Αν θέλετε να συναντηθείτε Τι είναι το cam, Σας προσκαλώ να διαβάσετε αυτό το άρθρο. Εδώ θα βρείτε όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε για αυτήν την ενδιαφέρουσα μηχανογραφημένη εφαρμογή που βελτιώνει την ποιότητα και μειώνει το κόστος των διαδικασιών παραγωγής γενικότερα.
Τι είναι το cam;
Ο όρος CAM, με το αρκτικόλεξο στα αγγλικά που δηλώνει εφαρμογές προσομοίωσης, μοντελοποίησης και κατασκευής προϊόντων (Computer Aided Manufacturing), είναι ένας τύπος τεχνολογίας που προσπαθεί να αυτοματοποιήσει ξεχωριστά ένα μέρος του κύκλου παραγωγής, συγκεκριμένα σχεδιασμό, διαχείριση και έλεγχο των παραγωγικών εργασιών Το Για αυτό κάνει χρήση υπολογιστικών συστημάτων, τα οποία περιέχουν μια διεπαφή που επιτρέπει την επικοινωνία με τους πόρους παραγωγής.
Από αυτή την άποψη, είναι απαραίτητο να αναφερθεί η ύπαρξη δύο τύπων διεπαφών που σχετίζονται με το CAM, αυτοί είναι:
- Άμεση διεπαφή: ο υπολογιστής συνδέεται άμεσα με τη διαδικασία παραγωγής, προκειμένου να εποπτεύει και να ελέγχει τους πόρους και τις λειτουργίες του.
- Έμμεση διεπαφή: Ο υπολογιστής είναι ένα εργαλείο βοήθειας στη διαδικασία κατασκευής, αλλά δεν υπάρχει άμεση σύνδεση με αυτόν.
Με αυτόν τον τρόπο, μπορεί να ειπωθεί ότι το κύριο καθήκον της CAM είναι να παρέχει πληροφορίες και οδηγίες που επιτρέπουν την αυτοματοποίηση εξειδικευμένων μηχανών στην κατασκευή στερεών εξαρτημάτων και τεμαχίων. Για το σκοπό αυτό, απαιτείται η γεωμετρική τεκμηρίωση που παράγεται από το Computer Aided Design (CAD).
Μια άλλη λειτουργία του CAM είναι ο προγραμματισμός ρομπότ που επιλέγει και τοποθετεί εργαλεία για μηχανογραφημένες μηχανές αριθμητικού ελέγχου (CNC). Εκτός από την ικανότητα εκτέλεσης άλλων εργασιών, όπως: βαφή, συγκόλληση και μετακίνηση εξαρτημάτων και εξοπλισμού σε μέτριους χώρους.
Από την άλλη πλευρά, πριν κάνετε μια περιήγηση στην εξέλιξη των τεχνικών CAM, είναι σημαντικό να αναφερθεί ότι η πρώτη προσπάθεια ανάπτυξης αυτού του τύπου εφαρμογών ήταν ο προγραμματισμός τμημάτων με αριθμητικό έλεγχο. Με άλλα λόγια, η δημιουργία προγραμμάτων για αριθμητικά ελεγχόμενες μηχανές ικανές να μεταφράζουν οδηγίες σε κινήσεις, συμπεριλαμβανομένου του προγραμματισμού ρομπότ και της έννοιας των προγραμματιζόμενων λογικών ελεγκτών που υπάρχει σήμερα.
Για να καταλάβουμε καλύτερα τι Τι είναι το cam, και τη σχέση του με προγραμματιζόμενους ελεγκτές λογικής, μπορείτε να διαβάσετε το ακόλουθο άρθρο: Προγραμματιζόμενος Λογικός ΕλεγκτήςΤο Εκεί θα βρείτε από τον ορισμό έως τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά του.
Ιστορία
Η ανάπτυξη του σχεδιασμού προϊόντων και των τεχνικών κατασκευής οφείλεται κυρίως στην εξέλιξη των υπολογιστών κατά τη δεκαετία του 50. Εκείνη την εποχή, εμφανίστηκε η πρώτη οθόνη γραφικών που επέτρεψε να γίνουν απλά μη διαδραστικά σχέδια. Ομοίως, αναπτύχθηκε η έννοια του προγραμματισμού αριθμητικού ελέγχου.
