Témata
Reklama

CAD/CAM pro návrh a výrobu forem, nástrojů a zápustek

11. 06. 2008

Cimatron E je softwarové řešení z produkce izraelské firmy Cimatron Ltd. Jedná se o modulární, parametrický a plně asociativní CAD/CAM systém – aplikaci pro konstrukční kanceláře, technologická oddělení a výrobní organizace. Stručně jej lze charakterizovat jako strojírensky orientovaný produkt pro 2D/3D projektování a konstruování s možností vytváření asociativní výkresové dokumentace a generování NC programů.

Celosvětovou úspěšnost tohoto produktu dokumentuje jeho cca 20 000 instalací u více než 9 000 uživatelů na všech kontinentech. Ke světovým společnostem používajícím systém Cimatron E patří např. koncerny: Black & Decker, Continental Automotive, The Benetton Sport Group, Fiat Ferroviaria, Motorola, Omron Japan, Toshiba Chemical, Volkswagen a další. V České republice je tato aplikace využívána ve firmách, jako je např. Narex Bystřice, ZPS Slévárna, KASKO-Formy, Západočeská univerzita v Plzni aj. Cimatron byl v ČR do roku 2003 v distribuci firmy GRALL, kdy byla převedena distribuční práva na její tehdejší dceřinou společnost DAGIS (jejímž majitelem se po následných akvizicích stal AutoCont). Cimatron byl distribuován touto organizací až do roku 2008, kdy po akvizici Gibbs and Associates izraelskou firmou Cimatron Ltd. jsou všechny produkty společnosti Cimatron prodávány a podporovány firmou technology-support, s. r. o., současným distributorem produktu GibbsCAM v České republice a na Slovensku.

Reklama
Reklama
Reklama
Sestava formy vytvořená v softwaru Cimatron E

Komu je Cimatron E určen

Cimatron E je strojírensky orientovaný systém. Uplatnění nachází především ve dvou základních typech nasazení:

1. při převzetí 3D modelu (např. od zákazníka či kooperující firmy) a zpracování NC technologie pro výrobu zadaného dílu třískovým nebo elektroerozivním obráběním. Toto je typická úloha např. v oblasti výroby forem, kdy zákazník přichází s přesně definovaným finálním výrobkem a úkolem uživatele Cimatronu je v krátkém čase vyrobit pomocí NC technologií kompletní formu pro výrobu tohoto výrobku;

2. při zpracování ideového návrhu zadaného funkčního celku (výrobku, sestavy) do stadia úplného digitálního prototypu. Zde může být výstupem např. výkresová dokumentace nebo reálný model, vytvořený pomocí technologie Rapid Prototyping. Digitální data mohou být také pochopitelně využita pro vygenerování NC technologií jako v předešlém případě.

Charakteristika Cimatronu E

Cimatron E je modulární systém. Uživatel pracuje v jedné ze dvou základních konfigurací – Designer Solution nebo NC Solution.

Designer Solution je konstrukční CAD software a umožňuje kombinovat techniky povrchového a objemového modelování dílů, jako je tvorba křivek, ploch, zaoblení, přechody a průniky mezi plochami apod. Při tvorbě objemového objektu lze používat např. funkce vytažení, rotaci a vedení kontur, na vytvořených objemových tělesech lze generovat úkosy, zaoblení, sražení, otvory a jiné operace). Objekty vzniklé oběma přístupy plošného a objemového modelování lze kombinovat a vzájemně převádět. V Designer Solution jsou výkonné nástroje pro práci v sestavách a tvorbu výkresové dokumentace. Cimatron E je vyvíjen jako produkt, který počítá s přejímáním dat z některých standardních rozhraní nebo z dalších CAD systémů a je tedy připraven pro práci s nízkou kvalitou importovaných dat, resp. s „nesešitými“ modely.

NC Solution je CAD/CAM aplikace určená pro vytváření technologických dat pro automatické generování vrtacích cyklů, frézování s definicí řezného nástroje a jeho dráhy aj. S kontrolou drah nástrojů jsou k dispozici prostředky pro simulaci řezného procesu a prostředky pro ověřování výsledného tvaru v jednotlivých etapách obrábění včetně možnosti náhledu na finální stav součásti ještě před spuštěním výpočtu zvolené procedury (funkce NC-Preview). Jsou zde i CAD funkce plně hybridního modeláře dílů a možnost generování technologických informací (průvodek). Na to navazuje řada volitelných modulů, umožňujích uživatelům přesně reagovat na jejich potřeby podle charakteru úloh, které hodlají pomocí Cimatronu E řešit. Za všechny lze uvést např. čtyř- a pětiosé frézování, řezání drátem ve 2–4 osách, Quick Compare pro porovnávání digitálních tvarů součástí aj. Pro frézování je k dispozici řada operací pro hrubování, polohrubování, dokončování, detekci zbytkového materiálu apod. Pro přizpůsobení výsledného NC kódu příslušnému řídicímu systému NC stroje používá Cimatron E generátor NC postprocesorů a programovatelný postprocesing.

