ACAM 13w3

Sistem integrat de fabricație pentru industria de mobilă

Dr. ing. George Ungureanu, MSc.ing. Marius Constantinescu și MSc.ing. Dana Gojinețchi

ACAM - Auto Computer Aided Manufacturing - produs software al firmei MATRIX Srl & AFCM, este un pachet de programe CAD-CAM, destinat companiilor producătoare de mobilă care au în dotare mașini-unelte cu comandă numerică. Pachetul de programe se dorește a fi un sistem integrat de fabricație într-un domeniu în care această concepție este la început de drum. Acest program a fost implementat la cele mai puternice fabrici de mobilă din România (SC Moldomobila SA Iași, SC Silvarom SA București etc.), răspunzând cerințelor crescute în ceea ce privește productivitatea și asigurarea calității, specifice proiectării asistate de calculator.

Prezentare generală: structura de bază

ACAM 13w3 este conceput ca o extensie AutoCAD R13c4, completând facilitățile acestuia în domeniul proiectării constructive asistate de calculator și introducând un puternic modul de programare a mașinilor unelte cu comandă numerică, numit ACAM-MACHINIST. A fost scris inițial în limbajul AutoLISP, apoi a fost portat în C++. Este în pregătire o versiune pentru AutoCAD R14/ARX.

ACAM 13w3 este structurat pe trei secțiuni (vezi fig.1) și asigură conducerea procesului de fabricație a reperului de mobilier de la schița de bază până la piesa finită.

  1. Modulul de proiectare constructivă a reperului completează o serie de funcții de bază AutoCAD pentru a le adapta specificului domeniului. Facilitează obținerea unui fișier de tip DWG, care reprezintă desenul piesei 2D sau 3D;
  2. Modulul de proiectare a tehnologiei de fabricație pe mașina unealtă cu comandă numerică cuprinde partea de procesare și postprocesare necesare pentru obținerea fișierului text, reprezentând programul de prelucrare CNC a piesei pe echipamentul din dotarea beneficiarului;
  3. Modulul de transfer a fișierului de comandă numerică, cu adaptare la formatul de gestiune a fișierelor, specific calculatorului echipamentului CNC de pe mașina unealtă - asigură transferul programului de prelucrare CNC, obținut anterior cu ACAM 13w3, pe calculatorul mașinii-unelte.

Fabricația piesei se încheie prin prelucrarea acesteia, pe baza programului de prelucrare CNC pe mașina unealtă cu comandă numerică din dotarea beneficiarului.

1 Modul de proiectare constructivă

Plecând fie de la modelul din lemn al reperului, fie de la schița după model, se asigură obținerea unui fișier DWG, care reprezintă modelul virtual plan sau spațial al piesei.

Funcționarea acestui modul este asigurată în principal de AutoCAD, care este însă completat de programul ACAM 13w3, cu câteva funcțiuni specifice, cum ar fi:

O substanțială îmbunătățire se obține prin utilizarea unui digitizor, prin intermediul căruia schița piesei de pe hârtie sau chiar modelul plan al acesteia, este transpus direct în AutoCAD prin simpla citire cu cursorul a punctelor de pe contur.

Spre deosebire de alte programe, care nu lucrează sub AutoCAD și trimit direct coordonatele punctelor digitizate către mucn, pachetul ACAM 13w3 permite întâi rafinarea acestui desen primar prin utilizarea funcțiilor AutoCAD, modelul rezultat fiind controlat pe computer, eliminându-se astfel modificările ulterioare de pe mucn.

2 Modulul de proiectare a tehnologiei de fabricație pe mucn

Plecând de la fișierul DWG reprezentând modelul (desenul) piesei sub AutoCAD, se obține prin utilizarea acestui modul un fișier text reprezentând programul de prelucrare CNC a piesei pe echipamentul din dotarea beneficiarului.

2.1 Deschiderea unei sesiuni de lucru ACAM.

Utilizatorul trebuie să specifice prin intermediul unei casete de dialog (fig.5), mașina-unealtă cu comandă numerică, pe care se va face prelucrarea reperului respectiv de mobilier și complexitatea traiectoriei sculei la prelucrare, funcție de modelul piesei (plană, spațială applied, spațială projected, sau spațială tilting). Lista de echipamente CNC de care dispune, în acest moment, programul include o gamă largă de mucn utilizate în industria mobilei din România: Rover36, TD201-Fanuc3M/A, SuperJunior-PTP400, SuperJunior-PTP1000, Routomat-NUM750 etc. Desigur, programul ACAM 13w3 se livrează pentru tipurile de echipamente CNC de care dispune beneficiarul.

2.2 Stabilirea dimensiunilor semifabricatului

Stabilirea dimensiunilor semifabricatului și a numărului de piese pe același semifabricat. Acest lucru se face prin analizarea entităților selectate de utilizator ca reprezentare a piesei de prelucrat (programul executând și o filtrare a entităților de tip text, cote, etc.) și stabilirea automată a dimensiunilor minime de încadrare a piesei, raportate la prompter (fig.6). În funcție de dimensiunile pe care utilizatorul le introduce în acest punct al programului, rezultă automat numărul de piese pe un semifabricat, astfel încât decalarea față de colțul din stânga jos să fie uniform distribuită pe margini, iar distanța între semifabricate să fie maximă posibilă. Avantajul prelucrării mai multor piese din același semifabricat, când acest lucru este tehnologic posibil, constă în faptul că se realizează astfel obținerea automată a programului de prelucrare CNC pentru celelalte piese de pe semifabricat, prin multiplicarea de către ACAM 13w3 a programului CNC pentru o singură piesă.