Αργότερα, με την έλευση της γραφίδας, ξεκίνησε η εποχή των διαδραστικών γραφικών και του σχεδιασμού.
Μια δεκαετία αργότερα, εισήχθη η έννοια CAD, μαζί με ορισμένα εξειδικευμένα συστήματα σε αυτό, τα οποία συνέπεσαν με την εμπορική κυκλοφορία των οθονών υπολογιστών.
Δέκα χρόνια αργότερα, στα μέσα της δεκαετίας του 70, η βιομηχανία εκμεταλλεύτηκε τις δυνατότητες σχεδιασμού και τεχνικών κατασκευής με τη βοήθεια υπολογιστή, προωθώντας την ανάπτυξη συστημάτων μοντελοποίησης και αριθμητικού ελέγχου, μεταξύ άλλων σημαντικών εργαλείων αυτού του τύπου..
Στα επόμενα δέκα χρόνια η χρήση εφαρμογών CAD / CAM έγινε ευρέως διαδεδομένη, μαζί με την πρόοδο στο υλικό και την εμφάνιση τρισδιάστατων εργαλείων. Wasταν επίσης η εποχή που εμφανίστηκε η έννοια της εικονικής πραγματικότητας.
Αργότερα, στη δεκαετία του 90, η αυτοματοποίηση των βιομηχανικών διαδικασιών έγινε ευρέως διαδεδομένη με την ενσωμάτωση ψηφιακών τεχνικών για το σχεδιασμό, την ανάλυση, την προσομοίωση και την παραγωγή προϊόντων.
Από εκεί και μέχρι σήμερα, ο αυτοματισμός των βιομηχανικών διαδικασιών μέσω σχεδιασμού και κατασκευής με τη βοήθεια υπολογιστή συνέχισε να αυξάνεται, καθιστώντας την πιο βιώσιμη και συνιστώμενη επιλογή για την ανάπτυξη εταιρειών που επιδιώκουν να βελτιώσουν τις διαδικασίες παραγωγής τους και να μειώσουν το κόστος παραγωγής σας.
Στο άρθρο μας αυτοματοποιημένες διαδικασίες Θα μάθετε περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με αυτό το ενδιαφέρον θέμα. Μην το χάσετε!
χαρακτηριστικά
Για να μάθουμε λίγο περισσότερα για το τι Τι είναι το cam, παρακάτω θα αναφέρουμε τα κύρια χαρακτηριστικά του:
- Περιλαμβάνει τη χρήση υπολογιστών για να βοηθήσει στη διαδικασία κατασκευής προϊόντων.
- Παρέχει τα εργαλεία που συμπληρώνουν τη γεωμετρία που απαιτείται για την κατασκευή του τμήματος.
- Δημιουργήστε τον κωδικό για τη μηχανή αριθμητικού ελέγχου του υπολογιστή.
- Συμπληρώνει την τεχνολογία CAD για υποβοηθούμενη κατασκευή.
- Αποτελείται τόσο από το υλικό όσο και από το λογισμικό κατασκευής και από τους μηχανισμούς που επιτρέπουν την επικοινωνία με τον εξοπλισμό.
Στάδια
Σε γενικές γραμμές, η διαδικασία κατασκευής ενός προϊόντος με τη βοήθεια τεχνολογίας CAM περιλαμβάνει τα ακόλουθα στάδια:
- Προγραμματισμός διαδικασίας: Περιλαμβάνει προγραμματισμό παραγωγής, ανάλυση κόστους και απόκτηση εργαλείων και πρώτων υλών.
- Επεξεργασία εξαρτημάτων: Περιλαμβάνει τον προγραμματισμό αριθμητικού ελέγχου.
- Επιθεώρηση: Αναφέρεται στην εκτέλεση δοκιμών ποιοτικού ελέγχου.
- Συναρμολόγηση: Απαιτεί προσομοίωση και προγραμματισμό ρομπότ.
Μετά την ολοκλήρωση όλων αυτών των σταδίων, το μέρος ή το τελικό προϊόν είναι έτοιμο για συσκευασία, εμπορία και διανομή.
