Wir haben uns mit CloudNC CTO Andy Cheadle zusammengesetzt und ihm die wichtigsten Fragen zu unserer neuen AI Cutting Parameters gestellt. Seine Antworten folgen!

• Was haben Sie auf den Weg gebracht?

Wir veröffentlichen ein Update für unsere Softwarelösung CAM , wodurch unsere Nutzer AI Vorschaufunktion Zugriff auf Cutting Parameters AI erhalten.

• Was ist Cutting Parameters AI?

Cutting Parameters AI ein neues Modul für unsere CAM -Software, das in Sekundenschnelle automatisch die geeigneten Vorschübe und Geschwindigkeiten für praktisch jedes CNC-Bearbeitungsszenario empfiehlt.

Normalerweise ist die Festlegung neuer Vorschübe und Drehzahlen selbst für erfahrene CAM eine mühsame und zeitaufwändige Aufgabe. CNC-Maschinen sind zwar äußerst präzise, doch erfordert die Feinabstimmung ihrer Vorschübe und Drehzahlen für jedes Element der Bearbeitung eines Bauteils zu viel manuelles Ausprobieren.

Infolgedessen sind viele CAM gezwungen, sich in Bezug auf Vorschübe und Drehzahlen auf einen „Einheitsansatz“ zu verlassen, anstatt für jeden einzelnen Werkzeugweg spezifische Einstellungen wissenschaftlich festlegen zu können – was zu geringerer Produktivität, ineffizienten Zykluszeiten und suboptimalen Oberflächenqualitäten führt.

AI dieses Problem. Sie ermöglicht es Benutzern, physikalisch basierte Vorschübe und Geschwindigkeiten für jeden Werkzeugweg – unter Berücksichtigung der Schnittgeometrie, des Werkzeugs, der Maschine, der Werkstückspannung, des Materials und mehr – in wenigen Augenblicken direkt in CAM einzustellen. Mit AI sind die größten Hindernisse für einen schnelleren Materialabtrag bei jedem einzelnen Schnitt für den Maschinenbediener jederzeit sichtbar, sodass er Maßnahmen zur Steigerung der Produktivität ergreifen kann.

Darüber hinaus kann Cutting Parameters AI sichere Startvorschübe und -geschwindigkeiten für Materialien und Werkzeuge bereitstellen, mit denen der Anwender noch nie gearbeitet hat, und so die Right-First-Time-Quote drastisch erhöhen.  

AI somit die erste Lösung für Vorschub und Drehzahl, die Anwendern ein ganzheitliches Verständnis der Schnittumgebung und der dafür geltenden Einschränkungen vermittelt und vollständig in ihre bestehenden CAM und Arbeitsabläufe integriert ist. Für die meisten Maschinenbediener erhöht sie erheblich die Möglichkeiten, die ihnen mit einer CNC-Maschine zur Verfügung stehen.

CloudNC erwartet, dass Anwender, die Cutting Parameters AI einsetzen, sofort von sofortigen, auf jedes Szenario zugeschnittenen Schnittparametern profitieren, was zu Produktivitätsoptimierungen von mindestens 20 % bei ihren Bearbeitungsvorgängen führt.

• Was ist das Problem, das Sie lösen wollen?

Bei der Auswahl der Schnittparameter, Vorschübe und Geschwindigkeiten sind so viele Faktoren zu berücksichtigen, dass die Ermittlung der besten Option selbst für einen erfahrenen CAM sehr zeitaufwändig und für Branchenneulinge verwirrend ist.

Zu aggressive Schnittparameter kosten Geld durch gebrochene oder abgenutzte Werkzeuge und verschrottete Teile. Ebenso kostet das Festhalten an einem konservativen, sicheren Bereich von Schnittgeschwindigkeiten Zeit und Geld bei langsamen Werkzeugwegen.

Darüber hinaus können gute Schnittparameter für einen Werkzeugweg für andere Werkzeugwege weniger geeignet sein - aber die Programmierung verschiedener Parameter für jede Operation ist zu kompliziert und schwierig für alle außer den größten Losgrößen.

Die Einführung neuer Werkzeugtypen (oder Materialien) ist mit dem Aufwand verbunden, Voreinstellungen zu erstellen und die Daten in CAM einzugeben. Die von den Werkzeugherstellern bereitgestellten Schnittdaten variieren in ihrer Beschaffenheit und ihrem Format, und einige Hersteller bieten Rechner für Buchwerte an.

• Was haben die Menschen früher getan?

