Automatizace konstrukce i výroby elektrod a přípravy procesu hloubení na elektroerozivních hloubicích strojích PENTA CNC s pomocí CAD/CAM Cimatron

Co je to Cimatron?

Cimatron je plně integrované CAD/CAM řešení určené především pro konstrukci a výrobu nástrojů, ať už vstřikovacích či jiných forem, nebo postupových nástrojů. Disponuje tedy množstvím nadstaveb a funkcí, které práci tohoto typu usnadňují. Velkým přínosem je také jednota formátu, a tedy plná kompatibilita dat mezi konstrukcí a obráběním. Více na www.cimatron.cz.

Elektroerozivní hloubičky Penta CNC

Firma PENTA TRADING vyrábí české elektroerozivní hloubicí stroje PENTA CNC a provádí inovace starších hloubicích strojů všech značek. Více na www.penta-edm.cz/stroje/hloubicky-penta.

Konstrukce elektrod – použití šablon dělá velkou část rutinní práce za vás

Pro konstrukci elektrod disponuje Cimatron specializovaným modulem s funkcemi, které výrazně usnadňují práci konstruktéra. Jednou z hlavních pomůcek je možnost použití šablon. Velkou předností aplikací šablon v Cimatronu je možnost zpětně zasáhnout do použitých funkcí. Lze například zpětně změnit velikost rámečku, upravit označení, prodloužit tečné napojení pálicích ploch a podobně nebo použité funkce doplnit/odstranit v případě, že nejsme s výsledkem spokojeni.

Obrázek 1. Použití šablony pro konstrukci elektrod

Důležité je také zmínit, že použití konstrukčních šablon může být problematické u tvarově složitých elektrod. Nicméně i v těchto případech je šablona přínosem. Konstruktérovi mnohdy stačí šablonu upravit nebo navést konkrétní funkci na správnou cestu.

Nastavení EDM – automatický provoz a vyhnutí se chybám
speciální profil Nastavení EDM pro elektroerozivní hloubicí stroje PENTA CNC

Nastavení EDM je další etapou, která probíhá ihned po konstrukci elektrody ještě v CAD prostředí. Po vytvoření geometrického modelu přichází čas pro doplnění dalších informací.

Do Nastavení EDM konstruktér doplní pokyny a potřebné informace pro další zpracování. Cimatron v rámci EDM nastavení umí i postprocesing dat/programů pro holubičky. Ve spolupráci s Pentou jsme vyvinuli speciální profil Nastavení EDM pro jejich elektroerozivní hloubicí stroje PENTA CNC. Ze Cimatronu lze generovat přímo NC kód, který umí holubičky Penta číst. Tento NC program obsahuje nejen pokyny pro hloubicí proces, ale i nájezdové trajektorie, výjezdy do bezpečné roviny pro přejezd elektrody do další lokace hloubení a vyvolávání dalších maker, která mohou vykonávat nejrůznější činnosti, od odeslání informační SMS o dokončení programu, až po vypuštění vany stroje.

Export dat je možný i pro jiné EDM stroje, například pro hloubicí stroje Exeron Cimatron generuje soubor ve formátu .XML, který ale obsahuje méně dat pro hloubení než u strojů PENTA CNC.

Cílem přípravy procesu hloubení už v rámci CAD řešení je bezobslužný provoz hloubičky. Možnost vygenerovat NC program pro EDM hloubicí stroj i s podkladovými daty znamená, že obsluha stroje na konci směny připraví elektrody do zásobníku podle podkladových dat a po zaměření obrobku nahraje a spustí program. Hloubicí stroj provede hloubení automaticky podle programu. U toho může například načítat data pro korekce elektrod ze CMM stroje. Výhodou tohoto postupu je fakt, že zcela odpadá ruční zadávání polohy elektrody a obsluha se neupíše třeba o desetinné místo.

Obrábění elektrod – NC program s pomocí šablony na jedno kliknutí

Obráběcí proces elektrody plynule navazuje na konstrukci, a to primárně díky datům, která konstruktér zadal. Data jsou přenesena do prostředí obrábění a automaticky vložena do procedur. Programátor NC procesů tedy nemusí zadávat podrozměr ručně, čímž odpadá další okamžik, kdy může dojít k lidské chybě. Pokud je elektrod potřeba vyrobit více typů, stačí naprogramovat jeden a následně celý program duplikovat se změnou nastavení typu elektrody. Díky tomu je opět ušetřen čas programátora. Cimatron umožňuje také vkládání šablon NC procedur, a to buď samostatně jednu po druhé, nebo jako připravenou posloupnost od hrubování, po dokončení a čištění. Díky provázanosti procesu lze dosáhnout bodu, kdy šablony obrobí elektrodu bez dalšího zásahu programátora.

Automatizace výroby elektrod a hloubení ve společnosti Peartec s.r.o.

Nástrojárna Peartec s.r.o. používá CAD/CAM Cimatron od roku 2020 pro konstrukci a frézování elektrod, frézování forem a postupně na něj přechází i při konstrukci forem. Zefektivnění výroby a využití elektrod byl jedním z bodů, proč se v Peartecu rozhodli přejít z přechozích řešení na Cimatron.
Vzhledem k tomu, že zde používají elektroerozivní hloubicí stroje PENTA CNC, jsme uvedli do praxe výše popsané body jak v konstrukci a výrobě elektrod tak při přípravě hloubicích dat.

Efektivita práce vzrostla více než dvakrát

Před implementací Cimatronu se ve společnosti Peartec na celém výrobním procesu elektrod podílelo 6 lidí, každý na osmihodinové směně. Vyrobilo se a požilo od 100 do 250 elektrod týdně.
Po nasazení Cimatronu zvládnou 4 lidé navrhnout, vyfrézovat a použít 250 až 350 elektrod týdně, přestože během posledního roku jsou elektrody často složitější než dříve.
Efektivita práce při výrobě elektrod a v procesu hloubení tedy vzrostla více než 2x. Důvodem bylo využití jednotného a specializovaného CAD/CAM řešení, které umožňuje

• přímé použití konstrukčních dat pro přípravu NC programu
• díky správnému nastavení automatických šablon velké urychlení práce
• možnost vygenerování EDM programů přímo v CAD/CAM software.
  
  

Řízení výroby elektrod a hloubení pomocí externího software a robotická výměna elektrod

Rokem 2024 začala v Peartecu další etapa automatizace, a to za spolupráce se společností Dexios, která přinesla softwarové řešení, které řídí, co se bude dál s elektrodou dít.

1. Cimatron generuje kompletně připravená data pro hloubení. Odtud mohou putovat přímo do EDM hloubičky PENTA CNC nebo do softwaru, který řídí výrobu.
2. V Peartecu je to nyní software firmy Dexios, který kontroluje každý krok po konstrukci elektrody a posílá data do dalších strojů, nejčastěji přímo do hloubicího stroje PENTA CNC, ale v případě potřeby může jít elektroda třeba nejprve na měřeni nebo na CMM stroj.
3. Výměnu elektrod zajišťuje robotická ruka dodaná rovněž společností Penta, a je tedy možný plně bezobslužný provoz.
   
   

Děkujeme nástrojárně Peartec s. r. o. za poskytnutí podkladových dat k tomuto textu.

Zpět na Cimatron.cz