Nadstavbový modul DieDesign

K často využívaným nadstavbovým konstrukčně-technologickým modulům patří např. řešení pro automatizovaný návrh elektrod Electrode Solution, Mold-Design pro generování sestav vstřikovacích forem, Die Desing pro návrh lisovacích postupových nástrojů a ReEnge Solution pro reverzní engineering.

Nově uvedeným modulem na trhu je Cimatron E DieDesign. S přihlédnutím k potřebám výrobců zabývajících se lisováním plechových výlisků – tj. přesným stříháním a ohýbáním – byla navržena aplikace odstraňující zásadní nepřesnosti při rozvinu dílů a usnadňující jak samotnou úvodní rozvahu nad rozvinem a rychlou tvorbu nabídky nástroje, tak i jeho detailní konstrukci a výrobu. Aplikace poskytuje všechny nutné nástroje pro zvýšení flexibility při návrhu technologičnosti konstrukce s ohledem na využití praktických zkušeností uživatelů a umožňuje efektivní konstrukci střižných, ohýbacích a postupových nástrojů.

Návrh rozvinu – Strip Design

Pro rozvin plechového dílu nabízí Cimatron E v modulu DieDesign řadu funkcí založených na využití znalostí fyzikálních charakteristik materiálu a analýzy metodou konečných prvků pro stanovení optimálních technologických parametrů. Výkonné CAD funkce umožňují rychlou tvorbu zástupné matematické geometrie z importovaných či odvozených dat. Už při předběžném návrhu je zohledněn tvar výlisku včetně postupných kroků rozvíjení (s akceptací polohy neutrálních vláken). Předběžný návrh slouží také k rychlé kalkulaci ceny a tím i k vytvoření kompetentní nabídky.

Hybridní technologie pro návrh střižného plánu a layoutu

Cimatron E DieDesign radikálně zkracuje čas vystřihovacích cyklů při zvyšování přesnosti a snižování nákladů. Systém umožní rychlý návrh střižného plánu pomocí hybridní 2D/3D funkcionality, realistickou vizualizaci a následně i zefektivní jednotlivé kroky odstřihu. Aplikace navrhne umístění rozvinutého dílu s optimálním využitím materiálu na plechový pás, uživatel určí počet kroků a na základě rozměrů součásti, pevnostních charakteristik materiálu a dalších parametrů pak vloží pro každý krok patřičný tvar rozvinu.

Konstrukce sdruženého střižného nástroje

Celá sestava sdruženého střihadla je komplexem dat odvozených z jednotlivých ohýbacích/střižných fází procesu, normalizovaných dílů, katalogových a dalších technologických součástí. Pro návrh a konstrukci jsou k dispozici následující nástroje:

  • výkonné geometrické funkce pro rozviny a deformace ohýbaných, zkroucených a jinak tvarovaných prvků;
  • možnost vytváření layoutů na rovinné i obecné ploše;
  • FEA (Finite Element Anaysis) – analýza ztenčení dílu, jeho deformací a odhalení nebezpečných zón s možností vzniku trhlin;
  • hybridní modelář, speciálně navržený pro plošné tváření – obsahuje funkce offset, blend, protažení při prostorových přechodech objemů i ploch;
  • konstrukční prvky pro rychlou tvorbu technologických dílů (hledáčky, dorazy, stěrače, vedení,…);
  • nástroje pro stanovení minimálního odpadu, můstků, žlábkování a žebrování;
  • návrh střižného plánu, určený počtem kroků a materiálovými charakteristikami;
  • katalogy dílů a mechanismů (kotevní a vodicí desky, sloupky apod.);
  • automaticky generovaný kusovník.
Příklad postupového lisovacího nástroje
Měděná elektroda a odpovídající výrobek

Finite Element Anaysis

Klíčem k ekonomickému a produktivnímu lisování je analýza umožňující svými pokročilými algoritmy lépe predikovat možná úskalí a problémové prvky v procesu tváření, a tím se vyvarovat zmetkovitosti při výrobě. Cimatron E FEA přesně identifikuje zúžení a pěchování materiálu a umožní uživateli navrhnout jiné řešení či změny v konstrukci. Tak se předejde odhalení trhlin ve výlisku až po vyrobení lisovacího nářadí nebo při výrobě prvních kusů.

