Optimizarea prin simulare a fabricaţiei

CAD/CAM/CAE/PDM/PLM/ERP

de Radu Canarache , Florea-Dorel Anania

Optimizarea prin simulare a fabricaţiei

Fabricaţia asistată a reprezentat o soluţie pentru prelucrarea suprafeţelor complexe. La ora actuală cererile sunt din ce în ce mai ridicate în ceea ce priveşte calitatea suprafeţelor obţinute prin prelucrare dar şi din punct de vedere al obţinerii unui timp cât mai scurt de prelucrare şi a utilizării cât mai optime a maşinilor. 

Luând în consideraţie aceste aspecte alături de programele de fabricaţie s-au dezvoltat programe de simulare a fabricaţiei în vederea verificării şi optimizării. Etapa de simulare şi optimizare intervine în fluxul de fabricaţie asistată după etapa de postprocesare şi înainte de executarea piesei pe maşină (Fig.1. poziţie software simulare în fabricaţia asistată - poza deschidere).

Programele de CAM oferă utilizatorului, de la o versiune la alta, noi funcţii şi opţiuni pentru generarea cât mai optimă a traiectoriilor sculei aşchietoare dar şi pentru diferite verificări, în principal în ceea ce priveşte coliziunile între diferite elemente ale sistemului: maşina-dispozitiv-piesă/semifabricat-sculă-portsculă. 

În Cimatron E10 sunt două posibilităţi de verificare astfel:

1. verificarea traiectoriilor în vederea determinării coliziunilor între sculă aşchietoare/portsculă şi piesă şi semifabricat (fig.2). Acest lucru se realizează direct în fereastra principală de lucru.

Fig.2 simularea si verificarea traiectoriilor in Cimatron E10

 

Sunt afişate diferitele tipuri de traiectorii în funcţie de viteza de deplasare.

2. verificarea prelucrării „cu îndepărtare de material”. Practic în Cimatron E10 se deschide un subprogram în care se încarcă elementele din partea de proiectare a fabricaţiei, dar şi maşina-unealtă pe care se are în vedere executarea prelucrării. În acest caz se verifică dacă apar coliziuni între toate elementele din cadrul procesului de prelucrare, dacă traiectoriile generate sunt în spaţiul de lucru al maşinii şi se estimează mult mai bine timpul de lucru total (fig.3). 

Fig.3 Simularea „cu îndepărtare de material” în Cimatron E10

 

Verificarea pe baza fişierului NC, care va fi încărcat pe maşină, se face în mod automat într-un alt program dedicat simulării şi optimizării procesului, NCSIMUL. Avantajul major constă în citirea şi verificarea automată a fişierului final care va fi implementat pe maşină, detectarea erorilor de sintaxă şi de interpolare din cadrul programului, detectarea rapidă a coliziunilor.

În NCSIMUL se încarcă practic, modelele virtuale ale elementelor reale implicate în prelucrare (maşina-unealtă cu comandă numerică, librării de scule şi portscule, dispozitive de prindere, piesa şi semifabricat şi nu în ultimul rând fişierul NC).

Practic, printr-o astfel de simulare se generează productivitate, verificările fiind făcute în acest mod mult mai rapid pe calculatoare performante, faţă de metoda clasică în care programul este încărcat pe maşină, verificat pe simulatorul maşinii (în tot acest timp maşina fiind blocată). 

În concluzie prin simulările şi analizele efectuate în programul dedicat NCSIMUL se obţin următoarele avantaje:

Reducerea timpului de verificare a programelor NC

  • Nu sunt necesare pregătiri ale sculelor şi dispozitivelor în vederea verificării, etc.
  • Simularea mai rapidă decât prelucrarea reală
  • Control rapid

Eliminarea blocării maşinii pentru verificare

  • Maşina este folosită strict pentru producţie
  • Eliminarea incidentelor
  • Eliminarea perturbării producţiei

Verificare parametrii maşină

Îndepartare de material (fig.4)

Fig.4 Analiza în NCSimul

 

Alerte

Coliziuni

Intrări rapide în material

Oprirea arborelui principal

Încărcarea sculei aşchietoare

Optimizarea lungimii sculei aşchietoare

Reducerea vibraţiilor

Eliminarea coliziunilor sculă/ mediu de lucru


Radu Canarache este inginer, General Manager Inicad Design, iar Dorel Florea Anania este dr. inginer