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Tebis高效的自动化编程管理-数字化编程模板

随着模具中心加工任务的增加,以往随性的工作方法与工作流程,已经无法满足正常的工作需要,如何面对紧凑的工作节奏,顺利的完成好各项工作,是需要我们及时去探索、深入研究的课题。通过近两年以来的项目信息采集和整理,并多次约会机加和钳工商讨,制定出了多项技术标准,并最终汇编成数字化编程模板,这一规范的形成,为编程工作的统一性创造了条件,从而有效提升了整体工作效率,是一次新的尝试,也是一次新的突破。

数字化编程模板的创新思路
什么是数字化编程模板?
数字化编程模板的核心关键词是“规范”,通过定义与编程有关的各项技术规范,实现编程全过程的标准化与自动化管理,简化编程流程,减少人为参与与陪产时间,提升编程工作效率,实现产能更大化的重要形式。主要模块包括了色系标准、数据标准、分面原则和标准工艺等。
数字化编程模板的作用?
标准化的数据色标,实现数据批量选取;标准化的数据结构,实现数据的统一管理;通用性的分面原则,缩短新员工适应周期,减少辅助工时;通用性的标准工艺,统一部门工作流程,减少返工与调整。

数字化编程模板的操作内容
标准的数据属性管理
数据的管理方式根据其属性一般有:类型、形状、颜色等。而颜色作为最直观的数据属性,其可识别性为数据的可操作性提供了更大空间。
颜色,在数据管理中亦称为色标,不对数据的功能与作用产生直接影响,往往不被重视,以个人喜好所确定,但在多次对复杂数据的处理过程中发现,不统一的工作方式无论是对前期数据的处理,还是后期的数据交接,都会带来麻烦,如何运用好这一数据特性,为我们的工作带来便利,需要我们引起重视。
首先,为了增强数据的辨识度,我们通过面片的功能对色标进行定义(而不是以零件来确定),从功能性上使得不同零件的色系标准达成一致,同时考虑到零件的复杂程度不同,设置一个主色标,外加多个备用色标,使得色系标准的通用性尽可能的提高,具体实施规范如下:

    通过标准的色标,我们能够快速的实现数据的统一选取,并对数据功能性及加工要求一目了然(结构、型面;粗加工、精加工;让位、紧压等),提高整体工作效率。

 

标准的数据格式管理
数据格式是对数据内容、数据要求的基本体现,是各项工作操作的基础。
与数据色标类似,首先必须排除数据本身存在的差异对规范建立的影响,以数据功能性作为数据管理的标准,确定统一的数据格式。
本部门工作所涉及的数据类型包括了加工数据与编程数据两部分:

加工数据,包含了所需加工的全部内容,可理解为编程数据的上游环节,其标准格式已在多年的部门间交流过程中达成共识,整体结构清晰。
编程数据,定义了加工辅助元素层(+++CAD)和NC程序层(+++ NC),其内容较多且杂,实现统一管理后,将更好的提升数据流通的便捷性。
现初步定义加工辅助元素层包括加工坐标、引导元素、保护元素、延伸面和其它元素等所需信息,今后还将根据实际使用情况,做相关内容调整,而NC程序层的定义,对应了常规的加工工艺过程,整体格式确定,便于理解。

标准的数据分面管理
分面,作为新制模具编程的重要环节,需要对数据的内容、编程规范、加工工艺都有一定的了解,经验的积累需要时间,无法实现前期高效的开展,这就对新员工更快的融入工作节奏,带来了困难。
为了简化这一重要环节,使得编程任务能够更好的开展,加快新老员工之间的技术传承,根据经验把原本这样一个灵活的工作,转换为标准化的工作,将相同零件的分面原则进行确定,并制定相关的文档,供参考,保证分面原则的基本框架唯一,之后再根据零件所特有的造型特征进行局部的优化,就可以比较快速的完成好数据分面的工作。具体规范如下:

