發布日期:2022-04-17 點擊率:79
建立一個接近于生產狀況的工具數據庫并進行相應的分類,可避免出現錯誤信息,縮短工具安裝時間。一個機床制造企業通過采用CAD/CAM系統,可節約工具安裝時間20%~30%。
位于德國薩克森州的Pfrang-Tec公司的生產始終處于市場壓力之下。該公司生產的部件越來越復雜,機床的運轉時間還應提高,執行周期還應縮短,生產成本還應降低。而這些要求是傳統的生產計劃程序所無法達到的。因此該公司目前正在致力于充分挖掘已投入使用的機床的生產潛力。
通常情況下,企業資源規劃(ERP)是分開進行的,常常是使用計算機輔助制造系統(CAM)來制定生產計劃和數控機床(CNC)加工中心程序。這樣,人員方面進行協調配合的成本高,還造成了生產許可證和保養方面的費用。專用式、片斷式的數據獲取占主導,無法聯想式獲取數據,因此不能形成企業持續性動態管理。而將分開進行ERP得出的結果進行匯總時,往往會出現誤差,而企業通常是按照這樣的匯總在生產中加以實施。
而在過去幾年中,CAD/CAM/CNC技術實現了具有根本性意義的繼續發展,今天,已經實現集成化處理傳統的ERP功能(生產計劃及供給預算),在統一的業務程序和按照PLM范例標明的開放式系統的基礎上,形成企業生產連續性IT組織方案,以此幫助企業實現其生產資源的利用最佳化,同時將加工生產時間及產生誤差降至最低(圖1)。
圖1 在統一的業務程序和按照PLM范例所標明的開放式系統的基礎上,形成企業生產連續性IT組織方案,以此幫助企業實現其生產資源利用最佳化,同時將生產加工時間及產生的誤差降至最低
通過使用Siemens PLM軟件的同步技術,可通過使用NX 軟件(也可用外來數據)加速模型制備(圖2)。此時,同樣可在2D輪廓略圖的基礎上進行新模型制備,也可由標準外接設備界面(Step、JT及Iges)來承擔新模型制備。NX-CAM軟件可立即將這些補充進行的變化考慮在內。
集成化的軟件如NX軟件支持所有采用切削和侵蝕沖刷加工工藝的工件(包括2軸和3軸加工的棱形工件和交替對稱工件)。同時,也可用減少CNC設計進度安排時間和工件加工時間。此外,還能夠改善加工工件表面質量并提高其精密度。NX-CAM軟件在CAD模型聯想存取,并支持經常使用的加工方案的重復使用。輪廓工件的加工方案的自由選擇(FBM)可連接一個技術數據庫來進行,目的是要自動化地給設計人員提出整個加工作業的企劃、使用刀具以及加工方式的建議。結合出具工件結構數據圖并借助于顏色標識代碼(如按照德國汽車工業基礎指南)或是帶注解的3D模型(PMI),在加工生產中,根據情況不同,可提高生產效益達50%以上。
生產中使用新機床,并將機床連接CAM系統,借助于后加工處理,工件加工作業便可成功進行。在此,直至將工件置于有效加工的NC核心件(VNCK)前,人們還可以選擇利用模型試驗的種種可能性(工件夾緊件和工作腔的調控;工件和刀具之間防碰撞試驗、刀具夾和機床部件之間的防碰撞試驗;加工作業的最佳化調控以測定剩余材料和加工時間)。
圖2 通過使用已經注冊為專利的西門子公司NX軟件的同步技術,加速模型(也可用外來數據)制備
最大可提高生產率達30%
采用在NX軟件里集成化設置的PLM技術,可在車間加工生產和維修保養兩個層面均實現符合ISO 9001和相關TS 16949標準的通行性生產、持續性監控刀具以及程序與文件管理。這樣,可減少生產作業中所產生的誤差,節省生產作業時間,并且可以使生產作業較容易地遵守各項法規和技術規范的要求。
采用Siemens PLM軟件,CAD/CAM/CNC和PLM技術便具有對外界設備接口、企業的運營系統以及使用的數據庫和應用準備具有開放性,這樣確保了適應加工制造企業特有要求的集成化的最佳前提。
如果加工制作企業能夠充分發揮西門子公司研發技術的優勢,最大可提高生產率達30%。這一點在機床制造企業如DMG、Index和Hermle均得到了證實。
位于Dresden的Mikromat是一家歷史悠久的機床制造企業,自1959年起,該公司便生產制造工作臺長8m、加工作業范圍最大為4m的龍門式精密鏜銑床。該機床在理想狀況下,加工精度達0.003mm。但是,在沒有采用西門子公司的這些技術之前,使用該機床進行緊張的工件加工作業時,在工件的尺寸大小、外形以及機床定位準確度方面均達不到要求(Mikromat公司稱,目前,該公司加工尺寸大小為11000mm的工件時,平整度在0.01mm以內)。現在,該公司除了滿足本公司的加工作業外,還在自己加工中心的這種性能優越的機床上進行來料加工。
選出多種工件用傳統的加工方式進行試驗得出了這樣的結論:由于加工的復雜程度越來越高,所以采用現有的帶有2D系統的CNC程序來完成加工作業便出現了瓶頸。位于Chemnitz的ARC Solutions公司和Janus Engineering公司作為NX軟件合伙人,總結出以下三方面的因素:
●NX軟件采用同步技術,可使加工工件的坯件結構和模型進行快速并集成化的準備,并與加工工件模型的公差范圍所匹配;
●NC加工作業程序的定義是,聯想式進行工件和坯件加工制作,并允許變形和類似的加工作業計劃;
●一項匹配的后加工程序技術允許繼續連接Mikromat公司的子程序技術。
像Mikromat公司和Pfrang-Tec公司這樣的企業,日常的業務經常是加工批量為100件的加工業務,但也經常有一個單件加工業務、單個樣品或小批量工件加工業務。這就意味著企業要經常做出新的加工業務計劃,在顧客送來的加工工件上進行新的加工工藝的試驗,且這些加工工件經常是不同且變化。因此,使用NX軟件目的是,使工件加工作業的用時和成本達到最佳化,并能夠避免加工作業中出現工件與刀具的碰撞;此外,還能夠在機床停止使用NC程序的非生產時間采用NX軟件進行加工作業。
圖3 建立接近于加工制造實際的刀具數據庫,不但避免產生錯誤信息,而且縮短了刀具的安裝時間
NX軟件使工件與刀具免碰撞率最大可達98%
通過使用NX軟件,Mikromat公司的機床在加工作業時的工件與刀具免碰撞率最大為98%,這樣也就減少了控制機床的手工操控過程與時間。通過3D技術的貫通式應用,可實現加工件、刀具、緊固設備、夾緊方式與示圖之間細節化的精準匹配,縮短了耗費成本的設備制備和非生產時間。建立接近于加工制造實際的刀具數據庫以及刀具的相應分類,避免產生錯誤信息并縮短了刀具的安裝時間(圖3)。Mikromat公司用NX CAM進行模擬試驗,結果是減少錯誤信息并縮短刀具的安裝時間達20%~30%。Mikromat公司的一家客戶,也就是Pfrang-Tec公司由于采用了與機床相匹配的NX技術方案,從中受益。從訂購Mikromat公司的技術設備,經過使用培訓,到使用 CAM系統投入加工生產,僅僅用時不到8周。
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