Nous avons rencontré Andy Cheadle, directeur technique de CloudNC, pour lui poser les questions clés sur notre nouvelle solution Cutting Parameters AI Voici ses réponses !
- Qu'avez-vous lancé ?
Nous publions une mise à jour de notre solution logicielle, CAM Assistqui permettra à nos utilisateurs d'avoir accès à l'AI paramètres de coupe en tant que fonction de prévisualisation.
- Qu'est-ce que l'AI paramètres de coupe ?
Cutting Parameters AI est un nouveau module de notre logiciel CAM Assist qui recommande automatiquement les avances et les vitesses appropriées pour pratiquement n'importe quel scénario d'usinage CNC, en quelques instants.
En général, la définition de nouvelles avances et vitesses est une tâche ardue et fastidieuse, même pour un programmeur CAM expérimenté. Bien que les machines à commande numérique soient capables d'une immense précision, trop d'expérimentations manuelles sont nécessaires pour affiner leurs avances et leurs vitesses pour chaque élément de l'usinage d'un composant.
En conséquence, de nombreux programmeurs de CAM sont contraints de s'appuyer sur une approche "unique" en matière d'avances et de vitesses, au lieu d'être en mesure de définir scientifiquement des paramètres spécifiques pour chaque parcours d'outil unique, ce qui entraîne une baisse de la productivité, des temps de cycle inefficaces et des finitions de surface sous-optimales.
Cutting Parameters AI résout ce problème. Il permet aux utilisateurs de régler facilement les avances et les vitesses basées sur la physique pour chaque parcours d'outil - en tenant compte de la géométrie de la coupe, de l'outil, de la machine, du support de travail, du matériau et plus encore - en quelques instants, directement dans la CAM. Avec Cutting Parameters AI, les contraintes les plus importantes qui empêchent d'enlever la matière plus rapidement dans n'importe quelle coupe sont toujours visibles pour l'opérateur, ce qui lui permet de prendre des mesures pour augmenter la productivité.
En outre, l'AI paramètres de coupe peut fournir des avances et des vitesses de démarrage sûres pour des matériaux et avec des outils avec lesquels l'utilisateur n'a jamais travaillé, ce qui permet d'augmenter considérablement le temps de réponse.
Cutting Parameters AI est donc la première solution d'alimentation et de vitesse à fournir aux utilisateurs une compréhension holistique de l'environnement de coupe et des contraintes qui s'y appliquent, entièrement intégrée dans leurs progiciels de CAM et leurs flux de travail existants. Pour la plupart des machinistes, elle augmente considérablement ce qu'il leur est possible de réaliser avec une machine CNC.
CloudNC s'attend à ce que les utilisateurs qui emploient l'AI paramètres de coupe bénéficient immédiatement de paramètres de coupe instantanés adaptés à n'importe quel scénario, ce qui se traduira par une optimisation de la productivité d'au moins 20 % dans leurs opérations d'usinage.
- Quel est le problème à résoudre ?
Il y a tellement de facteurs à prendre en compte lors de la sélection des paramètres de coupe, des avances et des vitesses que la détermination de la meilleure option prend beaucoup de temps pour un ingénieur CAM expérimenté, et est déconcertante pour quelqu'un qui débute dans l'industrie.
Les paramètres de coupe trop agressifs coûtent cher en raison des outils cassés ou usés et des pièces mises au rebut. De même, s'en tenir à une gamme conservatrice et sûre de vitesses de coupe laisse du temps et de l'argent sur la table avec des parcours d'outils lents.
En outre, les paramètres de coupe qui conviennent à un parcours d'outils peuvent être moins adaptés à d'autres parcours d'outils, mais la programmation de paramètres différents pour chaque opération est trop complexe et trop difficile pour les lots de taille importante.
