NX Progressive Die Design — moduł NX do progresywnego projektowania matryc. Trzy historie sukcesu Siemens NX Zintegrowany system to idealne rozwiązanie

Wiele przedmiotów, które otaczają nas w życiu codziennym, jest wykonanych z plastiku lub zawiera plastikowe części. Co więcej, plastik jest szczególnie powszechny w najnowocześniejszych projektach, a im nowocześniejszy przedmiot, tym bardziej prawdopodobne jest, że jest wykonany prawie w całości z plastikowych części. Z tworzyw sztucznych starają się wykonywać nie tylko części karoserii, ale także często elementy nośne i liczne części mechanizmów. A jeśli weźmiemy pod uwagę taką branżę, jak produkcja dóbr konsumpcyjnych, to polimery nie tylko zajęły tam swoją niszę, ale także znacznie wytłoczyły tradycyjnie stosowane materiały.

Z czym to się wiąże?

Podobnie jak metale i inne materiały wykorzystywane przez człowieka w produkcji, tworzywa sztuczne są materiałem konstrukcyjnym. Ale błędem jest traktowanie ich tylko jako materiału konstrukcyjnego.

Polimery mają szereg unikalnych w swoim rodzaju właściwości. Większość tworzyw sztucznych jest wysoce podatna na barwienie i ma doskonałe właściwości izolacji elektrycznej i termicznej.

Ale najważniejszą i najcenniejszą właściwością jest to, że w porównaniu z metalem lub innym materiałem konstrukcyjnym plastikowi łatwiej jest nadać niezbędny kształt. Wystarczy poprawnie zbudować wnękę formującą, a będziemy mogli uzyskać niemal nieograniczoną liczbę części tego samego typu. Aby uzyskać te same części z metalu, konieczne będzie wykonanie operacji tłoczenia lub cięcia lub innych dość złożonych procesów technologicznych.

Połączenie wszystkich tych właściwości determinuje masowe zastosowanie polimerów we współczesnym przemyśle.

Części polimerowe uzyskuje się za pomocą form. Sam proces wykonania formy jest dość skomplikowany i wiąże się ze sporymi kosztami. Ale, jak już wspomniano, po wykonaniu formy można uzyskać wiele szczegółów. Dlatego produkcja części przy użyciu form może się opłacać tylko wtedy, gdy produkty są produkowane masowo. Im więcej części otrzymamy w krótkim czasie, tym szybciej formy się zwrócą.

Na tej podstawie możemy sformułować dwa główne zadania dla procesu projektowania i wytwarzania form – aby wykonać je jak najtaniej i jak najszybciej, przy danej jakości produktu finalnego.

Pierwsze zadanie logicznie wynika z zadań samych części z tworzywa sztucznego. Jak już wspomniano, forma może się opłacić tylko przy masowej produkcji produktów. Ale co zrobić, jeśli potrzebnych jest niewiele części, a potrzebne są właśnie części z polimerów - z innego materiału nie nadają się ze względów technologicznych, często dlatego, że inny sposób pozyskania partii części jest jeszcze droższy. Oznacza to, że nadal konieczne jest wykonanie formy, użycie wtryskarki, zakup materiału na te części i tak dalej. Najbardziej oczywistym sposobem na zaoszczędzenie pieniędzy na produkcji jest uczynienie procesu produkcyjnego jak najtańszym. Można to osiągnąć za pomocą baz danych części znormalizowanych - GOST, standardy producentów form ( EMC, DME i inni). Wymienne części standardowe ze sprawdzoną technologią produkcji pomagają ujednolicić proces produkcji form. Możesz również dokładnie obliczyć, ile i gdzie należy zastosować materiał i energię, aby osiągnąć najlepszy wynik - to nam pomoże CAD-CAE -systemy. Pomoże to również zaoszczędzić na materiałach i energii, a nie zainwestować zbyt dużo w projekt.

Oznacza to, że zastosowanie narzędzi standaryzacji i automatyzacji projektowania może obniżyć koszty produkcji i czas projektowania.

Drugie zadanie wiąże się z tym, aby produkt jak najszybciej pojawił się na rynku. Ostra konkurencja w branży nasiliła się dopiero w ostatnich latach, produkuje się wiele towarów zasadniczo tego samego rodzaju. A konsument często wybiera według niewielkiej liczby właściwości. Na przykład nowy produkt jest oferowany z minimalną liczbą nowych funkcji, ale korpus produktu i układ elementów sterujących są zupełnie inne od starego. Klienci to lubią, a produkt zaczyna być poszukiwany. Ale konkurenci również opracowują własny projekt, tworzą własną linię i wkrótce ich produkty zaczynają być poszukiwane. A jeśli nie stworzysz czegoś nowego w jak najkrótszym czasie, to bardzo szybko możesz stwierdzić, że nie kupują Twoich produktów, ale produkty konkurencji.

Metody użyte do rozwiązania pierwszego problemu mają zastosowanie również do rozwiązania drugiego problemu. Pobierając detal z bazy danych, nie ma potrzeby projektowania nowej płyty, tulei, popychacza czy innej części zestawu form, szybciej jest przeprowadzić sam proces projektowania. I właściwie cały projekt można sprowadzić tylko do budowy nowych elementów budujących formę, co byłoby idealnym rozwiązaniem.

Przyjrzyjmy się bliżej CAD.

Nie ma wątpliwości, że praca w środowisku CAD może przyspieszyć i obniżyć koszty procesu projektowania. Jednak większość systemów CAD jest tworzona z założeniem, że z ich pomocą będą w stanie stworzyć dowolny projekt. Sam obiekt projektowy nie jest szczegółowo omawiany. Tymczasem w projektowaniu określonych grup przedmiotów – na przykład pieczątek – istnieje zestaw technik, które pozwalają przyspieszyć proces projektowania tych konkretnych przedmiotów i nie mają zastosowania do innych przedmiotów produkcyjnych. Na przykład zestaw części znormalizowanych, narzędzia do obliczania i wyboru typu matrycy itp. A te rzeczy raczej nie przydadzą się przy projektowaniu czegoś innego.

