Témata
Reklama

Programování dílů pro raketové motory

13. 03. 2012

Necelých 600 vteřin stačí na to, aby speciální hnací motory vyslaly evropskou nosnou raketu Ariane do vesmíru. Mnoho součástek těchto motorů je vyrobeno pomocí CNC programů generovaných z CAD/CAM systému Edgecam.

Podle nezávislé společnosti CIMdata je Edgecam z hlediska počtu prodaných licencí do průmyslu jedničkou na trhu CAM systémů pro CNC programování. Nabízí komplexní řešení pro programování frézovacích, soustružnických a soustružnicko-frézovacích obráběcích center s bezkonkurenční jednoduchostí použití a sofistikovanými drahami nástrojů. Edgecam je vyvíjen anglickou společností Planit Software Limited. V České a Slovenské republice je výhradním dodavatelem CAD/CAM systému Edgecam společnost Nexnet, a. s.

Reklama
Reklama
Reklama

Edgecam pomáhá raketě Ariane na cestě do vesmíru

Program Ariane 5 je jedničkou na trhu komerčních služeb nosných raket, vynáší těžší satelity a je využíván i pro vynesení komunikačních družic pro jiné účely, např. družice pro přenos dat, TV signálu, provoz satelitních telefonů a družic pro studium povětrnostních vlivů a pozorování Země.

Obr. 1. Start rakety Ariane 5

Irský uživatel Edgecamu Duncan Oliver specializující se na pohony nosných raket vyrábí s jeho pomocí díly pro motor Vulcain-2, který tvoří hlavní pohonný stupeň Ariane 5. Vývoj a výroba motoru Vulcain-2 jsou výsledkem několik let trvající práce potvrzeným 44 po sobě jdoucími úspěšnými starty, přičemž každý z těchto startů vyžaduje výrobu nového motoru. Jeden z posledních startů rakety Ariane 5 se uskutečnil v srpnu 2011, kdy vynesla několik přenosových satelitů pro přímé televizní vysílání na oběžnou dráhu.

Přesnost hraje zásadní roli

Hlavní stupeň je klíčovou částí pohonného systému Ariane 5. Motor Vulcain-2 po zážehu hoří necelých 600 vteřin, pak jeho práci přebírají pomocné motory. Po vyhoření a oddělení od nosné rakety motor vejde do atmosféry země a při průniku atmosférou shoří, jeho neshořelé zbytky spadnou do oceánu.

Obr. 2. Komponenty raketového motoru Vulcain-2

Duncan Oliver je výrobním ředitelem a současně hlavním programátorem v Edgecamu v této společnosti vyrábějící pohonné motory. Sám s Edgecamem nikdy nepracoval až do doby, kdy se v roce 2009 stal specialistou na vesmírné pohony. Edgecam umožňuje obrábět velmi přesně opravdu složité díly a přitom je uživatelsky přívětivý. Při výrobě motorů je naprosto zásadní dodržení požadovaných výrobních tolerancí. Pokud se totiž při startu nosné rakety cokoli v pohonném systému pokazí, není už možnost to napravit, existuje pouze jeden pokus. Tolerance se pohybují obvykle kolem ±10–20 mikrometrů, u některých dílů dokonce pouze ±5 µm. Vše musí být vyrobeno přesně hned napoprvé.

Konstruktér postprocesorů

Výrobní dílna obsahuje 6 frézovacích a 5 soustružnických obráběcích center, Edgecam zde používají pro programování frézek Haas a Hitachi Seiki, ale v plánu je nákup další licence pro programování soustruhů. Firma již spolupracuje s týmem technické podpory Edgecam na vytváření postprocesorů, aby bylo možné programovat její soustruhy se stejnou jistotou, s jakou jsou programována frézovací centra.

Obr. 3. Díly pro filtrační jednotku

Vzhledem k tomu, že postprocesory hrají zásadní roli v přizpůsobení NC kódu z Edgecamu na konkrétní stroj, je při jejich odlaďování velmi cenným pomocníkem Konstruktér postprocesorů, jenž je standardní součástí Edgecamu. Zjednodušuje proces vytváření a úpravy vlastních postprocesorů. Je totiž podstatně jednodušší provádět změny v grafickém prostředí namísto v nepřehledném kódu. Díky tomu je snadné vytvořit postprocesor pro konkrétní stroj, který bude generovat korektní NC kód. Pomocí Konstruktéra postprocesorů je tak možné velmi rychle vytvořit postprocesor pro konkrétní stroj. Při změnách postprocesoru konvenčním způsobem je totiž velké riziko chyb a poškození stroje. Díky Konstruktéru postprocesorů v Edgecamu je tedy celý proces ladění mnohem snazší a mnohem bezpečnější.

Obr. 4. Příprava obrábění komponentu filtrační jednotky v Edgecamu

Provázanost CAD a CAM části

Některá důležitá zařízení související s výrobou nosné rakety však zůstanou pevně na zemi. Příkladem je hliníková filtrační jednotka, která ve skutečnosti ani neopustí obráběcí dílnu. Tato jednotka je nezbytnou součástí výrobního procesu daného typu trysky motoru, která musí odolávat extrémně vysokým teplotám. Tyto trysky jsou totiž vyráběny z tepelně odolné slitiny, která je velmi drahá. Proto je třeba recyklovat tolik materiálu, kolik je jen možné. Filtrační jednotka je instalována uvnitř stroje a díky ní lze filtrovat veškerou kapalinu ze stroje přes 15µm sítkový filtr, který zachytí až 99 % třísek odebraných nástrojem během výrobního procesu. Ty budou následně vráceny dodavateli materiálu k recyklaci.

Obr. 5. Pohonný systém rakety klade vysoké nároky na přesnost dílů.

Filtrační jednotka byla navržena v Edgecam Part Modeláři, stejně jako upínací přípravky či části samotné trysky motoru. To činí vizualizaci obrábění mnohem snazší a umožňuje programovat vše najednou. Výhodou Edgecamu je úzká provázanost CAD a CAM softwaru. Pokud je třeba provést drobné změny modelu v Part Modeláři, není třeba vytvářet zcela nový program pro obrábění. Při otevření Edgecam oznámí, že byly provedeny změny původního modelu a zeptá se uživatele, zda je chce přijmout. Pokud ano, automaticky se zaktualizují obráběcí dráhy.
Nové verze softwaru Edgecam jsou k dispozici dvakrát ročně.

Stewart Bint, Petra Slatinová

Nexnet

www.edgecam.com/history
p.slatinova@nexnet.cz

Reklama
Vydání #3
Kód článku: 120307
Datum: 13. 03. 2012
Rubrika: Informační technologie / 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.

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.

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?

Související články
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.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
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.

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.

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.

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.

Softwarové řešení pro přípravu NC programů

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

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.

Komplexní CAM systém s metrologickými nástroji

Je tomu již několik let, kdy se systém Surfcam zařadil do portfolia produktů společnosti Vero Software, která je součástí nadnárodního technologického koncernu Hexagon. Takováto součinnost softwarových gigantů zaručuje optimální kombinaci nejmodernějších technologií v oblasti výroby a špičkových metrologických nástrojů.

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.

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