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 geben ein Update für unsere Softwarelösung heraus, CAM AssistDas bedeutet, dass unsere Anwender Zugang zu Cutting Parameters AI als Vorschaufunktion haben werden.
- Was ist Cutting Parameters AI?
Cutting Parameters AI ist ein neues Modul für unsereAssist , das in wenigen Augenblicken automatisch geeignete Vorschübe und Drehzahlen für praktisch jedes CNC-Bearbeitungsszenario empfiehlt.
Normalerweise ist die Definition neuer Vorschübe und Geschwindigkeiten eine mühsame und zeitraubende Aufgabe, selbst für einen erfahrenen CAM . CNC-Maschinen sind zwar zu enormer Präzision fähig, doch ist zu viel manuelles Experimentieren erforderlich, um ihre Vorschübe und Geschwindigkeiten für jedes Element der Bearbeitung eines Bauteils fein abzustimmen.
Infolgedessen sind viele CAM gezwungen, sich bei Vorschüben und Geschwindigkeiten auf eine Einheitsgröße zu verlassen, anstatt spezifische Einstellungen für jeden einzelnen Werkzeugweg wissenschaftlich festzulegen, was zu geringerer Produktivität, ineffizienten Zykluszeiten und suboptimalen Oberflächengüten führt.
Cutting Parameters AI löst dieses Problem. Es ermöglicht den Anwendern, physikalisch basierte Vorschübe und Geschwindigkeiten für jeden Werkzeugweg - unter Berücksichtigung der Schnittgeometrie, des Werkzeugs, der Maschine, der Aufspannung, des Materials und mehr - in wenigen Augenblicken direkt in CAM einzustellen. Mit Cutting Parameters AI sind die größten Einschränkungen für einen schnelleren Materialabtrag bei jedem einzelnen Schnitt für den Maschinenbediener jederzeit sichtbar, so dass 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.
Cutting Parameters AI ist daher die erste Lösung für Vorschübe und Geschwindigkeiten, die den Anwendern ein ganzheitliches Verständnis der Zerspanungsumgebung und der dafür geltenden Beschränkungen bietet und vollständig in ihre bestehenden CAM und Arbeitsabläufe integriert ist. Für die meisten Zerspanungsmechaniker bedeutet dies eine erhebliche Steigerung der Möglichkeiten, die sie mit einer CNC-Maschine erreichen können.
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 von Schnittparametern, Vorschüben und Geschwindigkeiten sind so viele Faktoren zu berücksichtigen, dass die Bestimmung der besten Option für einen erfahrenen CAM sehr zeitaufwändig und für einen Neuling in der Branche 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 die CAM einzugeben. Die von den Werkzeugherstellern zur Verfügung gestellten Schnittdaten variieren in ihrer Art und ihrem Format, und einige Hersteller bieten Berechnungen über Buchwerte an.
- Was haben die Menschen früher getan?
Maschinenbaubetriebe verlassen sich oft auf die Erfahrung ihrer CAM und Zerspanungsmechaniker, um ihr Wissen und ihre Erfahrung mit ihrem Werkzeugsatz anzuwenden. Dies kann zeitaufwendig sein und es wird Material verschwendet, um geeignete Schnittgeschwindigkeiten zu finden, insbesondere für neue Werkzeuge und Teilegeometrien. Infolgedessen werden die meisten Schnittparameter auf der Grundlage der individuellen oder kollektiven Erfahrung der Zerspanungsmechaniker eingestellt, da eine Änderung der Vorschübe und Drehzahlen, sobald eine Werkstatt ihre Prozesse eingestellt 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 für Schnittparameter in der Lage, geeignete Vorschübe und Geschwindigkeiten zu empfehlen, indem es sowohl sein eingebettetes Fachwissen als auch das von CAM Assist bereitgestellte Verständnis des 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?
Das Verständnis aller Faktoren, die sich auf die Schnittbedingungen auswirken, erfordert ein sehr umfangreiches Wissen, das in der aktuellen CAM nicht vorhanden ist.
Die Auswahl geeigneter Schnittparameter für jedes Werkzeug und jeden Arbeitsgang in einem CNC-Programm ist eine Aufgabe, die von einem professionellen Zerspaner einen unvertretbaren Aufwand an Zeit, Können und Fachwissen erfordert. Dies stellt eine große Herausforderung für erfahrene CAM dar, die sich mit neuen Materialien und Werkzeugen beschäftigen.
Die AI Schnittparameter bietet nicht nur erfahrenen Anwendern Unterstützung, Erkundung und schließlich Optimierung, sondern senkt auch die Einstiegshürde für die CNC-Programmierung insgesamt, indem sie selbstständig geeignete Vorschübe und Geschwindigkeiten für einen bestimmten Werkzeugweg, ein bestimmtes Material und eine bestimmte Bearbeitung auswählt. Durch die nahtlose Integration in CAM Assist können Anwender selbstbewusst CNC-Programme für Werkzeuge und Materialien erstellen, mit denen sie nur wenig vertraut sind.
Die AI für Schnittparameter wird die Zeit, die CAM für die Einstellung von Vorschüben und Geschwindigkeiten aufwenden, erheblich reduzieren, da physikalisch basierte Schnittparameter für jeden zugänglich gemacht werden, wodurch riskante und teure Experimente überflüssig werden. Weitere Einsparungen werden durch eine Verringerung der für die physische Bearbeitung von Teilen benötigten Zeit 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 Reihe von bestehenden CAM Assist , Werkzeugherstellern und Produktionsingenieuren unserer eigenen Produktionsstätte 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 und Zerspaner, die CNC-Maschinen verwenden, über unser bestehendes CAM Assist für Autodesk Fusion. Die Lösung wird bald auch für Siemens NX und Mastercam verfügbar sein.
Cutting Parameters AI zielt auf zwei Personengruppen ab:
- Ein erfahrener CAM , der seine Vorschübe und Geschwindigkeiten optimieren möchte, um seinen Zyklus zu verkürzen, die Lebensdauer seiner Werkzeuge zu erhöhen oder die Ausschussrate zu reduzieren und damit letztendlich Zeit und Geld zu sparen.
- Ein unerfahrener CAM , der entweder nicht über das Wissen oder die Erfahrung verfügt, Vorschübe und Geschwindigkeiten zuzuweisen, oder der keine strukturierte Werkzeugbibliothek hat, die er in seine Werkzeugwege einspeisen kann. Cutting Parameters AI ermöglicht es diesen Anwendern, ihre Teile mit sicheren und zuverlässigen Schnittdaten zu bearbeiten, ohne dass sie die Zeit investieren müssen, die Schnittdaten selbst zu beschaffen.
- 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.