To samo dotyczy wszystkich innych konstrukcji.

Niezwykle trudno jest stworzyć kompletny system komputerowego wspomagania projektowania, rodzaj globalnego CAD, który będzie brał pod uwagę projektowanie wszystkich obiektów w ogóle, jest niezwykle trudne. Koszty tego systemu nigdy się nie zwrócą, system po prostu się nie zwróci – obszar zastosowania takiego systemu będzie zbyt specyficzny, jego złożoność zbyt duża.

I dlatego starają się stworzyć pewną średnią CHAM , rdzeń, w którym teoretycznie możesz stworzyć wszystko, co chcesz, ale na średnim poziomie. Oznacza to, że podczas pracy z CHAM częściowo ostatecznie uzyskany zostanie trójwymiarowy model bryłowy obiektu produkcyjnego, a także jego rysunki.

Wróćmy do drugiego zadania, które zostało opisane powyżej. Musimy to zrobić jak najszybciej, ale przypomnę, bez utraty jakości! A także do oceny opcji, która będzie dla nas najtańsza, czyli wiążąca się z najniższymi kosztami produkcji.

Sam CAD , który obejmuje trójwymiarową bryłę jako taką, daje nam dużą elastyczność w projektowaniu i sortowaniu opcji projektowych, ale szybkość jest wyraźnie niewystarczająca.

A potem na świecie znaleziono inne rozwiązanie. Jeśli nie możesz uzyskać w pełni zautomatyzowanego systemu projektowania, dlaczego nie zautomatyzować projektowania poszczególnych grup obiektów?

Oznacza to, że do głównego programu CAD oferowana jest pewna aplikacja, moduł oprogramowania współpracujący z programem głównym, który zawiera wszystko, co niezbędne do zaprojektowania określonej konstrukcji.

Zastosowanie tych modułów pozwala skrócić czas projektowania nawet bardziej niż przy pracy tylko z jednym CHAM -kernel, a jednocześnie nie obciąża programu głównego niepotrzebnymi funkcjami. Program główny stanowi rdzeń, na którym oparte są moduły pomocnicze.

Prawie wszystkie nowoczesne systemy CAD oferują rozwiązania do projektowania form. Powstałe kompleksy do przygotowania produkcji form - rdzeń CHAM oraz moduł oprogramowania zawierający specjalne funkcje wspomagające projektowanie form – znajdują bardzo szerokie zastosowanie zarówno za granicą, jak iw naszym kraju.

Jednocześnie poziom automatyzacji i udziału użytkownika w procesie projektowania formy w niektórych przypadkach znacznie się różni.

NX Progressive Die Design — moduł progresywnego projektowania matryc NX

Al Dean

Konstrukcja wykrojników progresywnych jest ściśle powiązana z innymi procesami przedprodukcyjnymi, co staje się szczególnie widoczne po wprowadzeniu zmian. Al Dean, autor artykułu, zbadał zestaw wyspecjalizowanych narzędzi systemowych NX firmy Siemens PLM Software, które mają pomóc w tym złożonym zadaniu.

W ostatnich latach b o Większość publikowanych informacji o flagowym systemie NX firmy Siemens poświęcona była HD-PLM i technologii synchronicznej, ale znacznie mniej mówiono o długiej tradycji wykorzystania tego produktu w technologicznej preprodukcji. Dziś NX to zestaw prawdziwie zintegrowanych systemów CAD/CAM, które umożliwiają przedsiębiorstwu przenoszenie danych między etapami projektowania wstępnego, inżynierii i produkcji, a także szerokiej gamy technologii oprzyrządowania, opracowywania programów CNC i wielu innych. W wersji NX 7 znacznie rozszerzono możliwości projektowania wykrojników progresywnych i to właśnie je rozważymy w tej recenzji.

Budowa zamiatarek

Jak w przypadku każdego narzędzia do progresywnego projektowania matryc, punktem wyjścia jest wykonywana część. Z reguły są to detale o skomplikowanym kształcie, o stałej grubości i wielu elementach uzyskiwanych poprzez giętkość, wykrawanie, wyciskanie. Nawet na podstawowym poziomie jasne jest, że narzędzia do modelowania geometrycznego firmy Siemens mają przewagę nad wieloma innymi powszechnymi systemami.

Proces projektowania wykrojników postępowych przebiega w odwrotnej kolejności: począwszy od ostatecznego kształtu detalu, który jest sukcesywnie rozwijany aż do uzyskania płaskiego detalu. Aby zrealizować to zadanie, Siemens wbudował w system różne narzędzia, które albo wykorzystują automatyczny procesor, albo, w bardziej złożonych przypadkach, pozwalają użytkownikowi na ręczne rozkładanie zagięć i wykrawanie.

Niewątpliwie najłatwiej rozłożyć części prostymi liniami zagięcia, które mają stosunkowo prostą geometrię. Dzięki technologii synchronicznej system może pracować zarówno z własną, jak i importowaną geometrią, a także szybko identyfikować wszystkie zagięcia w części. Następnie użytkownik tworzy etapy stemplowania i określa kolejność, w jakiej są one nakładane na pusty pasek. Każdy kolejny etap jest połączony z poprzednim, co pozwala na szybkie wprowadzanie zmian.

Bardziej złożone szczegóły wymagają interwencji użytkownika, ale na ratunek przychodzi moc rdzenia geometrii i funkcji symulacji NX. Projektując rozkroje lub półfabrykaty pośrednie dla złożonej części tłoczonej, użytkownik musi nie tylko przeanalizować wynikową geometrię (z której zostanie utworzona część), ale także upewnić się, że niepotrzebne naprężenia nie kumulują się w materiale arkusza, a że nie dzieje się najgorsza rzecz - puka pęka. System posiada wiele wbudowanych specjalistycznych narzędzi, które ułatwiają analizę procesu formowania. Wykorzystują techniki podobne do MES i pozwalają tworzyć dokładne i wykonalne formy przedmiotów obrabianych. W rzeczywistości system tworzy siatkę wzdłuż płaszczyzny środkowej danej części (chociaż siatkę można zastosować zarówno do powierzchni zewnętrznej, jak i wewnętrznej). Siatka jest następnie dostosowywana do idealnej powierzchni, na której umieszczana jest część. Siatka umożliwia śledzenie stopnia rozciągnięcia materiału i służy jako podstawa do symulacji tłoczenia.

