TEHNOLOGIJA, INFORMATIKA I OBRAZOVANJE ZA DRUTVO UENJA I ZNANJA

6. Meunarodni Simpozijum, Tehniki fakultet aak, 35. jun 2011.

TECHNOLOGY, INFORM ATICS AND EDUCATION FOR LEARNING AND KNOWLEDGE SOCIETY

6th International Symposium, Technical Faculty aak, 35th June 2011.

UDK: 004.42:621.9 Struni rad

PRIMENA CAD/CAM TEHNOLOGIJA U PROIZVODNIM

PROCESIMA

Radomir Slavkovi 1, Nedeljko Dui2

Rezime: CAD/CAM tehnologije predstavljaju osnovu u savremenom razvoju proizvoda i

procesa. Prisustvo CAD/CAM tehnologija u industriji je izuzetno izraeno, jer one predstavljaju sintezu veeg broja nauno tehniko tehnolokih disciplina. U radu je predstavljena metodologija kreiranja modela gotovog proizvoda kao i tehnolokih operacija obrade u okviru softverskog sistema Pro/ENGINEER wildfire 4.0.

Kljune rei: CAD/CAM tehnologije, proizvod, Pro/ENGINEER wildfire 4.0.

THE APPLICATION OF CAD/CAM TECHNOLOGY IN

MANUFACTURING PROCESSES

Summary: CAD / CAM technology are based on the present development of products and

processes. The presence of CAD / CAM technology in the industry is highly expressed,

because they represent a synthesis of a number of scientific - technical - technological

disciplines. This paper describes the methodology of creating the model of the finished

product and process technology operations as part of a software system Pro / ENGINEER

Wildfire 4.0.

Key words: CAD/CAM technology, product, Pro/ENGINEER wildfire 4.0.

1. UVOD

CAD (Computer Aided Design) se definie kao primena raunara u smislu alata za podrku pri kreiranju, analizi, modifikovanju ili optimizaciji neke konstrukcije. CAD funkcije se

izvravaju primenom CAD sistema (softver i hardver). Aktuelni CAD sistemi su zasnovani na interaktivnoj kompjuterskoj grafici korisnik unosi komande putem razliitih ulaznih ureaja (mi, tastatura, tabla...), pri emu se na monitoru pojavljuje rezultat izvravanja komandi od strane softvera u vidu grafikog prikaza. CAD sistem ine elementi koji su meusobom povezani.

1 Prof. dr Radomir Slavkovi, Tehniki fakultet, Svetog Save 65, aak, E-mail:

slavkovic@tfc.kg.ac.rs 2 Nedeljko Dui, dipl.in.mehatr. master, Tehniki fakultet, Svetog Save 65, aak, E-mail:

nedeljko.ducic@fondmt.rs

Tehnologija, informatika i obrazovanje, TIO 6 Radomir Slavkovi, Nedeljko Dui

Slika 1: CAD sistem

Korisnik inenjer konstruktor. Potrebno je da poznaje rad na raunaru i ostaloj hardverskoj opremi, da koristi CAD softver i ostale neophodne programe, i da je

sposoban da reava postavljeni konstrukcioni zadatak. Hardver ini raunar i pratea oprema. U savremenom trenutku raunar je najee PC

platforma. Hardver treba da bude prilagoen korisniku (to PC jeste bez obzira na namenu), da obezbedi efikasno funkcionisanje CAD softvera (vie RAM memorije, bri procesor, kvalitetan monitor, ...) i da moe da reava konkretne konstrukcione zadatke (probleme). Za pojedine zadatke je potrebna dodatna specifina I/O oprema.

Softver ini, pre svega CAD softver, ali se pored toga koristi i operativni sistem, programi MS Office, Za specifine namene se koriste posebni dodatni moduli CAD softvera. Savremena PLM reanja tee da ukljue to vei broj modula potrebnih za upravljanje celokupnim ivotnim vekom proizvoda. Softver treba da bude prilagoen korisniku (frendly user), da efikasno radi i upravlja hardverom i da resava postavljeni zadatak (posebno specifine probleme).

Problem i konstrukcioni zadatak predstavlja ulaz u proces konstruisanja i razvoja

proizvoda. Postavljeni zadatak utien na ostale elemente CAD sistema. Za specifine probleme potrebna su posebna ekspertska znanja konstruktora (koja se stiu ili se angauje ekspert koji ih poseduje). Specifini problemi zahtevaju posebne karakteristike i//ili hardvere i softvere.

CAM (Computer Aided Manufacturing) se definie kao raunarom podrano upravljanje procesom proizvodnje, odnosno raunarom podrana razrada tehnologije i proces upravljanja obradnim sistemima. CAM sistemi obuhvataju sisteme za pripremu i realizaciju

upravljakih zadataka za CNC maine i industrijske robote. CAM sistem ine elementi koji su meusobom povezani.

Ulaz za CAM sistem predstavlja CAD model. Pri definisanju CAD modela (u fazi

konstruisanja) tehnologija izrade je ve definisana ili je bitno ogranien izbor moguih tehnologija.

Zbog prethodnog aktivnosti korisnika u CAM sistemu (posebno kreativne) su znatno

manje od aktivnosti korisnika CAD sistema.

Hardver u CAM sistemu ini pre svega numeriki kontrolisna maina (CNC), obradni centri, fleksibilni proizvodni sistem itd., kao i raunar. Sloenost i cena CNC maina znatno prevazilazi sloenost i cenu raunara, a savremene maine obino poseduju sopstveni raunar.

CAM softver moe biti nezavisan, povezan sa konkretnom mainom ili u okviru PLM reenja.

