je veľmi zložitý proces z hľadiska návrhu produktu (matrice), ako aj výroby jeho komponentov. V najťažšej ekonomickej situácii sa schopnosť rýchlo nielen pomenovať cenu, ale aj dodať hotový výrobok, stáva absolútnou nevyhnutnosťou.

Ak takýto nástroj potrebujete, potom s najväčšou pravdepodobnosťou pracujete ako subdodávateľ, čo situáciu ešte viac zhoršuje. Vyžaduje sa minimalizácia plytvania materiálom, možnosť robiť zmeny v konštrukcii matrice pri zmene vyrábaného dielu a tiež istota, že projekt bude ziskový a splní očakávania zákazníka. Samozrejme, všetko uvedené platí aj pre tých, ktorí vyvíjajú zariadenia pre interné potreby podniku.

Celkovo sa spoločnosti Siemens PLM Software podarilo vytvoriť prostredie, v ktorom sa kladie dôraz na špecializované znalosti a automatizáciu. Toto prostredie poskytuje bohatú sadu nástrojov na stavbu dielov z existujúcej geometrie s tvorbou vývojových a tvarovacích krokov, návrhom lisovacieho zariadenia a jeho výrobnej technológie – a to všetko v čo najkratšom čase. Ale aj v tomto ideálnom automatizovanom procese existuje priestor pre procesného inžiniera, ktorý dokáže optimalizovať a opätovne použiť dáta v prípade potreby. Je možné si priať niečo viac?