Przepływ pracy: jak spłaszczyć złożoną część Podziel część na obszary liniowe i obszary o dowolnym kształcie Określ liniowe zagięcia wstępne i naddatki sprężyste Korzystając z jednoetapowych obliczeń (wbudowane narzędzia CAE do analizy odkształcalności), zdefiniuj powierzchnie pośrednie i płaskie Symuluj przejścia między działkami liniowymi a działkami o dowolnym kształcie Użyj technologii synchronicznej, aby dopracować kształt obrabianego przedmiotu - usuń niepotrzebne elementy i dostosuj wymiary materiału Ustaw sekwencję przetwarzania

Następnie system oblicza przejście z jednego pustego kształtu do drugiego. Cały przebieg obliczeń dokumentowany jest za pomocą raportów w formacie HTML, które odwzorowują proces decyzyjny w odpowiednim kontekście.

W przypadku wielu części takie podejście (proste zgięcia lub powierzchnie o dowolnym kształcie) nie jest tak oczywiste, a w takich przypadkach system umożliwia użytkownikom łączenie tych technik modelowania w razie potrzeby. Może się okazać, że wykonanie części wymaga jednej złożonej operacji kształtowania, a resztę uzyskuje się za pomocą narzędzi do gięcia prostego i innych elementów konstrukcyjnych.

Po zakończeniu projektowania etapów tłoczenia, następnym krokiem jest optymalne umieszczenie półwyrobów na pasku przesuwanym przez matrycę. Jest prosty i wymaga minimalnej ingerencji użytkownika, która może być potrzebna jedynie do stworzenia unikalnych cech, takich jak rowki do prawidłowej orientacji paska, a także zakładki i podcięcia do jej cięcia. W czasach oszczędności konieczne jest jak najefektywniejsze wykorzystanie materiału (lub, innymi słowy, uzyskanie jak najmniejszej ilości odpadów). System stale wyświetla wskaźnik wykorzystania materiału, a niewykorzystana część obrabianego przedmiotu jest wyróżniona kolorem. W ten sposób użytkownik, zmieniając odległość między detalami w taśmie i przestawiając etapy tłoczenia, osiąga maksymalną wydajność części bez uszczerbku dla jakości lub wykonalności.

Konstrukcja bloku matrycy

Następnym krokiem jest zaprojektowanie bloku matrycy. Podobnie jak w przypadku większości nowoczesnych aplikacji do projektowania form i matryc, narzędzia w NH Progressive Die Design są oparte na katalogach dostawców. Dzięki temu użytkownicy mogą szybko wybrać standardowe zespoły od wybranych dostawców.

Jeśli zajmujesz się produkcją unikalnych narzędzi, masz do dyspozycji całą moc modelowania NX. Jednak dopracowanie istniejących modeli wydaje się być bardziej efektywne, ponieważ zachowana jest inteligencja w nich zawarta. Oprócz katalogu płyt tłoczonych, system posiada całą bibliotekę węzłów, w których opisano również sposoby uzyskiwania obowiązkowych łączników, np. poprzez wiercenie lub gwintowanie. Po umieszczeniu łączników można przystąpić do tworzenia geometrii kształtującej, która utworzy pożądaną część.

Sekwencja operacji jest projektowana i symulowana w celu weryfikacji poprawności intencji technologa

Na tym etapie ważny jest fakt, że użytkownik pracuje z inteligentnym modelem. Chociaż doświadczeni technolodzy dobrze wiedzą, gdzie mogą wystąpić kolizje narzędzi, dokładnego obrazu nie można uzyskać, dopóki nie zostaną zbudowane różne wkładki do wykrawania, gięcia i formowania. NX zapewnia operacje oparte na szablonach do tworzenia takich funkcji. Operacje te obejmują: zaznaczenie powierzchni składających się na wycięcie lub bryłę, wydłużenie tych powierzchni i utworzenie trzonu, a także innych dodatkowych detali (takich jak podpory, skosy, kołnierze itp.), a następnie - związane z nimi nacięcia lub kieszenie . Doda to nawet niewielką przerwę, aby zapewnić, że wkładki matrycy można w razie potrzeby usunąć, a poszczególne wkładki można złożyć w jeden zespół. Dostępnych jest również wiele innych funkcji.

Jeśli to możliwe, elementy te są ponownie wykorzystywane w różnych operacjach. Na przykład, jeśli te same otwory lub inne cięcia zostaną wycięte w części, można je skopiować i ponownie wykorzystać, zachowując połączenie z oryginalnymi danymi. Jest to prawdopodobnie największa zaleta systemów takich jak NX Progressive Die Design. Podczas pracy zarówno z własną geometrią, jak i importowaną „martwą” geometrią, cała dalsza praca staje się skojarzona. Zmiany i poprawki są znacznie uproszczone. Ponadto dane mogą być ponownie wykorzystane w przyszłych projektach.

W produkcji

Ponieważ rozwiązanie to bazuje na platformie NX, jego narzędzia pozwalają na wykorzystanie dodatkowych funkcji systemu. Doskonałym tego przykładem jest symulacja kinematyki matrycy. Pomaga sprawdzić, czy różne części w zespole nie kolidują ani nie przecinają się, a matryca jako całość działa poprawnie. Oczywiście po ukończeniu projektu stempla i wyeliminowaniu wszelkich niezgodności, kolejnym etapem jest przygotowanie do produkcji.