Maschinenwerkstätten verlassen sich häufig auf die Erfahrung ihrer CAM und Maschinenbediener, um deren Wissen und Erfahrung mit ihrem Werkzeugsatz anzuwenden. Dies kann zeitaufwändig sein und zu Materialverschwendung führen, um geeignete Schnittgeschwindigkeiten zu finden, insbesondere bei neuen Werkzeugen und Teilegeometrien. Daher werden die meisten Schnittparameter auf der Grundlage der individuellen oder kollektiven Erfahrungen der Maschinenbediener mit bisher bewährten Verfahren festgelegt, da eine Änderung der Vorschübe und Geschwindigkeiten, sobald eine Maschinenwerkstatt ihre Prozesse festgelegt hat, mit Risiken behaftet ist.

Jeder Anbieter von Zerspanungswerkzeugen ist bestrebt, seinen Kunden dabei zu helfen, das Beste aus ihren Werkzeugen herauszuholen. Der gängigste Ansatz ist die Bereitstellung von Werkzeugkatalogen (elektronisch oder in Papierform), die einen einzigen Satz von Schnittparametern für jede Anwendung enthalten. Einige Hersteller bieten Rechner mit unterschiedlichem Schwierigkeitsgrad an.

• Wie funktioniert das?

In nur wenigen Millisekunden ist das AI Modell AI für Schnittparameter in der Lage, geeignete Vorschübe und Geschwindigkeiten zu empfehlen, indem es sowohl sein eingebettetes Fachwissen als auch sein Verständnis des von CAM bereitgestellten Schnittkontexts kombiniert.

Unsere Modelle berücksichtigen viele Aspekte des Bearbeitungskontextes und identifizieren und modellieren Faktoren, die den Bearbeitungsprozess letztendlich einschränken. Dazu gehören:

• Ein detailliertes dreidimensionales Modell der Zerspanungsdynamik (Kräfte, die auf das Werkzeug und das Werkstück wirken), die sich auf die Werkzeugverformung, die Spannungen und die Prozessstabilität auswirken
• Werkstück- und Werkzeugmaterial, die sich auf die Kräfte und Temperaturen auswirken, die während des Zerspanungsprozesses an der Spanfläche entstehen, und die sich auf die Verschleißrate auswirken
• Werkzeug-/Werkzeughaltergeometrie und andere Eigenschaften (z. B. Rundlauf), die sich auf Makrofaktoren wie Steifigkeit und geometrische Genauigkeit des Zerspanungsprozesses auswirken, bis hin zu Mikrofaktoren wie die Anfälligkeit der einzelnen Schneiden für Ausbrüche
• Modelle für die Oberflächenbearbeitung, die häufig die Prozessgeschwindigkeit für die Endbearbeitung begrenzen

Das Modell kombiniert Modelle des maschinellen Lernens und ein detailliertes dreidimensionales Modell der Physik des Zerspanungsprozesses mit einer mehrdimensionalen eingeschränkten Optimierung zur Berechnung geeigneter Drehzahlen und Vorschübe im gesamten "Konstruktionsraum" möglicher Eingabeparameter für das Werkzeug, das Werkstückmaterial und die Verwendung. Auf diese Weise kann eine globale Empfehlung berechnet werden.

Die Benutzeroberfläche ermöglicht eine flexible und intuitive Konfiguration der anwendbaren Einschränkungen, so dass der Benutzer schnell zu einer auf seine spezifische Anwendung zugeschnittenen Empfehlung gelangt und das Risiko von Werkzeugbruch, Ausschuss und schlechter Oberflächenqualität minimiert wird.

• Welche Auswirkungen hat die Software für die Nutzer und was bedeutet das?

Um alle Faktoren zu verstehen, die die Schnittbedingungen von Werkzeugen beeinflussen, ist ein enormes Wissen erforderlich, über das CAM derzeitige CAM nicht verfügt.

Die Auswahl geeigneter Schnittparameter für jedes Werkzeug und jeden Arbeitsgang in einem CNC-Programm ist eine Aufgabe, die einem professionellen Maschinenbediener ungerechtfertigt viel Zeit, Geschick und Fachwissen abverlangt. Dies stellt eine erhebliche Herausforderung für erfahrene CAM dar, die sich mit neuen Werkstoffen und Werkzeugen befassen.

AI für Schnittparameter AI nicht nur erfahrenen Anwendern Unterstützung, Erkundungsmöglichkeiten und letztendlich Optimierungen, sondern senkt auch die Einstiegshürde für die CNC-Programmierung insgesamt, indem sie autonom die geeigneten Vorschübe und Geschwindigkeiten für einen bestimmten Werkzeugweg, ein bestimmtes Material und einen bestimmten Arbeitsgang auswählt. Nahtlos in CAM integriert, ermöglicht sie es Anwendern, CNC-Programme für Werkzeuge und Materialien, über die sie nur begrenzte Kenntnisse haben, sicher zu erstellen.

