ГeММa-3D демонстрирует свои возможности

Андрей Дубровин

В настоящее время, когда гигантские заводы разваливаются, а небольшие предприятия в условиях жесткой конкуренции и непосильного налогообложения с трудом сводят концы с концами, когда изделия становятся все сложнее, а профессионалы, способные выполнить необходимые работы, навсегда покидают свои рабочие места, все более актуальной становится эксплуатация систем автоматизированного проектирования. Небольшому развивающемуся в новых условиях заводу трудно приобрести большую дорогостоящую систему, и именно потому предприятием по производству изделий из пластмасс "АП Пластик" (г. Челябинск) была выбрана САМ-система ГеММа-3D. Вот так, начиная с версии 3.5, началась эксплуатация этой системы в инструментальном производстве нашего предприятия.

Поскольку стиль построения объектов в системе ГеММа-3D максимально приближен к режиму работы "карандашного" конструктора, освоение системы прошло успешно в режиме самообучения. Уже через неделю после инсталляции была создана первая трехмерная модель, а еще через неделю, благодаря тому, что в библиотеке готовых постпроцессоров нашелся один, подходящий для нашего производства, пошли первые программы. Вначале полностью были решены проблемы с гравировкой. Дальше, как снежный ком, начали расти сложность моделей и количество управляющих программ (УП). Пришлось установить систему связи компьютер-станок (DNC) и навсегда распрощаться с перфолентой.

Приблизительно через год наступило насыщение в освоении: стало понятно, что с помощью системы ГеММа-3D можно построить любую модель. Около 95% построений можно решить предусмотренными в системе функциями. Остальные тоже разрешимы, но для этого необходим переход в более низкий, ручной режим построения элементов, после чего задача решается обычными средствами.

Далее освоение системы пошло в другом ключе – настройка и усовершенствование процесса проектирования, повышение качества управляющих программ. Всё началось с внесения изменений в существующие постпроцессоры с целью улучшения их привязки к конкретному станку. Затем начали разрабатывать постпроцессоры для других станков. Набрав некоторый опыт, создали по несколько постпроцессоров для одного станка, специфичные для определенного типа обработки – для контурной, грубой и поверхностной чистовой. Интересен опыт освоения устройства ЧПУ FIDIA. Были разработаны два постпроцессора: подготовка управляющих программ для 5-ти осевого станка с поворотным столом, лучшим результатом которого было изготовление турбоколеса гидравлического центробежного насоса, и подготовка программ с трехмерной коррекцией на размеры инструмента, где была задействована функция системы ГеММа-3D, позволяющая проектировать 5-ти осевую обработку поверхности торцом.

Эффект от применения трехмерной коррекции трудно переоценить. Достаточно представить все удобства применения контурной коррекции на радиус инструмента и перенести его на обработку пространственных поверхностей:

• можно проектировать управляющие программы задолго до обработки, не привязываясь к конкретному инструменту, и использовать тот, который есть в наличии на момент обработки; в зависимости от особенностей техпроцесса это может быть любой тороидальный инструмент от цилиндрического до сферического;
• у оператора станка появляется больше возможностей для гибкой эксплуатации управляющих программ, используя последовательное снятие материала, он может добиться более точных размеров детали, чем, если бы использовал один конкретный инструмент, который "подсаживается" и требует переточки;
• можно сделать припуск постоянной толщины, например, для снятия металла после термообработки, или, наоборот, снять определенный слой вглубь поверхности, например, для создания межэлектродного зазора при изготовлении электродов;
• можно даже, используя одну программу, обработать матрицу и пуансон для деталей постоянной толщины, заменив в ней только лишь подход и отход инструмента.

Трехмерная коррекция является встроенной функцией устройства ЧПУ FIDIA. А нам хотелось оживить старые станки советского производства. С этой целью была разработана программа, преобразующая программы трехмерной коррекции в программы для конкретного инструмента. А для того, чтобы достичь настоящего эффекта, программа была максимально приближена к рабочему месту оператора станка с ЧПУ, и уже получены первые успехи: черновой и чистовой проходы выполняются, используя одну управляющую программу. В ближайшее время готовимся разработать постпроцессор для 4-х координатной проволочной электроэрозионной обработки.

Система ГеММа-3D является чистой CAM-системой, но жизнь заставляет применять ее в других областях инженерной деятельности. Самый рядовой пример: выполнение сложных, чаще всего пространственных, геометрических расчетов.

Другой пример основан на уже сложившемся опыте проектирования новых изделий. Вначале строится несколько вариантов моделей изделия. С помощью модуля тоновой визуализации создаются реалистичные изображения моделей. Из них выбирают лучшую, и если необходимо, изготавливают модель из легко обрабатываемого материала на станке с ЧПУ. Когда модель признана годной, информацию передают в систему AutoCAD, где конструкторы дополняют модель необходимыми деталями и создают чертеж изделия. Поскольку модель в системе ГеММа-3D уже готова, не возникает особых трудностей в организации производства этого изделия. Именно таким образом был разработан и изготовлен колпак сигнального маяка для промышленной компании "ЭЛИНА", представленный на фотографии (рис. 1). На рис. 2 показана математическая модель пресс-формы сигнального маяка и программа черновой обработки для ее изготовления.

Рис. 1. Колпак сигнального маяка, разработанный в системе ГеММа-3D

Рис. 2. Черновая обработка в системе ГеММа-3D

Система достаточно быстро развивается – приблизительно одна новая версия за год. Наверно это благодаря тому, что разработчики находятся не за границей, а совсем близко, в России. Они быстро реагируют на пожелания тех, для кого создают этот инструмент. И поскольку ГеММа-3D растет на замечаниях и предложениях пользователей, достигается высокая скорость освоения системы и удивительная легкость в работе.

Чтобы не отставать от прогресса и исследовать новые пути развития проектной деятельности, приходится изучать возможности других систем автоматизированного проектирования. В результате чего были сделаны следующие выводы. Во-первых, без опыта геометрического моделирования трудно было бы понять возможности и особенности больших CAM-систем. Во-вторых, импортные комплексные CAD/CAM-системы при незначительно превосходящих возможностях имеют стоимость на порядок выше, чем российские. Например, модуль гравировки DUCT5 стоит больше, чем вся система ГеММа-3D, включающая в себя функции гравировки. В-третьих, распространители больших CAD/CAM-систем, узнав об имеющихся на предприятии рабочих местах системы ГеММа-3D, предлагали свои системы не на замену, а в дополнение и развитие, как увеличение числа рабочих мест. Некоторые даже предлагали систему ГеММа-3D как промежуточную между новыми импортными системами и старыми советскими станками.

Подводя итог вышеизложенного, следует сказать, что, приобретая систему ГеММа-3D, предприятие сделало правильный выбор независимо от того, каким путем пойдет дальнейшее развитие средств проектирования.