CAM- komputerowe wspomaganie produkcji

 

Głównym zadaniem systemów typu CAM jest transformacja (przetwarzanie) modeli powstałych w wyniku modelowania komputerowego w przestrzeni 2D lub 3D na instrukcje maszynowe, które sterując pozycją i ruchem narzędzia obróbczego. Terminem CAM określane jest oprogramowanie przemysłowych procesorów technologicznych. Przykładowymi oprogramowaniami są: AlphaCAM, DELCAM, EdgeCAM, Esprit, GibbsCAM, MasterCAM, ProCam II czy TopSolid'CAM

Często mówi się wspólnie o CAP i CAM.W obu przypadkach chodzi o automatyzację miękką (programową) polegającą na włączeniu maszyn i urządzeń do systemu zarządzania produkcją. Przy czym pojęcie CAP odnosi się do projektowania technologicznego w biurze projektowym w trybie off-line, a CAM odnoszą się do generowania programów NC na poziomie warsztatu. Upowszechnienie stosowania systemów CAM/CAP wynika po pierwsze z rozwoju układów elektronicznych, a po drugie z rozwojem technik mikrokomputerowych i mikroprocesowych. W przedsiębiorstwach zaczęto stosować maszyny sterowane numerycznie, a głównym zadaniem systemów CAM było zunifikowanie i skomputeryzowanie wszystkich czynności związanych z ogólnie rozumianym planowaniem technologicznym. Typowe projektowanie i planowanie technologiczne obejmuje takie czynności jak:

-generowanie procesów technologicznych (obróbka konwencjonalna lub NC),

-dobór narzędzi i przyrządów (standardowych lub specjalnych),

-dobór maszyn i urządzeń.

Z tego samo opracowywanie dokumentacji technologicznej stanowi około 40%. Do pełnego opisu technologicznego procesu obróbki konieczny jest wybór odpowiedniego materiału, wybór rodzaju i kolejności realizowania operacji obróbkowych, dobór obrabiarek i stanowisk pracy, a także ustawienie parametrów obróbki. W trakcie projektowania technologicznego analizowane są różne warianty operacji technologicznych, realizowanych przy danych ograniczeniach. Takie projektowanie to nic innego jak udzielenie odpowiedzi na pytanie jakie operacje technologiczne, jakimi metodami obróbki i w jakiej kolejności mają być realizowane aby osiągnąć produktu o żądanej dokładności wymiarowo - kształtowej oraz określonych właściwościach fizykochemicznych.

Obecnie cyfrowe formy zapisu kolejnych faz obróbki znacznie przyśpieszają okres przygotowań i zdecydowanie obniżają liczbę papierowych dokumentów. Generowane w systemach CAM informacje są geometryczne i służą bezpośrednio do wygenerowania programu NC dla wewnętrznego języka sterownika obsługującego dane urządzanie sterowane numerycznie. Dlatego płynne poruszanie się w obrębie CAM wymaga gruntownej wiedzy inżynierskiej oraz znajomości metod numerycznych CNC. "Komputerowe sterowanie numeryczne CNC jest terminem używanym w odniesieniu do obróbki materiałów za pomocą komputerowo sterowanych urządzeń (takich jak frezarki czy tokarki) zdolnych czytać standardowy kod sterujący G-code. Obróbka CNC pozwala na szybkie, precyzyjne i wysoce powtarzalne wykonanie często bardzo złożonych kształtów." CNC jest skutkiem przetworzenia projektu na plan sterowania maszyn. Każdemu rodzajowi powierzchni można przyporządkować kod, wymiary, charakterystykę topologiczną oraz układ osi. Taki opis składa się z danych geometrycznych (opisujących kształty i wymiary), topologicznych (określających orientację przestrzeni w przyjętym układzie współrzędnych) oraz technologiczne (charakteryzujących dopuszczające odchyłki i tolerancje). Głównym zadaniem CAM jest transformacja danych o wyrobie do formatu NC wykorzystywanych w urządzeniach CNC. Danymi wejściowymi dla systemów CAM jest rysunek wygenerowany w programie typu CAD. W systemach o budowie modułowej wymiana danych CAD-CAM odbywa się poprzez formaty pośrednie. Aby uzyskać model geometryczny należy po prostu z poziomu CAD zapisać go w odpowiednim formacie czytelnym dla modułu CAM. Systemy CAM nabierają znaczenia wszędzie tam, gdzie mamy do czynienia z obróbką złożonych geometrycznie powierzchni o dużych wymaganiach odnośnie dokładności wykonania i chropowatości. Mimo ze opracowanie programów NC jest szczególnie pracochłonne, to i tak uzyskuje się duże korzyści czasowe i jakościowe.

Najprostsze systemy sterowania NC oferują zazwyczaj tylko możliwość załadowania ścieżki ruchu narzędzia z wcześniej przygotowanego pliku i uruchomienie obróbki. Systemy bardziej rozbudowane umożliwiają między innymi przeprowadzenie symulacji przed rozpoczęciem obróbki, zmianę parametrów czy ustawień trasy narzędzia. Programy CAM nie tylko sterują procesem obróbki, ale również pozwalają na jej wcześniejszą symulację w celu sprawdzenia poprawności stworzonego i wprowadzonego oprogramowania. Większość programów ma w sobie możliwość takiej wizualizacji obróbki, a niektóre nawet pozwalają na pomierzenie wykonanego teoretycznie detalu oraz sprawdzenie jego finalnych wymiarów i parametrów. Taką symulację weryfikacyjną można przeprowadzić na kilka sposobów: z narzędziem (wyświetlenie ścieżki ruchu narzędzia i jego kolejnych pozycji), bez narzędzia, dynamiczna lub statyczna (pokazanie tylko efektu końcowego). Pełna wizualizacja na ekranie komputera obróbki podczas pracy maszyny w czasie rzeczywistym pozwala uniknąć wielu pomyłek i błędów, orientować się w postępie pracy i szacować czas jej ukończenia.

W zakres projektowania technologicznego wchodzą również zagadnienia planistyczne z pogranicza projektowania procesów oraz planowania infrastruktury wydziału produkcyjnego. Plany tego rodzaju noszą nazwę "lay-out" i obejmują takie czynniki jak: konfiguracja przestrzenna hal produkcyjnych, układ instalacji zasilających, rozmieszczenie dróg transportowych czy układ gniazd i linii produkcyjnych. Do wszystkich elementów utworzonej w systemie bazy danych "lay-out" przypisane są charakterystyczne parametry, które umożliwiają identyfikację każdego elementu pod względem graficznym oraz wymiarowym. Dzięki temu można ograniczyć koszty produkcyjne poprzez jak najlepsze zaprojektowanie przestrzennego rozmieszczenia parku maszyn i ich doboru do produkcji konkretnych wyrobów.

_______________________________________________________________________________________________________________

- CAE

- CAD

- ERP

_______________________________________________________________________________________________________________

SYSTEMY CAx W INTEGRACJI PROCESÓW WYTWARZANIA.       MAŁGORZATA KUCHARSKA GRUPA: ZR-31