AI den Zeitaufwand CAM bei der Einstellung von Vorschüben und Geschwindigkeiten erheblich reduzieren, indem sie physikalisch basierte Schnittparameter für alle zugänglich macht und riskante und kostspielige Experimente überflüssig macht. Weitere Einsparungen werden durch eine Verkürzung der Bearbeitungszeit und geringere Ausschussraten erzielt.

• Wie stellen Sie sicher, dass die Lösung in der Praxis funktioniert und in den Arbeitsablauf der Maschinenbediener passt?

Wir haben ein umfangreiches Konzeptvalidierungsprogramm mit einer Gruppe bestehender CAM -Anwender, Werkzeugherstellern und unseren eigenen Fertigungsingenieuren abgeschlossen.

Dabei wurde sowohl die Benutzerfreundlichkeit des AI für Schnittparameter durch die Integration in die Prozesse auf den eigenen Maschinen als auch die physischen Vorschübe und Geschwindigkeiten validiert.

• Was kann Cutting Parameters AI unterstützen?

Cutting Parameters AI unterstützt derzeit die folgenden Werkzeuge, Materialien und Anwendungen:

• Werkzeuge: Flach-/Radius-/Kugelfräser, Bohrer und Gewindebohrer
• Werkstoffe: Alle gängigen Aluminiumsorten, rostfreie Stähle, Kohlenstoffstähle, Baustähle, Titan. Weitere Materialien werden derzeit modelliert und sind in Kürze verfügbar.
• Anwendungen: Schruppen, Schlichten von Flächen und Wänden, Herstellen von Löchern, Schlichten durch Abtasten (z. B. Kugelmühlen)
  

• Wer kann es nutzen?

CAM-Programmierer und Maschinenbediener, die CNC-Maschinen verwenden, über unser bestehendes CAM -Plugin für Autodesk Fusion. Die Lösung wird in Kürze auch für Siemens und Mastercam verfügbar sein.

Cutting Parameters AI zielt auf zwei Personengruppen ab:

1. Ein erfahrener CAM , der seine Vorschübe und Geschwindigkeiten optimieren möchte, um seine Zykluszeiten zu verkürzen, die Lebensdauer seiner Werkzeuge zu verlängern oder die Ausschussquote zu senken und so letztlich Zeit und Geld zu sparen.

2. Ein unerfahrener/hobbyistischer CAM , der entweder nicht über das Wissen oder die Erfahrung verfügt, um Vorschübe und Geschwindigkeiten zuzuweisen, oder keine Werkzeugbibliothek hat, die so strukturiert ist, dass sie in seine Werkzeugwege eingespeist werden kann. AI Cutting Parameters AI dieser Benutzer seine Teile mit sicheren und zuverlässigen Schnittdaten bearbeiten, ohne Zeit in die Beschaffung der Schnittdaten investieren zu müssen.
   

• Wie können Sie beweisen, dass es funktioniert?

Die Vorschübe und Geschwindigkeiten, die von den Cutting Parameters AI erzeugt werden, wurden in unserem Werk und in größerem Umfang mit Teilnehmern des Beta-Programms ausgiebig getestet, und die Ergebnisse wurden verwendet, um die Genauigkeit und Zuverlässigkeit unserer Empfehlungen weiter zu verfeinern.

Aufgrund der Ergebnisse unserer internen Tests und der Zusammenarbeit mit bestehenden Anwendern erwartet CloudNC, dass Anwender, die Cutting Parameters AI einsetzen, sofort von sofortigen, auf jedes Szenario zugeschnittenen Schnittparametern profitieren werden, was zu Produktivitätsoptimierungen von mindestens 20 % bei ihren Bearbeitungsvorgängen führt.

• Wie genau ist sie? ‍

Cutting Parameters AI generiert Vorschub- und Geschwindigkeitsempfehlungen, die denen eines erfahrenen Zerspanungsmechanikers ähneln, der die Schnittparameter für jeden Arbeitsgang auf einen bestimmten Kontext abstimmt.

• Was wird als nächstes passieren?

Wir werden unsere physikalischen und hybriden AI weiter verfeinern, um sicherzustellen, dass unsere Empfehlungen optimal/industriell führend sind, was die Reduzierung der Bearbeitungszeit und die Lieferung von Teilen mit höchster Genauigkeit angeht, indem wir sowohl den Werkzeugverschleiß als auch die Vibrationen in größerem technischen Detail berücksichtigen.

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