Z teorie do praxe vstřikovací formy

Mnoho procesů z oblasti tvorby forem a nástrojů začíná importem dat z jiných CAD systémů. Cimatron E zde nabízí širokou paletu převodníků dat z/do nejužívanějších formátů (DXF, DWG, STEP,...) a CAD/CAM systémů (např. CATIA, Pro/E aj.) včetně možností jejich úprav a doladění.

Po úspěšném načtení dat vytvoří uživatel pomocí výkonného hybridního modeláře předběžný návrh vstřikovací formy. V této fázi je možno urychlit práci použitím standardních normalizovaných dílů, např. z knihoven Hasco, DME, Strack, Misumi, Meusburger aj.

Objemový nebo otevřený plošný model výlisku je použit k vygenerování dutiny formy. Pro její detailní konstrukci slouží v Cimatronu E množství funkcí efektivně využívajících 2D/3D funkcí, které tento software poskytuje k analýze úkosů, otevírání částí formy, vkládání vyhazovačů, chladicích kanálů, vtokové soustavy apod. 3D data předaná z konstrukce do technologie slouží jako podklad pro vygenerování drah nástroje a parametrů obráběcího procesu, včetně simulace obráběcího procesu. Cimatron E je ideálním řešením pro firmy zabývající se výrobou elektrod, nástrojů a forem s možností využití technologií od 2,5–3osého frézování až po pětiosé frézovací strategie modulu 5X Production, jakož i elektroerozivního obrábění. Velké množství nabízených postprocesorů umožňuje snadné a rychlé převedení vygenerovaných dat z technologického pracoviště na řídicí systém obráběcího stroje.

Stále se zvyšující výkonnost softwaru nabízí konstruktérům a technologům možnost prakticky použít „concurrent engineering“, tj. současné práce několika uživatelů na jednom projektu, kdy se např. paralelně zpracovává tvar elektrody, oddělení činné části od dutiny a samotný návrh formy. Takto mohou různí lidé pracovat simultánně na stejném projektu a tím urychlit proces konstrukce a následně i předání podkladů do technologie a výroby. Výrazné zkrácení času díky automatizovanému procesu, výkonným funkcím pro tvorbu nářadí a elektrod včetně průvodní výkresové dokumentace a managementu změnového řízení staví Cimatron E do čela na trhu nabízených CAD/CAM řešení na trhu.

CAD/CAM systém Cimatron E lze doporučit všude tam, kde je kladen důraz na rychlý vývoj a konstrukci forem, lisovacích postupových nástrojů a precizní zpracování NC technologie s vysokými nároky na přesnost a kvalitu výstupů z CAD/CAM systému. Jak bylo uvedeno, Cimatron míří především do oblasti nástrojáren, neboť tento software byl vyvinut s cílem minimalizovat čas, který tyto firmy potřebují na proces od zpracování nabídky na zákazníkovu poptávku až po dodání hotového výrobku (nástroje či formy) zadavateli.

-vs-

technology-support

www.t-support.cz

vstanek@t-support.cz

Reklama
Vydání #6
Kód článku: 80619
Datum: 11. 06. 2008
Rubrika: Trendy / CAD/CAM/CAE
Autor:
Firmy
Související články
Zvyšte potenciál svého 2D CAD softwaru!

Stále příliš mnoho firem přichází o své finanční prostředky tím, že sice využívají nové technologie, ale ty nezvyšují jejich celkový potenciál. V takovém případě pomůže aplikace DraftSight od Dassault Syst?mes. Pomocí tohoto softwaru lze spouštět stávající DWG soubory a vytvářet nové za zlomek nákladů oproti jiným CAD řešením.

Nové funkce pro automatizaci obráběcího procesu

Nová verze CAD/CAM softwaru TopSolidAM V7.13 přináší především jednodušší programování s funkcemi, které se velmi snadno používají. Výsledkem je úspora času, které lze dosáhnout díky novému vysoce výkonnému režimu analýzy kolizí a možnosti provádět řadu úloh zcela automaticky, což přináší celkově vyšší úrovně automatizace obráběcích procesů. V nové verzi najdeme i novou strategii najíždění, která zajistí vyšší životnost obráběcích nástrojů.