Πλεονέκτημα
Με βάση τον ορισμό, τα χαρακτηριστικά και τα στάδια της CAM, τα πλεονεκτήματά της μπορούν να συνοψιστούν ως εξής:
Σε γενικές γραμμές, μειώνει το κόστος που σχετίζεται με την εργασία και αυξάνει την ικανότητα της διαδικασίας, βελτιώνοντας την ποιότητα τόσο του τελικού προϊόντος όσο και των συστατικών του. Με άλλα λόγια, απλοποιεί, βελτιστοποιεί και ανεβάζει την ποιότητα της διαδικασίας κατασκευής.
Από την άλλη πλευρά, διευκολύνει την πρόταση εναλλακτικών λύσεων για τη βελτίωση των καθηκόντων που σχετίζονται με τη διαδικασία παραγωγής και ελαχιστοποιεί την πιθανότητα λαθών από τον χειριστή. Επιπλέον, βελτιστοποιεί την κατανομή της χρήσης των μηχανών, μειώνοντας τον χρόνο που επενδύεται στην ανάπτυξη της διαδικασίας κατασκευής.
Ομοίως, συμβάλλει στη δημιουργία και βελτιστοποίηση προγραμμάτων αριθμητικού ελέγχου, εξαλείφοντας την ανάγκη για δοκιμές μηχανών. Επιπλέον, εγγυάται τη σωστή χρήση των δεδομένων και των πόρων που εμπλέκονται στη διαδικασία παραγωγής, αυξάνοντας τη συνέπεια και την ακρίβεια στην κατασκευή μηχανικών εξαρτημάτων.
Τέλος, ενθαρρύνει και προωθεί την ανάπτυξη νέας τεχνολογίας.
Ωστόσο, δεδομένου ότι είναι τεχνολογία χωριστή από τα άλλα μέρη του κύκλου παραγωγής, δεν είναι δυνατό να αποκτηθούν όλα τα ολοκληρωμένα οφέλη του σχεδιασμού και της διαδικασίας παραγωγής του προϊόντος, καθιστώντας το αυτό το κύριο μειονέκτημά του.
Πεδία εφαρμογής
Λόγω των πολλαπλών λειτουργιών του, οι τεχνικές CAM χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο σε τομείς όπως: μηχανολογική, πολιτική, ηλεκτρική και ηλεκτρονική μηχανική, αρχιτεκτονική, χαρτογραφία, επιστημονική, αυτοκινητοβιομηχανία και αεροδιαστημική. Με την τάση να αυξάνει τη χρήση του, το CAM αναμφίβολα έχει γίνει η τεχνολογία του μέλλοντος.
Ταξινόμηση
Ανάλογα με τη λειτουργία που εκτελούν, υπάρχουν διάφοροι τύποι συστημάτων CAM. Αυτά είναι:
Συστήματα για οδηγίες κωδικοποίησης
Απαιτείται η γραφική αναγνώριση από τον χρήστη των τροχιών που πρέπει να ληφθεί σε μοντέλο CAD. Ο κωδικός αριθμητικού ελέγχου δημιουργείται αυτόματα από το πρόγραμμα.
Συστήματα για την αυτόματη δημιουργία διαδρομών εργαλείων
Ο χρήστης πρέπει να καθορίσει ποιες θα είναι οι επιφάνειες που θα κατεργαστούν, καθώς και τα εργαλεία που θα χρησιμοποιηθούν. Το σύστημα δημιουργεί τις τροχιές και τον κωδικό για τον αριθμητικό έλεγχο.
Συστήματα προσομοίωσης μιας μηχανοποιημένης διαδικασίας
Οι διαδρομές εργαλείων δημιουργούνται είτε χειροκίνητα είτε αυτόματα. Τα αποτελέσματα που λαμβάνονται μπορούν να φανούν με τη χάραξη των τροχιών που ακολουθούνται ή μέσω της αναπαράστασης του τμήματος μετά την κατεργασία.
Συστήματα ανίχνευσης συγκρούσεων
Είναι σε θέση να εντοπίσουν δύο τύπους παρεμβολών. Το πρώτο μεταξύ του εργαλείου στη βάση του και του τεμαχίου προς κατεργασία και το δεύτερο μεταξύ του τραπεζιού, των φωτιστικών και των άλλων στοιχείων του περιβάλλοντος.