Przede wszystkim jest to generowanie ścieżek narzędziowych do obróbki matryc, stempli i wkładek. NX ma godną pozazdroszczenia reputację systemu CAM i ma wiele zalet nie tylko w produkcji płyt metodą wiercenia, frezowania i EDM, ale także w tworzeniu płytek. Płytki mają często złożone kształty, które do pomyślnego i wydajnego odtwarzania wymagają obróbki 5-osiowej. Poza względami technologicznymi należy zwrócić uwagę na szeroki wachlarz narzędzi do opracowania dokumentacji stempla - i to nie tylko z technologicznego punktu widzenia, ale także opisu montażu, instalacji i konserwacji stempla.

Inteligentne zarządzanie zmianą

Przywykliśmy do tego, że wprowadzanie zmian jest integralną częścią workflow - to fakt życia i czynność, która zajmuje znaczną część czasu pracy inżyniera. Jednak podczas projektowania oprzyrządowania matryc wprowadzanie zmian może być koszmarem, jeśli używany system nie jest w stanie skutecznie obsłużyć zadania. Narzędzia zmian są wbudowane w NX, dzięki czemu zmiany można wprowadzać na wczesnym etapie projektu, zaczynając od zapytania o wycenę matrycy. Koszt standardowych matryc jest szacowany na podstawie złożoności oprzyrządowania, ale dla dostawcy z reguły prowadzi to do spadku marży zysku z produktu wykonanego na matrycy. Ta sytuacja staje się ciągłym bólem głowy.

Jeżeli nie doszacowałeś kosztu oprzyrządowania, np. w wyniku błędnego obliczenia liczby etapów kształtowania i wydajności matrycy, to istnieje duże prawdopodobieństwo uzyskania złej ceny za wyprodukowany produkt. Choć część może wyglądać na łatwą w produkcji, doświadczony technik powie, że najprostsze błędy są najbardziej kosztowne, a w dzisiejszym trudnym klimacie ekonomicznym koszt takiego błędu może być zbyt wysoki.

Ze względu na to, że zespoły narzędziowe budowane są w oparciu o geometrię produkowanej części poprzez rozłożenie i określenie kroków kształtowania, a proces ten odbywa się w bardzo krótkim czasie, system daje realną możliwość ocenić proces produkcji matrycy i innych części w czasie, w którym wielu innych użytkowników może zbudować tylko ryzę. Teraz, mając znacznie pełniejsze informacje o złożoności rozwiązywanego problemu, można racjonalnie podać konkurencyjną cenę bez dokonywania założeń i bez podawania przybliżonych szacunków.

Narzędzia NX umożliwiają optymalizację projektu matrycy z wysoką wydajnością, od wyceny zamówienia po wstępną produkcję. Ponieważ cała geometria jest powiązana z oryginalną częścią i jej etapami produkcyjnymi, system daje użytkownikom możliwość wymiany etapów, gięć i stempli, aby nie tylko uzyskać pożądany kształt, ale także osiągnąć najbardziej efektywne wykorzystanie materiału, a także zapewnić niezawodne działanie wykrojnika przez cały okres eksploatacji wykrojnika.

Wniosek

Moduł Progressive Die Design dla NX jest doskonałym przykładem połączenia potężnej platformy modelowania z szeroką gamą wysokiej klasy specjalistycznych narzędzi. Projektowanie oprzyrządowania matryc jest procesem bardzo złożonym zarówno pod względem projektowania produktu (tłocznika), jak i wytwarzania jego komponentów. W najtrudniejszej sytuacji ekonomicznej możliwość szybkiego podania nie tylko ceny, ale również dostarczenia gotowego produktu staje się absolutną koniecznością.

Jeśli potrzebujesz takiego narzędzia, to najprawdopodobniej pracujesz jako podwykonawca, co jeszcze bardziej pogarsza sytuację. Wymagane jest minimalizowanie strat materiałowych, możliwość dokonywania zmian w konstrukcji matrycy przy zmianie produkowanej części, a także pewność, że projekt będzie opłacalny i spełni oczekiwania klienta. Oczywiście wszystko to dotyczy również tych, którzy opracowują sprzęt na wewnętrzne potrzeby przedsiębiorstwa.

Podsumowując, firmie Siemens PLM Software udało się stworzyć środowisko, w którym kładzie się nacisk na specjalistyczną wiedzę i automatyzację. To środowisko zapewnia bogaty zestaw narzędzi do budowy części z istniejącej geometrii wraz z tworzeniem postępów i etapami kształtowania, projektowaniem osprzętu matrycowego i jego technologią wytwarzania - a wszystko to odbywa się w możliwie najkrótszym czasie. Ale nawet w tym idealnie zautomatyzowanym procesie jest miejsce dla inżyniera procesu, który w razie potrzeby może zoptymalizować i ponownie wykorzystać dane. Czy można chcieć czegoś więcej?

Są to inteligentne rozwiązania do zarządzania cyklem życia produktu i produkcji. Rozwiązania Siemens PLM Software pomagają producentom optymalizować ich cyfrowe procesy produkcyjne i napędzać innowacje.

Historia 1. Biznes Telcam kwitnie dzięki nowemu systemowi CAM

SpółkaTelsmith, Inc. hi trzy i pół miesiąca zNX KRZYWKA opracowała więcej programów CNC niż w ciągu 9 miesięcy w poprzednim systemie.

Budowanie gigantycznych maszyn

Firma Telsmith, Inc została założona ponad 100 lat temu i wyspecjalizowała się w rozwoju nowych urządzeń do kruszenia skał dla zakładów kruszenia i przesiewania. Dziś Telsmith pozostaje wierny swojemu dziedzictwu, dostarczając nowe kruszarki i przesiewacze, aby sprostać rosnącym wymaganiom dzisiejszego przemysłu wydobywczego. W 1987 roku firma Telsmith została przejęta przez Astec Industries, uznanego lidera w branży asfaltowej. To właśnie firma Telsmith stworzyła podstawę firmy, która obecnie nosi nazwę Astec Aggregate and Mining Group. Astec jest obecnie największym dostawcą sprzętu dla zakładów kruszenia i przesiewania w Ameryce Północnej.