Simulace v konstrukci - klíč k inovacím

Dlouho zažitým paradigmatem v průmyslových společnostech je striktní rozdělení konstrukčního a výpočtářského oddělení. To je sice určeno pevnými historicky danými důvody, ale ty v současné době začínají pomíjet. Ve stále více společnostech mají konstruktéři možnost provádět průběžně již během konstrukce jednoduché analýzy a vývojový proces tím zefektivnit. Jak tento trend zachytit a být úspěšní v inovativních řešeních?

Související články
Aerospace - vlajkový průmysl s extrémními nároky

Letecký průmysl je ve Francii významným oborem, a tak není divu, že společnost Missler Software získala v této oblasti jedinečné zkušenosti díky spolupráci s většinou subdodavatelů v oboru. To ji spolu s tisíci díly obráběnými pomocí TopSolidCam řadí mezi špičky v leteckých technologiích.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Zlepšení produktivity navrhování a obrábění

O něco málo více než po roce je tu opět nová verze parametrického 3D modeláře Creo. Jak se povedlo vývojářům do již páté verze Creo zakomponovat požadavky trhu a jaké jsou hlavní směry inovací?

Příprava CAD modelu součásti pro výrobu

NC programátoři se velmi často potýkají s problémy týkajícími se různé kvality trojrozměrných modelů potřebné pro programování obrábění. Úpravy mohou být obtížné, protože 3D modely součástí často pocházejí z různých zdrojů.

Setkávání

Setkávání uživatelů konstrukčních a technologických softwarů má již dlouholetou tradici. Informace o novinkách, představení nejrůznějších tipů a triků, někdy i možnost si zasoutěžit a v neposlední řadě rovněž výměna zkušeností v neformální atmosféře patří k hlavním bodům programu takovýchto akcí.

Letadlo poháněné sluneční energií vyrazilo na cestu kolem světa

Solar Impulse je projekt mající za cíl vyrobit letadlo poháněné sluneční energií, které dokáže obletět Zemi. Letoun je dílem švýcarského psychiatra a vzduchoplavce Bertranda Piccarda, jednoho z pilotů prvního balonu, který obletěl celý svět bez jediné přestávky, a švýcarského inženýra a podnikatele Andrého Borschberga. Vývoj zastřešuje polytechnika v Lausanne a podílí se na něm několik desítek specialistů.

Konstrukce i technologie snadno, rychle a bezpečně

CAD/CAM systém TopSolid verze 7.9 přináší v návaznosti na technologickou část další rozšíření možností v oblasti obecné konstrukce.

Softwarový simulátor stavebního stroje nahrazuje nákladné prototypy

Vývoj stavebních strojů bývá spojen se stavbou fyzických prototypů nových zařízení. Ty však vyžadují vysoké finanční náklady a množství času. Efektivní řešení dnes nabízejí softwarové simulátory. Společnost Volvo Construction Equipment zařadila do vývoje simulátor „human-in-the-loop“, který vyvinula v nástrojích Matlab a Simulink firmy MathWorks.

Softwarové řešení pro přípravu NC programů

Firma FANUC nabízí možnost rozšíření svých CNC řídicích systémů o grafické programovací prostředí nazvané Manual Guide i.

Od správy nástrojů po simulaci NC programů

V oblasti integrované správy nástrojů u společnosti KHS hraje software pro správu nástrojových dat TDM zásadní úlohu. Tento software zde byl zaveden před čtyřmi lety a v současné době poskytuje 3D modely nástrojů a nástrojová a technologická data pro NC programování, simulaci výroby, seřizování nástrojů, jakož i pro správu skladových zásob.nástrojů, jakož i pro správu skladových zásob.

CAM pro CMM

V posledních letech se ve strojírenství stále více dbá na přesnost výroby a tím i na kvalitu a efektivnost měřicího procesu. Měřicí proces dnes zasahuje i do různých stadií výroby, nejen do závěrečného procesu kontroly výrobku.

Racionalizace obráběcích operací s podporou CAD/CAM systému

V roce 2010 společnost Montupet zahájila výrobu na nové obráběcí lince v Laigneville ve Francii s cílem optimalizovat výrobu hlav spalovacích motorů a dalších slévárenských dílců pro automobilový průmysl. Mladý tým zkušebního centra pro podporu a vývoj technologií, který se v průběhu let rozrostl ze dvou na deset lidí, si vybral Missler Software jako ideálního partnera na pomoc při racionalizaci pracovních procesů ve svých závodech. TopSolid CAD a CAM jsou velmi vhodné pro systemizaci procesů obrábění a přesné zdokumentování jednoho každého výrobního postupu.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit