Kann AI CNC-Schneideparameter festlegen?

Das ist die Frage, die wir in unserem neuesten Video beantworten wollten, in dem wir den „Cutting Parameters Explorer“( CPE ) vorstellen – eine Funktion innerhalb von CAM , die Zerspanern und CAM dabei helfen soll, schneller bessere Vorschübe und Schnittgeschwindigkeiten festzulegen.

In dem Film bringt Jack, Senior Product Owner bei CloudNC, CPE vom Bildschirm in die Fertigung. Wir zeigen, wie das System Schnittparameter für reale Bearbeitungsszenarien empfiehlt, wie Maschinenbediener diese Empfehlungen anpassen können und was passiert, wenn wir sie an der Maschine auf die Probe stellen.

Sehen Sie sich das vollständige Video unten an, um CPE in Aktion zu erleben, einschließlich Zeitlupenaufnahmen der Schnitte, der Spanbildung, des Werkzeugeinsatzes und der Oberflächengüte.

Vorschübe und Drehzahlen gehören zu den wichtigsten Entscheidungen bei der Zerspanung – und sind gleichzeitig einer der häufigsten Bereiche, in denen Zeit, Geld und Leistung verschenkt werden.

Arbeitet man zu konservativ, werden die Zykluszeiten länger als nötig. Geht man hingegen zu aggressiv vor, ohne die Grenzen zu kennen, riskiert man eine schlechte Oberflächengüte, verschlissene oder gebrochene Werkzeuge, instabile Schnittbedingungen oder Ausschussteile.

CPE wurde entwickelt, um dieses Problem zu lösen.

Anstatt sich auf allgemeine Richtwerte, feste Voreinstellungen oder Anpassungen nach dem Prinzip „Versuch und Irrtum“ zu verlassen, empfiehlt CPE, die Schnittparameter auf der Grundlage der jeweiligen Bearbeitungssituation vor Ort festzulegen.

Das bedeutet, dass es nicht einfach nur fragt:

Wie lauten der Standardvorschub und die Standarddrehzahl für dieses Werkzeug?

Es stellt eine bessere Frage:

Welche Schnittparameter sind für diesen konkreten Arbeitsgang bei dieser konkreten Einrichtung sinnvoll?

Was ist der „Cutting Parameters Explorer“?

Der „Cutting Parameters Explorer“ ist Teil von CAM , AI von CloudNC zur Beschleunigung der Erstellung von CNC-Werkzeugwegen.

CPE konzentriert sich speziell auf Schnittdaten. Seine Aufgabe besteht darin, Anwendern dabei zu helfen, sichere, zuverlässige und produktive Vorschübe und Schnittgeschwindigkeiten zu ermitteln – und das wesentlich schneller als mit herkömmlichen manuellen Methoden.

Viele der für die Erstellung einer Empfehlung erforderlichen Informationen werden automatisch aus CAM abgerufen. Auf dieser Grundlage berücksichtigt CPE das tatsächliche Zerspanungsszenario, einschließlich Faktoren wie:

• Material des Bauteils
• Maschinengrenzen
• Werkzeug- und Haltergeometrie
• Spannbedingungen
• Art der Operation
• Schnitttiefe und Schnittbreite
• Chip-Belastung
• Vorschubgeschwindigkeit und Spindeldrehzahl
• Durchbiegungsgrenzen
• Ziele für die Oberflächenbeschaffenheit

Das Ergebnis ist eine Empfehlung, die auf den konkreten Betrieb zugeschnitten ist, und kein Pauschalwert.

Wie CPE seine Empfehlungen ausspricht

CPE nutzt eine Kombination aus physikalischen Modellen und hybrider AI Berechnung der Schnittparameter.

Dabei werden die Geometrie des Werkzeugs und des Halters, das zu bearbeitende Material sowie die Kräfte berücksichtigt, die während des Zerspanungsvorgangs voraussichtlich entstehen. Diese Kräfte sind von Bedeutung, da sie die Durchbiegung des Werkzeugs, Vibrationen, die Oberflächengüte, die Schnittstabilität und in extremen Fällen das Risiko eines Werkzeugbruchs beeinflussen.

Das Ziel besteht darin, die Produktivität zu maximieren und dabei innerhalb akzeptabler Grenzen zu bleiben.

Ebenso wichtig ist, dass CPE nicht einfach nur eine Zahl liefert und Sie auffordert, dieser blind zu vertrauen. Es hilft dabei, aufzuzeigen, welche Faktoren die Empfehlung beeinflussen.

So kann beispielsweise ein Zerspanungsvorgang durch die Spindelleistung, das Drehmoment, die Werkzeugdurchbiegung, die Sicherheit der Werkstückspannung, Anforderungen an die Oberflächengüte oder andere Einschränkungen begrenzt sein. Indem CPE diese Grenzen sichtbar macht, liefert es Zerspanern und CAM nützliche Informationen für die Entscheidung, wie der Arbeitsgang durchgeführt werden soll.

Das ist ein wesentlicher Unterschied zu herkömmlichen Trial-and-Error-Verfahren, bei denen man die Grenze oft erst dann erkennt, wenn man sie bereits erreicht hat.

Bei CPE geht es nicht darum, das Urteilsvermögen des Maschinenbedieners zu ersetzen

Einer der wichtigsten Aspekte von CPE ist die Kontrolle.

Das Ziel besteht nicht darin, jedem Nutzer eine einzige Empfehlung aufzuzwingen. Stattdessen bietet CPE den Maschinenbedienern einen schnelleren, wissenschaftlich fundierteren Ausgangspunkt – und ermöglicht es ihnen anschließend, die Empfehlung entsprechend ihren individuellen Prioritäten anzupassen.

Beispielsweise könnte ein Anwender den Schnitt eher auf die Standzeit, die Stabilität oder die Oberflächengüte ausrichten wollen. In einer anderen Situation möchte er vielleicht der Produktivität und der Zerspanungsleistung Vorrang einräumen.

Mit CPE können Anwender die Randbedingungen anpassen und Empfehlungen sofort neu generieren. Das bedeutet, dass das Wissen des Maschinenbedieners über Maschine, Werkzeug, Spannvorrichtung und Werkstück nach wie vor eine zentrale Rolle im Prozess spielt.

Hier AI , dass die Abwägungen klarer, schneller und leichter umsetzbar AI , anstatt das Fachwissen im Bereich der Zerspanung zu ersetzen.

Warum dies für Zerspaner und CAM von Bedeutung ist

Für erfahrene Anwender kann CPE einen Großteil des Zeitaufwands und des Rätselrats bei der Einstellung von Vorschub und Drehzahl für jeden Arbeitsgang einsparen.

Für weniger erfahrene Anwender bietet es einen sichereren und fundierteren Ausgangspunkt, insbesondere bei der Arbeit mit ungewohnten Werkzeugen, Materialien oder Schnittbedingungen.

So werden die Einschränkungen für alle sichtbar.

Das bedeutet, dass die Nutzer nicht einfach nur eine Empfehlung akzeptieren. Sie können nachvollziehen, warum diese Empfehlung sinnvoll ist, welche Einschränkungen damit verbunden sind und was sie ändern könnten, wenn sie noch einen Schritt weiter gehen möchten.

Dies kann zu kürzeren Zykluszeiten, einer einheitlicheren Programmierung, einer längeren Standzeit der Werkzeuge, einer höheren Erstbearbeitungsgenauigkeit und weniger Kompromissen bei generischen Parametervoreinstellungen führen.

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