Tehnologija, informatika i obrazovanje, TIO 6 Radomir Slavkovi, Nedeljko Dui

Slika 2: CAM sistem

2. PRIMENA PRO/ENGINEERA U PROGRAMIRANJU CNC MAINA ALATKI

Pro/Engineer softverski proizvod kompanije PTC (Parametric Technology Corporation), predstavlja skup programa koji se koriste za projektovanje, analizu i proizvodnju gotovo

neogranienih vrsta proizvoda. U konvencionalnim tehnologijama, projektovanje tehnolokog procesa obrade nekog dela zahteva angaovanje konstruktora, tehnologa, kontrolora kao i neposrednih izvrilaca. Uvoenjem CNC tehnologije u proizvodni proces, navedene aktivnosti dosta su pojednostavljene, odnosno najvie aktivnosti izvodi programer, ostalo maina. Upotrebom CAD programskih sistema za generisanje 3D solid modela, uinjen je veliki korak unapred, jer pomou CAM softvera na osnovu CAD modela generie se putanja alata i automatski pravi program u NC kodu za odgovarajui podprocesor maine. Princip ovog programiranja dat je na slici 3.

Slika 3: Tok aktivnosti u tehnologiji CAD/CAM programiranja CNC maina

Tehnologija, informatika i obrazovanje, TIO 6 Radomir Slavkovi, Nedeljko Dui

3. KREIRANJE REFERENTNOG MODELA

Pod pojmom referentni model podrazumeva se model (konaan izgled) gotovog proizvoda, za iju proizvodnju je potrebno razviti tehnologiju u okviru CAM modula. Na slici 4., prikazan je kreirani referentni model za koji je razvijena tehnologija izrade.

Slika 4: Referentni model (iani i oseneni prikaz)

Prikazani referentni model se kreira ekstrudiranjem tri prikazane skice (slika 5), koje su

kreirane u paralelnim ravnima, tj. na gornjim povrinama prethodno kreiranih sastavnih delova referentnog modela.

Slika 5: Skice za kreiranje referentnog modela

Nakon kreiranja referentnog modela neophodno je kreirati model pripremka prizmu osnove 100x150 i visine 20 mm.

4. KREIRANJE RADNOG MODELA I DEFINISANJE RADNOG OKRUENJA

Formiranje radnog modela predstavlja korak kojim se zapoinje kreiranje tehnologije izrade proizvoda u CAM modulu. Radni model je zapravo sinteza referentnog modela i modela

pripremka sa ekstenzijom .mfg u formi NC Assembly. U okviru aktivnosti vezanih za

definisanje radnog modela, a pre zapoinjanja kreiranja odgovarajuih tehnolokih sekvenci potrebno je: spojiti referentni model i model pripremka, definisati jedinstveni koordinatni

sistem, izabrati mainu, definisati nulu maine, definisati ravan izvlaenja alata i tolerancije.

Tehnologija, informatika i obrazovanje, TIO 6 Radomir Slavkovi, Nedeljko Dui

Slika 6: Radni model

5. KREIRANJE TEHNOLOKIH SEKVENCI

Prva tehnoloka sekvenca je glodanje spoljanje konture. Alat je glodalo prenika 30, broj obrtaja je 800 o/min., dubina rezanja je 5 mm po prolazu.

Slika 7: Glodanje spoljanje konture

Druga definisana tehnoloka sekvenca je glodanje ravne povrine glodalom prenika 30, a broj obrtaja je 800 o/min.

Slika 8: Glodanje ravne povrine

Tehnologija, informatika i obrazovanje, TIO 6 Radomir Slavkovi, Nedeljko Dui

Poslednja tehnoloka sekvenca je glodanje udubljenja (depa), glodalom prenika 10, broj obrtaja je 800 o/min.

Slika 9: Glodanje udubljenja (depa)

Da bi se dobio gotov deo na CNC maini, potrebno je kreirati program u NC kodu prilagoen konkretnoj upravljakoj jedinici. Program se generie na osnovu putanje alata generisane prethodnom metodologijom. Postprocesiranje ili formiranje izvrnog upravljakog programa za pokretanje CNC maine izvodi se u dve faze: formiranje CL Data files i formiranje MCD files prema izabranom tipu postprocesora.

6. ZAKLJUAK

Uvoenjem CAD sistema, racionalizuje se rad u poetnoj fazi proizvodnog procesa, fazi konstruisanja proizvoda, i samim tim ostavlja dodatno raspoloivo vreme za ostale segmente u procesu, to direktno utie na poveanje nivoa kvaliteta proizvoda, ali i procesa u celini. Razrada tehnologije obrade mainskih delova uz pomo raunara, i sve vea asistencija raunara u proizvodnji CAM, se u okruenju savremene mainske industrije ne moe zamisliti bez korelacije sa odgovarajuim CAD programom, odnosno sa odgovarajuim CAD sistemom. Veza CAD-a i CAM-a se odnosi na automatizaciju procesa projektovanja tehnolokih procesa CAPP (Computer aided process plaining). Na ovaj nain funkcija projektovanja tehnolokih procesa zatvara interakciju izmeu projektovanja proizvoda i projektovanja tehnologije. Primena CAD/CAM sistema daje brojne prednosti

korisnicima, tako da se danas praktino ne postavlja pitanje da li ih treba koristiti ve koja su optimilana reenja za konkretnu proizvodnju ili razvojnu firmu.

7. LITERATURA

Slavkovi R., Milievi I.: Programsko upravljanje mainama, Tehniki fakultet aak, aak, 2010.

http://mfkg.kg.ac.rs/centri-fakulteta/centar-za-virtuelnu-proizvodnju

Devedi G.:CAD/CAM tehnologije, Mainski fakultet u Kragujevcu, Kragujevac, 2009.