Jedna z głównych marek Telsmith nosi nazwę Iron Giant – a sprzęt produkowany pod tą marką uzasadnia tę nazwę. Wysokość kruszarek może przekraczać 3 metry, a waga może przekraczać 60 ton. Produkcja tych gigantycznych maszyn wymaga centrów obróbczych o dużej wydajności. Na przykład firma Telsmith posiada pionowe centrum obróbcze ze stołem obrotowym, które może obrabiać części o średnicy do 2,7 metra, wysokości do 2,5 metra i wadze do 45 ton. Podczas produkcji niektórych części firma usuwa ponad 45% materiału źródłowego - a materiał źródłowy obejmuje żeliwo do stali konstrukcyjnej 4140.

Przy wysokich cenach metali i słabym dolarze Telsmith musi ciężko pracować, aby firma się rozwijała. W zakresie programowania CNC oznacza to, że każde centrum obróbcze musi być maksymalnie wydajne. Jednocześnie nowe programy dla CNC muszą być opracowywane w coraz krótszym czasie. „Muszę pisać programy szybciej, wydawać więcej programów niż kiedykolwiek wcześniej” — mówi Michael Wier, programista CNC ds. projektowania przemysłowego w firmie Telsmith.

Szybki rozwój, szybka zmiana

Programiści firmy nie mogliby tego zrobić bez oprogramowania NX™ firmy Siemens PLM Software. Migrując z poprzedniego systemu CAM do NX CAM, Wier wykonuje znacznie więcej pracy niż kiedykolwiek wcześniej. „W ciągu ostatnich trzech i pół miesiąca wykonałem dużo pracy z NX, co przy poprzednim systemie CAM zajęłoby nam dziewięć miesięcy”, mówi Wier.

Według Wier, Telsmith wybrał NX po dokładnym przeglądzie prawie każdego systemu CAM na rynku. Platforma NX została wybrana z kilku powodów. Głównym kryterium wyboru był minimalny czas wykonywania operacji na każdym etapie programowania maszyn CNC. „Kiedy pracuję z NX, nie muszę czekać od 4 do 5 minut, zanim mogę przejść do następnego kroku”, mówi Wier. „Moc przetwarzania tego systemu jest po prostu niesamowita”.

Technologie synchronizacji pozwalają zaoszczędzić dużo czasu. To bezpośrednie podejście do tworzenia modeli geometrycznych opiera się na cechach. Wier uważa to za bardzo ważne przy wprowadzaniu zmian w modelach CAM. „Dzięki technologii synchronizacji mogę bezpośrednio manipulować funkcjami modeli i je zmieniać. To jedna z najlepszych funkcji NX, mówi Wier. - Istnieją powiązania skojarzeniowe między modelami a ścieżkami narzędzia, dzięki czemu dokonując poprawek nie muszę zaczynać od początku i pisać programu od nowa. Dzięki technologiom synchronizacji mogę szybko wprowadzać zmiany w geometrii, a kod, który piszę, dostosowuje się do tych zmian.”

Technologia modelowania trajektorii NX również oszczędza dużo czasu. Pozwala wyeliminować błędy, które w innym przypadku zostałyby wykryte tylko na maszynie. „Nie mogę popełnić błędu programistycznego, który mógłby uszkodzić część”, mówi Wier. „Dzięki modelowaniu NX widzę te błędy w modelu 3D, zanim zobaczymy je w prawdziwym życiu”.

Telsmith ocenia swoje maszyny pod kątem trudności w ich zaprogramowaniu i używa specjalnego wzoru do obliczania produktywności programistów.

„W formule uwzględniono fakt, że łatwiej jest pisać programy na prostsze maszyny” – wyjaśnia Wier. „Moja ocena programisty z NX CAM jest o 225% - 193% wyższa niż w przypadku programistów korzystających z innych systemów CAM”.

Optymalizacja wydajności maszyny

Dla firmy Telsmith bardzo ważne jest, aby maszyny działały z maksymalną wydajnością, a firma bardzo docenia wsparcie techniczne ze strony Siemensa. „Mogę do nich zadzwonić w każdej chwili, a rozwiążą mój problem” – mówi Wier. - Nie muszę czekać kilku dni. Jednocześnie wsparcie zapewniają prawdziwi eksperci. Nie tylko rozwiązują moje problemy, ale mogą też proponować nowe pomysły. Specjaliści ds. wsparcia firmy Siemens udzielą mi wszelkich informacji niezbędnych do przyjemnej i udanej pracy.”

Firma Telsmith używa sterowników Siemens 840D we wszystkich nowych maszynach. „Sterowniki Siemens 840D dają nam elastyczność w realizacji wszystkich naszych pomysłów”, mówi Wier. Firma często przetwarza duże części i bardzo ważne jest dla nich zapewnienie jak najmniejszego zużycia maszyn i narzędzi obróbczych, biorąc pod uwagę, że obróbka często odbywa się z dużymi prędkościami. System NX CAM zapewnia ulepszone wsparcie dla obróbki z dużą prędkością i oferuje metody pozwalające uniknąć przeciążenia narzędzia przy stałych szybkościach usuwania materiału i automatycznej obróbce trochoidalnej ścieżki narzędzia.

Oszczędności czasu osiągnięte dzięki systemowi NX CAM firmy Telsmith nie są mierzone w minutach ani godzinach. „Jedną z zalet nowego rozwiązania jest to, że jesteśmy pewni wyników naszych programów i wiemy, że nie będzie problemów z ich uruchomieniem na hali produkcyjnej” — komentuje Wier. „Oszczędność czasu mierzymy nie w minutach czy godzinach, ale w liczbie zmian”.

Historia 2: Przyspiesz projektowanie formularzy i usługi konsultingowe

CHAM- orazKRZYWKA-systemyNX™ w połączeniu z kontroleremSINUMERIK 840 Dpomagać firmomMoules Mirplex skrócić czas tworzenia formularzy o 35%.

