Экономия времени в мелкоразмерной прецизионной токарной обработке

Имея 30 сотрудников, JTD занимается прецизионной обработкой для широкого спектра материалов, в том числе для нержавеющих сталей, титана, пластика, меди и бронзы. Компания была основана в 1989 году Джеком Тибо (Jack Thibaud), а в 2000-ом году его сын, Йоханн Тибо (Johann Thibaud) стал президентом компании. В списке ключевых продуктов для компании: медицинские аппараты, замки и домашняя автоматика, оружие, а также продукция для космической, автомобильной и железнодорожной отраслей. Изначально в производстве использовали 4 типа станков: многоцелевые токарные центры, одношпиндельные токарные станки с ЧПУ, автоматы продольного точения и традиционные токарные станки. Кроме того, в JTD используют сварку, термическую обработку, производят сборку и управляют лабораторией ОТК, оснащенной стереоскопическими микроскопами и другим точным оптическим оборудованием.JTDинвестирует около 15% своего дохода в станки и оборудование и отдает 5% фонда заработной платы на обучение персонала. Большинство станков на производстве поставлены компанией Citizen, а также Miyano, Biglia и Tornos. JTD пропагандирует концепцию бережливого производства и постоянно совершенствуется в сокращении расходов на перепроизводство, неэффективные операции и излишний инвентарь.  

Компания использует станки с ЧПУ, которые обеспечивают достижение высоких высокого качества продукции. С некоторых пор компания увеличила инвестиции в многоцелевые станки, позволяющие обрабатывать ряд деталей за один установ. Такие станки автоматически подают пруток в передний шпиндель. Револьверные головки и приводной инструмент выполняют обработку на переднем торце детали. Затем деталь отрезается и передается в задний шпиндель (противошпиндель), в то время как в передний шпиндель снова автоматически подается пруток. Пока на заднем торце первой детали выполняются дополнительные операции, следующая деталь уже в обработке в переднем шпинделе. Станок также имею функцию замера детали и проверки на попадание в поле допуска. 

Трудности ЧПУ программирования

Сложности в составлении управляющих программ для многоцелевых станков превысили возможности отдела программирования компании. Методом «ручного» программирования сотрудники компании привыкли составлять отдельные управляющие программы для каждого шпинделя и револьвера, а потом на стойке управления станка соединять в единую программу. Проблема такого метода заключается в сложности переноса операции с одного шпинделя или головки на другой рабочий орган станка, кроме того программист не может контролировать начало операции на разных шпинделях.

Г-н Тибо изучил несколько популярных CAM-систем и выбрал ESPRIT за мощный функционал для программирования многоцелевых обрабатывающих центров. «Я посмотрел на различные программные продукты и понял, что по своим возможностям ESPRIT далеко впереди в области программирования многозадачных станков», - говорит Тибо. «Более того, я был впечатлен постоянными улучшениями программного обеспечения от DP Technology и сильной технической поддержкой».  

MHAC Technologies, реселлер решений CAM из французского города Экюли поставил два рабочих места ESPRIT и провел обучение программистов из JTD по токарной, фрезерной и электроэрозионной обработке (EDM). Программисты компании пользуются неограниченным доступом к горячей линии ESPRIT для консультаций по обработке деталей.

Упрощая процесс программирования

Новые возможности ESPRIT позволили программистам из JTD упростить процесс программирования. Сначала программист импортирует 3D модель детали, разработанную в CAD-системе. Затем ESPRIT распознает на модели элементы, с которыми впоследствии будут ассоциированы операции обработки, например, карманы с островами и канавки, выстраивает их в структуру дерева. Затем к каждому элементу применяется операция обработки с выбором режущего инструмента, режимов резания, шага по глубине и прочими технологическими параметрами.

Визуализация обработки на ОЦ Citizen M20.

После этого программист распределяет операции по шпинделям и головкам на станке. Операции легко переносятся вперед и назад между каналами, а метки синхронизации для контроля времени выполнения операции устанавливаются автоматически. Задача программиста – найти возможность для сокращения времени цикла за счет добавления операций во время простоя шпинделя. В заключении программист визуализирует всю обработку в среде станка с реалистичным отображением его рабочих органов. Симуляция позволяет заранее оценить геометрию и точность полученной после обработки детали. Кроме того симуляция обнаруживает неэффективные перемещения, устранение которых приведет к уменьшению времени цикла. После окончательной проверки программы на компьютере запускается генерация управляющей программы с помощью постпроцессора для станка выбранной модели.

Преимущества циклов обработки

Программисты JTD используют ESPRIT и в тех случаях, когда речь идет об обработке семейства аналогичных деталей с набором различий и сходств. «Мы часто получаем заказы на изготовление деталей самолета из нержавеющей стали с высокими требованиями к точности размеров, похожие детали мы выпускали в прошлом», - рассказывает Флоран Ламбер (Florent Lambert), технический директор JTD. «Для упрощения программирования подобных деталей мы создали библиотеку циклов обработки, которая позволяет выполнять обработку типовых элементов. Программист может выбрать нужный цикл и уже отработанная технология будет применена к новой детали. Такой подход сократил требуемое время программирования с 1,5 часов до 10 минут. Еще одно преимущество такого подхода – более надежные и точные управляющие программы, благодаря использованию ранее протестированных циклов обработки».

С ESPRIT программисты JDT могут намного точнее определять размеры заготовки и использовать эффективные встроенные циклы для черной обработки. Результат – существенное уменьшение износа инструмента. «В одном случае цикл износа инструмента увеличился с 200 до 1000 деталей», - говорит г-н Ламбер. «В целом мы сократили расходы на режущий инструмент на 20-30%. Кроме того мы получили возможность выполнять более точную обработку и терять меньше времени на замену инструмента».

Слева направо: Бенжамин Курвуазье (Benjamin Corvaisier – DP Technology), Жан-Луи Колланж (Jean-Louis Collange - MHAC Technologies), Патрик Гаспар (Patrick Gaspard - MHAC Technologies), Элен Орен (Hélène Horent - DP Technology), Флоран Ламбер (Florent Lambert) и Йоханн Тибо (Johann Thibaud –JTD).

Участвуя в проекте с крупным немецким автопроизводителем, инженеры JTD предложили объединить несколько деталей заказчика и получили единый компонент со сложной геометрией, обработка которой потребовала комбинирования токарных и фрезерных циклов. В результате значительно сократилась стоимость детали, а JTD получила новый заказ. «В наших планах – обучить большее число программистов станков с ЧПУ пользоваться ESPRIT, повысить уровень технической компетенции для выхода на новые рынки и дальнейшего роста компании», - заключает г-н Тибо.