2.3 Vizualizarea dispunerii pieselor pe semifabricat

Pentru a asigura o mai bună vizualizare a dispunerii pieselor pe semifabricat, elementele mesei mașinii pot fi ascunse, automat realizându-se și o centrare a vederii pe dimensiunile semifabricatului (fig.7).

2.4 Poziționarea semifabricatului pe masa mucn

Stabilirea poziției semifabricatului pe masa mucn și, dacă este cazul, a pozițiilor elementelor de prindere (coloane și/sau ventuze) a semifabricatului pe masa mucn. Semifabricatul este plasat implicit în poziția de zero pe masa mucn. Utilizatorul are posibilitatea de translație dinamică a semifabricatului (fig.8) și/sau de rotire dinamică a acestuia în jurul unui punct fix (fig.9). Prinderea semifabricatului, în special a celor plane, se face pneumatic, cu ajutorul unor ventuze cu poziție variabilă sau prin realizarea unui contur adecvat format dintr-un șnur de cauciuc. În primul caz există posibilitatea să se simuleze amplasarea dinamică a elementelor de prindere, a coloanelor, respectiv ventuzelor (fig.10). Astfel, se poate verifica siguranța prinderii și evita așchierea accidentală a elementelor de prindere.

2.5 Stabilirea parametrilor procesului de prelucrare.

În cadrul acestei funcții se stabilesc, prin intermediul unei casete de dialog (fig.11), următorii parametrii de lucru:

Fiecare mașină-unealtă are un sistem propriu de lucru cu capete multiax și de schimbare a sculei. Ca urmare, s-a analizat fiecare situație, astfel încât să se asigure accesul la tipul și numărul optim de scule pentru o operație dată. Pentru fiecare mașină-unealtă există numeroase reguli de corelație între diverși parametri tehnologici, reguli care a fost necesar să fie modelate pentru a nu permite operarea eronată. Programul împiedică accesarea funcției de procesare, dacă nu sunt stabiliți corect parametrii de așchiere (fig.12).

2.6 Procesarea și simularea grafică a procesului de prelucrare.

Ca element de noutate, procesarea și postprocesarea au fost unite într-o singură secțiune comună, care asigură alegerea parametrilor tehnologici, selectarea conturului de prelucrat, generarea programului de prelucrare și simularea funcțională. Activitatea de procesare este precedată de selecția tip AutoCAD a entităților ce urmează a fi prelucrate. Au fost stabilite următoarele coduri de culori pentru diferite semnificații: albastru pentru entitățile selectate în vederea prelucrării, verde pentru entitatea la care aparține punctul de start prelucrare, roșu pentru a semnala utilizatorului schimbarea sensului de prelucrare, magenta pentru entitățile ce au fost deja prelucrate.

Entitățile deja prelucrate sunt colorate în magenta pentru a evita prelucrare multiplă a acestora. După simularea prelucrării conturului (fig.15), se cere specificarea numelui fișierului în care vor fi scrise liniile de program CNC. Postprocesarea asigură conversia informațiilor procesate conform limbajului NC pentru fiecare echipament CNC. Programul sursă este scris într-un fișier cu numele implicit identic cu cel al desenului curent, fie ca un fișier nou fie ca adăugare la un fișier generat anterior. Fișierul sursă se poate edita cu orice editor de texte în paralel cu utilizarea programului ACAM 13w3 (fig.16). În cazul în care pe semifabricat s-au considerat mai multe piese identice, ACAM 13w3 generează automat într-un fișier separat, liniile de program CNC pentru toate piesele considerate.

Ca document tehnologic suplimentar se elaborează un desen al prinderii cu poziția exactă elementelor de prindere, care poate fi utilizat de operator pentru reglarea mașinii (fig.17).

3 Modulul de interfață PC - echipament CNC.

În industria mobilei se constată o mare varietate de echipamente NC și CNC din diverse generații și în diverse versiuni fiecare cu standardul propriu pentru forma și suportul datelor de intrare. De la clasica bandă de hârtie perforată, înlocuită ad-hoc prin transfer serial, până la casetele de memorie și dischetă și de la un sistem rudimentar de operare, trecând prin C/PM, DOS, Windows, OS2 și ajungând până la Unix orice combinație este posibilă.

Deoarece nu este respectat nici un standard decât parțial standardul formatului de frază ISO, fiecare echipament este practic un caz și trebuie tratat separat.

Acest modul nu face parte în mod necesar din ACAM 13w3. Funcție de tipul echipamentului s-au scris programe de adaptare DOS sau Windows și s-au efectuat adaptările software și hardware necesare.

Pentru majoritatea cazurilor s-au dezvoltat programe auxiliare, care realizează prepararea suportului magnetic de tip dischetă (în format compatibil C/PM sau DOS), care a devenit modul uzual de transfer.

Pentru cazul în care transferul are loc serial/paralel sau prin rețea s-au scris programe de adaptare la modul de gestionare și scriere a fișierelor pe echipamentul CNC. Setarea parametrilor de transmisie și apoi transmiterea/recepția fișierului selectat sunt prezentate în (fig.18).

Concluzii

Rezultatele obținute în domeniul proiectării constructive și tehnologice (programare mucn), recomandă acest pachet de programe ca fiind un instrument de lucru profesional, a cărui eficacitate este maximă în domeniul proiectării CAD-CAM din industriei mobilei.

Informații suplimentare pot fi obținute de la autori la tel/fax: 0040/032/231025 sau gungur@omega.sb.tuiasi.ro 


(C) Copyright Computer Press Agora