Ogromną zaletą jest doświadczenie w projektowaniu formMirplex

Moules Mirplex Inc. (Mirplex Molds Inc.) ma ponad 25-letnie doświadczenie w tworzeniu form i precyzyjnej obróbce. Klienci Mirplex działają w wielu branżach: sport i rekreacja, farmaceutyka i handel detaliczny. Wielkość form projektowanych przez firmę jest bardzo zróżnicowana, od małych form do nakrętek do fiolek, po gigantyczne, z których każda waży do 15 ton (są one wykorzystywane do przejażdżek rozrywkowych). Mirplex produkuje formy: wielogniazdowe, gorącokanałowe, ślizgowe i krzywkowe, wtryskiwacze gazowe, wtryskowe oraz odlewnicze ze stopów aluminium.

Od czasu zakupu pierwszego Centrum Obróbczego CNC w 1987 roku Mirplex stale rozbudowuje swoje zdolności produkcyjne w tym obszarze, aby poprawić obsługę klienta. Tak więc w 2002 roku zakupiono 15-tonową suwnicę i szybkie centrum obróbcze Huron. Przez lata firma zdobyła solidną reputację na rynku, a wielu klientów korzysta z doradztwa projektowego Mirplex. Ale mimo to firma jest zawsze zmuszona do działania w niezwykle napiętych terminach i globalnej konkurencji. „Musimy znaleźć sposoby na przyspieszenie rozwoju form, aby pozostać o krok przed zagranicznymi konkurentami”, mówi Pascal Lachance, inżynier mechanik i projektant form w Mirplex.

Mocny argument za technologią części Siemens PLMOprogramowanie

Mirplex wykorzystuje oprogramowanie NX do opracowywania swoich produktów oraz technologię SINUMERIK Computer Numerical Control (CNC) firmy Siemens PLM Software do szybkiego projektowania form w celu spełnienia wymagań klientów w zakresie jakości i precyzji. Mirplex używał oprogramowania I-deas™ w przeszłości i rozważał wiele alternatyw przed wdrożeniem nowego rozwiązania. Wybrała NX ze względu na bezproblemową integrację systemów NX CAD i CAM, narzędzie NX Mold Design oraz możliwość uzyskania wsparcia technicznego w jej ojczystym języku. Inne zalety NX to możliwość tworzenia dużych zespołów cyfrowych potrzebnych do niektórych form, a także wbudowana obsługa sterownika Siemens SINUMERIK 840D, którego Mirplex używa do obsługi szybkiego centrum obróbkowego Huron. „Model 840D radzi sobie ze wszystkimi najtrudniejszymi wymaganiami w zakresie obróbki form i matryc dzięki funkcjom szybkiego cięcia”, dodaje Lachance.

NX umożliwia jednoczesne projektowanie formy i wybór ścieżki narzędzia. Kiedy Lachance zaczyna projektować formę, inny programista CNC, Eric Boucher, rozpoczyna programowanie w systemie NX CAM. Chociaż wiele zmian projektowych jest następnie wprowadzanych przez klienta, nie jest to niemożliwe, ponieważ bardzo łatwo jest wprowadzić zmiany w geometrii modeli w NX. „Naszym problemem jest to, że projekty, które otrzymujemy od klientów, nigdy nie są w 100% kompletne”, wyjaśnia Lachance. - Przed formowaniem wykonujemy z naszej strony pewne modyfikacje. NX daje nam elastyczność w modyfikowaniu modelu za pomocą potężnych narzędzi, takich jak modelowanie powierzchni”.

Oszczędzaj czas na wszystkich frontach

Lachance szacuje, że NX zajmuje 25% mniej czasu na projektowanie form, częściowo dlatego, że sugerowane przez klienta zmiany projektowe zabierają teraz 40% mniej czasu. Narzędzie NX Mold Design również pomaga zaoszczędzić czas. „NX Mold Design pomogło ujednolicić nasze procesy”, mówi Lachance. - Mamy teraz bibliotekę komponentów, które możemy ponownie wykorzystać, np. palety form. Na samym początku pracy forma jest już w połowie gotowa. Zazwyczaj projektanci Mirplex używają specjalnego formatu Parasolid®. „NX również lepiej pasuje do tego formatu”, mówi Lachance. „Translatory są wbudowane w NX i działają tak szybko i dokładnie, że nie musimy w ogóle spędzać czasu na zszywaniu powierzchni”.

Integracja między NX CAD i NX CAM ułatwia aktualizację modeli CAM po zmianach w projekcie. Boucher szacuje, że zmiany projektowe można teraz wprowadzać o 50% szybciej niż wcześniej pozwalał na to system NX, ponieważ nie ma potrzeby ponownego mapowania map powierzchni. Ponadto stwierdził, że NX CAM jest ogólnie łatwiejszy w obsłudze dzięki możliwości ustawiania kolejności przetwarzania za pomocą operacji przeciągania i upuszczania. Stosowanie szablonów umożliwia również zwiększenie ponownego wykorzystania informacji. Ta możliwość wykorzystania istniejących danych w połączeniu z tym, że programowanie można rozpocząć wcześniej, a zmiany można wprowadzać szybciej, przyspieszyło generowanie ścieżek narzędzi o 20%. Boucher zauważa: „NX CAM jest łatwy w obsłudze, ponieważ możemy śledzić i ponownie wykorzystywać naszą wiedzę na temat obróbki za pomocą szablonów”.

„Ogólnie rzecz biorąc, dzięki systemowi NX możemy skrócić czas przesyłania formularzy klientom Mirplex o 35%. Szybki cykl rozwoju produktu w połączeniu z bogatym doświadczeniem firmy sprawia, że ​​firma jest bardziej konkurencyjna na rynku globalnym. Sprzedajemy naszą wiedzę, mówi Lachance. - Przejście na NX zdecydowanie uprościło i usystematyzowało nasze metody pracy z systemami CAD i CAM. Nadal ściśle współpracujemy z Siemens PLM Software i dążymy do dalszego ulepszania naszych technologii produkcji i obróbki części”. W ramach tej inicjatywy partnerzy i klienci firmy Siemens PLM Software tworzą najlepsze w swojej klasie rozwiązania, które poprawiają integrację CAM i CNC, pomagają symulować i optymalizować obróbkę, synchronizować procesy produkcyjne i planowania oraz poprawiać ogólną efektywność kosztową produkcji.

Moules Mirplex dziękuje BRP Engineering i Plastic Age Products Inc. za przyczynienie się do sukcesu tego ambitnego projektu.

Historia 3. Wdrażanie innowacyjnych technologii o zwiększonej dokładności obrabiarek

Kompletne rozwiązanie do rozwoju produktu odSiemens PLM Oprogramowanieupraszcza projektowanie dużych frezarek w firmieFook.

Unikalne frezarki

Fooke GmbH została założona jako firma rodzinna i jest obecnie dumna ze swojej wielowiekowej tradycji. Firma znalazła niszę w branży obrabiarek, której nie mają dostawcy z Europy, Indii, Chin i USA: bardzo duże frezarki, dostosowane do wymagań klienta i dostarczane jako pojedyncze, kompletne rozwiązanie. System obejmuje nie tylko samą maszynę, ale również urządzenia do mocowania części i narzędzi obróbczych, a także programy pomiarowe i programy CNC. Maszyny te mogą frezować aluminiowe konstrukcje szynowe o długości do 30 metrów, wykonywać bardzo precyzyjną obróbkę pionową ogonów, tworzyć precyzyjne powłoki z aluminium wzmocnionego włóknem szklanym lub tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknem węglowym, wykonywać szybkie frezowanie modeli samochodowych i wykonywać wiele specjalistycznych zadań.

Zapotrzebowanie na takie maszyny na całym świecie stale rośnie, ale wymagania techniczne dla nich stają się coraz wyższe. Dlatego ta innowacyjna firma, zatrudniająca około 170 pracowników, postanowiła usprawnić swój proces rozwoju. W szczególności kierownictwo chciało, aby pracownicy z różnych działów nauczyli się efektywniej pracować w ramach zespołów projektowych. Firma starała się również połączyć różne systemy i komponenty IT (szybka frezarka 5-osiowa, urządzenie mocujące, programy CNC, programy pomiarowe i kompletny zestaw dokumentacji do wdrożenia na całym świecie) w kompletne rozwiązanie dla klienta. Klienci potrzebują nie tylko trwałych urządzeń produkcyjnych, ale również wysokiej jakości i kompleksowej obsługi posprzedażowej: doposażenia, rozbudowy, konserwacji i napraw gwarancyjnych.

Zintegrowany system to idealne rozwiązanie

W 2004 roku firma rozpoczęła poszukiwania oprogramowania 3D CAD (3D CAD) dla 15 inżynierów projektantów, a także modułu komputerowego wspomagania rozwoju programu (CAM), który wspierał obróbkę pięcioosiową z dużą prędkością. „Przyjrzeliśmy się wszystkim najbardziej znanym systemom na rynku”, mówi Hans-Jürgen Pierick, który jako kierownik zespołu ds. projektowania wspomaganego komputerowo koordynował proces wyboru systemu. - Aby wybrać jeden z pięciu systemów CAD, pracownicy firmy uczestniczyli w negocjacjach, instalowali wersje próbne i oglądali demonstracje rozwiązań.

Fooke wybrał zintegrowane rozwiązanie do zarządzania pełnym cyklem życia produktu (PLM) firmy Siemens PLM Software. Jego komponenty obejmowały systemy NX™, NX CAM, NX™ Nastran® i Teamcenter®. Ponadto firma wdrożyła wirtualne jądro CNC VNCK, aby symulować działanie sterownika CNC Siemens 840 D. „Ten pojedynczy system był zorientowany na zadania i był dla nas idealny”, mówi Pierik.

Korzyści płynące z tego rozwiązania ujawniły się podczas wdrożenia pilotażowego. Integracja systemów CAD i CAM rozwiązała problemy z kompatybilnością i konwersją oraz skróciła czas pracy. A obecność jednego „języka” (Teamcenter) poprawiła jakość współpracy między różnymi działami.

Innowacje w obrabiarkach stają się rzeczywistością

Od 2006 roku wszystkie nowe maszyny Foke są w całości projektowane na platformie Siemens PLM Software. W szczególności korzyści dla użytkownika końcowego dotyczą frezarki bramowej ENDURA 900LINEAR z napędem liniowym oraz mobilnej frezarki kolumnowej ENDURA 1000LINEAR. Nowa generacja tych maszyn wykorzystuje górną ruchomą suwnicę. Wykorzystanie analizy elementów skończonych (FEA) podczas opracowywania pomogło stworzyć bardziej solidny, niezawodny i dokładny portal.

Maszyny tego typu służą do pięcioosiowego frezowania zewnętrznej powłoki samolotu Superjet 100, wykonanej z blach aluminiowych (AlMg3) o grubości 1,5 mm. Portal może poruszać się 7 metrów na osi X, 3,5 metra na osi Y i 1,5 metra na osi Z. Może obracać się od +120 do -95 stopni wzdłuż osi A i +/-275 stopni wzdłuż osi C . Innowacyjne urządzenie mocujące wykorzystuje 200 napędów, każdy wyposażony w przyssawkę próżniową, a ich położenie można ustawić za pomocą programu CNC. Lokalizację poszczególnych napędów ustala się w module CAM. W rzeczywistości położenie części jest określane za pomocą czujników firmy Renishaw.

Jako system sterowania do wszystkich tych zadań klient wybrał Siemens 840 D. Zalety Siemens 840 D dotyczą nie tylko frezowania pięcioosiowego, ale także specjalnych zadań, takich jak pomiar odległości, wyznaczanie punktów odniesienia i pozycjonowanie napędu. Platforma CAM ma swoje dodatkowe korzyści. „NX zawiera solidny i otwarty system CAM, który można rozszerzyć za pomocą programów napisanych w Visual Studio.net, aby wyprowadzać programy pomiarowe i sterujące dla Siemensa 840 D” — mówi Klaus Harke, specjalista ds. systemów CNC w firmie Fooke. „Następnym krokiem jest zaprogramowanie pięcioosiowego konturowania”.