Εμπορικό λογισμικό
Υπάρχουν διάφορες εναλλακτικές λύσεις λογισμικού στην αγορά που ειδικεύονται σε τεχνικές CAM, καθεμία από τις οποίες προσφέρει βελτιώσεις σε σχέση με τις προηγούμενες. Τα κύρια προγράμματα περιλαμβάνουν τα ακόλουθα:
- NC Vision: Με βάση το δικό μας πρόγραμμα CAD, μας επιτρέπει να επιλέξουμε τη μέθοδο κατεργασίας της προτίμησής μας. Οι τροχιές δημιουργούνται με βάση τις προηγουμένως καθορισμένες παραμέτρους κοπής.
- Catia: Παρά το γεγονός ότι είναι εξειδικευμένο λογισμικό CAD, διαθέτει χρήσιμα εργαλεία CAM. Το κύριο χαρακτηριστικό του είναι η δημιουργία ολοκληρωμένων τροχιών.
- NC Programmer: Με βάση το δημοφιλές πρόγραμμα AUTOCAD, ο χρήστης πρέπει να σημειώσει την αρχή και το τέλος των διαδρομών εργαλείων στο σχέδιο CAD.
- I-DEAS: Όπως το λογισμικό Catia, είναι ένα πρόγραμμα CAD με βοηθητικά προγράμματα CAM. Επιτρέπει τη δημιουργία ολοκληρωμένων τροχιών και τον εντοπισμό συγκρούσεων.
- Pro-Engineer: Έχει τα ίδια χαρακτηριστικά με το λογισμικό I-DEAS.
- PowerMill: Λογισμικό εξειδικευμένο στην κατασκευή CAM, που βασικά απευθύνεται στην αεροδιαστημική και αυτοκινητοβιομηχανία. Είναι ικανό να κατασκευάζει πολύ σύνθετα σχήματα.
- RhinoCAM: Πρόγραμμα CAM ικανό να επεξεργάζεται πολύπλοκες επιφάνειες και στερεά με τόρνο, φρεζάρισμα και γεωτρήσεις.
- SICUBE: Εξειδικευμένος στην εκτέλεση κοπών με λέιζερ CAM δημιουργώντας αυτόματες τροχιές για μηχανές 3D.
- SMIRT: Στόχος είναι να σχεδιάζει σχέδια και μήτρες, που χρησιμοποιούνται ειδικά σε σφραγίδες αυτοκινήτων.
CAD / CAM
Πρόκειται για τεχνολογία σχεδιασμού και κατασκευής με τη βοήθεια υπολογιστή, κύριος στόχος της οποίας είναι να υποστηρίξει το σχεδιασμό, την κατασκευή και την ανάπτυξη προϊόντων, τη βελτίωση της ακρίβειας και τη μείωση του χρόνου και του κόστους κατασκευής. Αυτό επιτυγχάνεται συνδυάζοντας δύο σημαντικές εφαρμογές υπολογιστών, όπως το CAD και το CAM.
Αυτός ο τύπος εργαλείου CAD / CAM χρησιμοποιείται σε γενικές διαδικασίες κατασκευής, καθώς και στην κατασκευή εξαρτημάτων, καλουπιών και ακόμη και πρωτοτύπων που απαιτούν υψηλή ακρίβεια και ακρίβεια διαστάσεων. Επιπλέον, χρησιμοποιείται στη μηχανική ανάλυση, την κίνηση σε υπολογιστή, τον έλεγχο της διαδικασίας και τον έλεγχο ποιότητας, μεταξύ πολλών άλλων χρήσιμων και σημαντικών εφαρμογών.
Στάδια CAD / CAM
Το πρώτο βήμα που σχετίζεται με αυτόν τον τύπο τεχνολογίας είναι να δημιουργήσετε μια γραφική αναπαράσταση του τμήματος ή του προϊόντος μέσω εξειδικευμένου στερεού λογισμικού μοντελοποίησης και σχεδίασης. Σε αυτή τη φάση είναι απαραίτητο να καθοριστούν οι γραμμές, τα τόξα, οι ελλείψεις, οι κύκλοι και άλλες οντότητες που θα αποτελούν το κομμάτι.