分面的总体思路是:首先根据产品的功能性,将数据进行划分,之后再根据编程策略的选择,和加工工艺等实际操作的需要,进行二次细分,保证后续的编程工作尽可能的顺畅。

标准的编程工艺管理
工艺作为编程工作的向导,是保证加工质量的重要纽带。
工艺的随意或不确定,可能造成后期模具加工过程中的反复调整,直接影响模具整体的加工效率,而评判工艺的合理与否,需要与实际相结合,必须符合部门在软件和硬件方面的能力条件,并不断尝试,逐步形成规范。

通过VW511侧围、SK372侧围、SK326翼子板、VW326车顶和VW416车顶多个项目的实践,确定了模具中心的自制件OP20工艺标准:

这样一份规范的落实,衔接了工艺、编程和机加3个部门之间的工作,工艺编排,有依可寻,可操作性更强,编程操作,无需多虑,质量结果稳定把控,机床加工,提前准备,硬件设备保证齐全,使得多项工作可以提前开展,提前准备,减少交接过程中的分歧。
配合标准工艺,我们还将预先建立NCjob标准编程库,将各项工艺参数填入,实际操作时可直接调用并作略微调整,就可以较快速的完成好程序的编制。

 

数字化编程模板的试用
模具新制编程过程可以分为:数据准备、型面划分、Ncjob建立、参数设置、刀路计算、刀路优化和安全检测这样7个环节,对应工作内容:色系标准与数据标准将减少数据准备用时;分面原则将简化型面划分工作;而标准工艺可促进Ncjob建立和参数设置工作的有序开展。4个主要编程环节的工作效率,将在数字化编程模板的帮助下得到有效提升。
为了更好的分析数字化编程模板的运作效果,我们还通过翼子板零件进行了两次试验。
试验分为两个阶段(对比项目为SK326翼子板OP20的首次新制):
第一阶段为摸索阶段,意在确认模板运作情况,使用已划分好型面的SK326翼子板OP20数据(未进行数据准备及型面划分工作),相同环节,模拟结果较之前,整体效率提升约40%。

阶段一

第二阶段为实践阶段,意在确定模板的可行性与通用性,使用全新的PA翼子板OP20数据,完全模拟全部新制编程过程,结果表明,整体效率提升也能有35%。

阶段二

通过这两次试用,肯定了数字化编程模板的作用和价值,为今后的投入使用做好了准备。

 

数字化编程模板的实践
经过半年多的积累,借助VW326和VW416车顶OP20新制的机会,对数字化编程模板的可行性进行了实践。
车顶造型简单,无特殊结构,模板的各项规范能够准确落实到位。
在VW326车顶OP20的加工过程中,现场反应,部分程序切削量大,导致加工速度慢,刀片的更换也较频繁,建议调整,经确认,发现问题的关键在于对凹R角的处理不到位,加工余量过大。
之后对VW326车顶OP20进行了工艺和编程的总结会签,并在VW416车顶OP20项目中做出对应调整,使得VW416车顶项目的总体加工效率提升,程序的调整与更改次数减少近50%,从而基本确定了初步的标准工艺方案:

原基础上,在型面加工前增加了预清根(黄色框),减少刀具磨损,同时,提升型面加工的整体效率

不仅是效率,两个项目的加工质量也较稳定:

该项目编程员新制经验为零,基础学习时间也仅半年不到,但整体完成质量良好,得到了多方的认可,说明数字化编程模板的作用是明显的,效果是有益的,但今后如何在其它复杂零件中全面落实,还需要一定的项目积累,和后续的刷新机制,来逐步完善数字化编程模板的内容。

小结
数字化编程模板是自动化编程工作的重要内容,自自动化编程工作开展以来,一直处于不断收集过程中,在简单零件中的应用已初见成效,后续侧围、翼子板等复杂零件中的实现还需要进一步的尝试和实践,其中的难点,毋庸置疑,由于零件的造型不同,工艺7要求不同,很难保证模板的覆盖面能够到位,这就需要我们去寻找规律,化整为零,将工作做到实处,实现全方位的高效的自动化编程管理。
作者:倪为华,上汽大众汽车有限公司 

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