Działanie całego programu można symulować za pomocą wirtualnego jądra CNC VNCK, w którym można ustawić parametry specyficzne dla tej konkretnej maszyny (np. masa i bezwładność). W rezultacie po raz pierwszy programiści mają możliwość przetestowania koncepcyjnej wykonalności problemu bez uszkadzania kosztownych części.

Projekt ten w szczególnie wyraźny sposób wykazał zalety platformy Siemens PLM Software. „Możliwość programowania maszyny równolegle z projektowaniem obróbki skróciła całkowity czas budowy maszyn dla klientów”, mówi Pierik. Symulacja komputerowa wyeliminowała wiele zagrożeń związanych z nowymi technologiami przetwarzania. Ponadto klienci nabrali jeszcze większej pewności co do zdolności Foke do rozwiązywania problemów dzięki możliwości zapoznania się z modelami. Rozwiązanie uprościło również wdrażanie nowych rozwiązań i szkolenia. Wszystkie etapy cyklu życia realizowane są na jednej platformie, dzięki czemu Fooke z powodzeniem rozwiązuje wszystkie problemy klientów. Połączenie między wszystkimi komponentami staje się Teamcenter — system ten zapewnia natychmiastowy dostęp do wszystkich informacji o produktach potrzebnych do dalszego przezbrojenia, konserwacji i naprawy.

Dalsza ekspansja nie jest daleko

„Integracja systemu Siemens PLM Software przynosi nam niezaprzeczalne korzyści”, mówi Pierik. - Fooke robi wszystko, aby poczuli się i klienci. Każdy zakład produkcyjny rozwiązuje problemy klientów własnym sprzętem produkcyjnym. Wysoka wydajność maszyn Foke to znacząca przewaga konkurencyjna, której nie należy lekceważyć przy zakupie sprzętu produkcyjnego.”

Dzięki tym zaletom system cyfrowego rozwoju produktów rozwija się obecnie bardzo szybko. Firma planuje wykorzystać funkcję przeglądania w Teamcenter do dostarczania informacji o produktach osobom zajmującym się marketingiem i produkcją. Teraz, gdy dostawca oprogramowania dla Fooke, UGS, został połączony z holdingiem Siemens i przemianowany na Siemens PLM Software, Fooke będzie miał jedno, zintegrowane rozwiązanie dla potrzeb wewnętrznych i potrzeb klientów.

Dnia 14.05.2019 o godz. 10:31 Ljo powiedział:

Samo wejście w temat projektowania form jest bardzo nieopłacalnym zadaniem, można spędzić dużo czasu, ale nie będzie to miało większego sensu. Musisz albo studiować na kierunkach/uczelniach, przynajmniej w naszej okolicy taki kurs jest rekrutowany co 4 lata, albo iść do pracy w konkretnej firmie produkującej formy.

A MoldWizard to narzędzie, ale na wszystkich etapach musisz przede wszystkim zrozumieć, co i dlaczego robisz, który z etapów przegapiłeś i dlaczego.

Wiem, że to trudna droga” i nie będzie sensu" Nie zgadzam się z tym, taki specjalista jest dziś poszukiwany, tym bardziej stare pokolenie się przerzedza, a wśród młodych jest niewielu takich specjalistów (sądząc po moim kraju), młodsze pokolenie potrzebuje go tu i teraz, mało ludzi chcieć to zrobić. Nie wiem, może się mylę, tylko moja opinia. Dziękuję za szczerość i szczegółowe wyjaśnienie tematu.

8 godzin temu Ljo powiedział:

Obliczenia można wykonywać w sposób ciągły, jeśli firma ma taki kierunek. W szczególności jeszcze przed zaprojektowaniem samej formy wszyscy interesują się cyklami i rozlewnością, odkształceniami skurczowymi itp.

Należy pamiętać, że producenci form również dzielą się na własne grupy. Ktoś cierpi na wtryski gorącego kanału z wiązką korków/korków, ktoś z wielkogabarytowymi częściami o grubych ściankach i materiałami wypełnionymi szkłem, ktoś z mikro częściami, a ktoś z optyką, kombi z krakersami (najprostsze formy bez suwaków, skośnych wyrzutników itp.). I wszędzie są niuanse, których inne firmy mogą nie znać. W domenie publicznej praktycznie nie ma wartościowych materiałów i metod. Ale...

1) Zacznij od właściwego zaprojektowania produktów z tworzyw sztucznych! (Książka Malloy's Designing Plastic Injection Mouldings)

3) Następnie wspomniany Pantelejew będzie dobrze pasował do obliczeń w staromodny sposób.

4) Zobacz analogi już wykonanych form, zauważ rozwiązania projektowe. Tutaj możesz już zajrzeć do „Projektowania form wtryskowych w 130 egzemplarzach” Gastrova i podobnych kolekcji.

5) Poszukaj literatury w języku angielskim, jest coraz więcej istotnych informacji. Na tym etapie potrzebna jest już praktyka, realne zadania i porady na ich temat.

PS to długa droga i jeśli nie ma pomysłów na pracę w tym obszarze, to wystarczy ograniczyć się do umiejętności prawidłowego zaprojektowania części z tworzyw sztucznych do formowania wtryskowego.

Po pierwsze wielkie dzięki za poświęcony czas, a po drugie nie można było od razu odpowiedzieć. Tak, pobrałem z powyższych książek, ale nie znalazłem twojego wielbiciela)))) Ponteleeva. Mam doświadczenie we frezowaniu i pisaniu programów w CAM (HyperMill firmy OpenMind) już zaprojektowanych modeli trójwymiarowych, widziałem jak były testowane, ale chcę poszerzyć swoją wiedzę i umiejętności w zakresie projektowania form pod ciśnieniem. Nie tylko „chcę”, pomyślałem o wszystkich Twoich słowach, tak, to trudne, ale możliwe, nie ma rzeczy niemożliwych! Wielu robi pod presją!