Στη συνέχεια, εισάγονται οι παράμετροι κοπής, όπως ο ρυθμός τροφοδοσίας, οι περιστροφές περιστροφής, το βάθος κοπής, μεταξύ άλλων, για να συνεχιστεί στη συνέχεια η μηχανοποιημένη προσομοίωση του τμήματος.
Τέλος, η προσομοίωση μεταφράζεται σε γλώσσα μηχανογραφημένης μηχανής αριθμητικού ελέγχου για την απόκτηση του αυτόματου προγράμματος, το οποίο θα μπορεί να εκτελέσει την πραγματική κατεργασία του εξαρτήματος ή του προϊόντος ακολουθώντας τις προγραμματισμένες οδηγίες.
Από αυτή την άποψη, είναι σημαντικό να διευκρινιστεί ότι ένα πρόγραμμα αριθμητικού ελέγχου είναι η ομαδοποίηση πολλών κωδικών που αντιπροσωπεύουν τις οδηγίες κίνησης που δίνονται στο μηχάνημα CNC, για τον έλεγχο εξοπλισμού και εργαλείων που μετατρέπουν μια πρώτη ύλη σε τελικό προϊόν.
Μεταξύ των κύριων τύπων μηχανών αριθμητικού ελέγχου, μπορούν να αναφερθούν τα εξής: Τόρνοι, φρέζες, μηχανές γεώτρησης, μηχανές λείανσης, πτυσσόμενες μηχανές, πρέσες, μηχανές συγκόλλησης, μηχανές κοπής με λέιζερ, μηχανές περιέλιξης, κέντρα κατεργασίας κ.λπ.
Σύμφωνα με τις συγκεκριμένες λειτουργίες καθενός από αυτά τα μηχανήματα, είναι σε θέση να πραγματοποιούν κινήσεις φορείου και κεφαλής, να ελέγχουν τις ταχύτητες ανάλογα με την πρόοδο και την κοπή τους, να κάνουν αλλαγές εργαλείων και εξαρτημάτων προς κατεργασία, λίπανση και ψύξη, άσκηση καθηκόντων ελέγχου της κατάστασης γενικά, μεταξύ πολλών άλλων σχετικών ενεργειών.
Συμπεράσματα
Το CAM είναι ένα εργαλείο λογισμικού που ειδικεύεται στην κατασκευή εξαρτημάτων και στερεών κομματιών μέσω της αυτοματοποίησης μηχανών, των οποίων η κύρια λειτουργία είναι να ελέγχει τη διαδικασία παραγωγής μέσω της χρήσης υπολογιστών, προκειμένου να βελτιώσει την ποιότητα τόσο του άκρου του προϊόντος όσο και του γενικά τη διαδικασία παραγωγής.
Η χρήση του έγινε ευρέως διαδεδομένη μετά την εξέλιξη των υπολογιστών, συνεχίζοντας τις εξελίξεις του μέχρι σήμερα. Διαθέτει δύο τύπους διεπαφής, ανάλογα με τον τύπο σύνδεσης που επιτυγχάνεται από τον υπολογιστή: άμεση διασύνδεση και έμμεση διασύνδεση, και περιλαμβάνει τέσσερα στάδια: σχεδιασμός διαδικασιών, κατεργασία εξαρτημάτων, επιθεώρηση και συναρμολόγηση.
Επιπλέον, ανάλογα με τη λειτουργία τους, υπάρχουν τέσσερις τύποι συστημάτων CAM, που σχετίζονται αντίστοιχα με οδηγίες, τροχιές, προσομοίωση και συγκρούσεις. Λόγω αυτού, το πεδίο εφαρμογής του είναι ευρύ και ποικίλο.
Τέλος, είναι το συμπλήρωμα της τεχνικής σχεδιασμού και κατασκευής με τη βοήθεια υπολογιστή CAD / CAM. Λοιπόν, απαιτεί τις γεωμετρικές πληροφορίες που παρέχονται από το εργαλείο σχεδιασμού CAD. Για τη λειτουργία του, χρησιμοποιεί μία από τις πολλές εξειδικευμένες επιλογές λογισμικού που υπάρχουν, μεταξύ αυτών: Catia, I-DEAS, RhinoCAM κ.λπ.