L'introduction de nouveaux types d'outils (ou de matériaux) s'accompagne de la création de préréglages et de l'introduction des données dans le logiciel de CAM . Les données de coupe fournies par les fabricants d'outils varient dans leur nature et leur format, et quelques fabricants fournissent des calculateurs sur les valeurs comptables.
- Que faisaient les gens avant ?
Les ateliers d'usinage s'appuient souvent sur l'expérience de leurs programmeurs CAM et de leurs machinistes pour appliquer leurs connaissances et leur expérience à leur jeu d'outils. Cela peut prendre du temps et entraîner un gaspillage de matière pour trouver les vitesses de coupe appropriées, en particulier pour les nouveaux outils et la nouvelle géométrie des pièces. Par conséquent, la plupart des paramètres de coupe sont réglés en fonction de l'expérience individuelle ou collective des machinistes sur ce qui a fonctionné auparavant, étant donné que la modification des avances et des vitesses une fois qu'un atelier d'usinage a mis au point ses processus comporte des risques.
Chaque fournisseur d'outils de coupe cherche à servir ses clients en les aidant à tirer le meilleur parti de leurs outils. L'approche la plus courante consiste à fournir des catalogues d'outils (électroniques ou papier) qui présentent un ensemble unique de paramètres de coupe pour chaque application. Certains fabricants proposent des calculateurs plus ou moins sophistiqués.
- Comment cela fonctionne-t-il ?
En quelques millisecondes, le modèle physique de AI paramètres de coupe est capable de recommander les avances et les vitesses appropriées en combinant à la fois ses connaissances du domaine et une compréhension du contexte de coupe fournie par CAM Assist
Nos modèles prennent en compte de nombreux aspects du contexte de l'usinage, en identifiant et en modélisant les facteurs qui limitent en fin de compte le processus d'usinage. Ces facteurs sont les suivants
- Un modèle tridimensionnel détaillé de la dynamique de coupe (forces agissant sur l'outil et la pièce) qui a un impact sur la déviation de l'outil, les contraintes et la stabilité du processus.
- Le matériau de la pièce et de l'outil, qui influe sur les forces et les températures générées au niveau de la face de coupe pendant le processus de coupe, et qui a un impact sur les taux d'usure.
- la géométrie de l'outil/du porte-outil et d'autres attributs (par exemple le faux-rond), qui ont un impact sur des macro-facteurs tels que la rigidité et la précision géométrique du processus de coupe, jusqu'à des micro-facteurs tels que la susceptibilité de chaque arête de coupe à l'écaillage.
- Modèles de finition de surface, qui limitent souvent la vitesse du processus pour les utilisations de finition
Le modèle combine des modèles d'apprentissage automatique et un modèle tridimensionnel détaillé de la physique du processus de coupe, ainsi qu'une optimisation multidimensionnelle sous contrainte pour calculer les vitesses et les avances appropriées dans l'ensemble de l'"espace de conception" des paramètres d'entrée possibles pour l'outil, le matériau de la pièce à usiner et l'utilisation. Cela permet de calculer une recommandation globale.
L'interface utilisateur permet de configurer les contraintes applicables de manière souple et intuitive, ce qui permet à l'utilisateur d'obtenir rapidement une recommandation adaptée à son usage spécifique, en minimisant le risque de bris d'outil, de mise au rebut de la pièce et de mauvais état de surface.
- Quel sera l'impact du logiciel pour les utilisateurs, et qu'est-ce que cela signifie ?
La compréhension de tous les facteurs qui affectent les conditions de coupe de l'outil nécessite une connaissance approfondie qui n'est pas disponible dans les logiciels de CAM actuels.
La sélection des paramètres de coupe appropriés pour chaque outil et chaque opération d'un programme CNC est une tâche qui exige un temps, des compétences et une expertise injustifiables de la part d'un machiniste professionnel. Cela représente un défi important pour les programmeurs CAM expérimentés qui s'intéressent à de nouveaux matériaux et à de nouveaux outils.
Non seulement l'AI paramètres de coupe profite aux utilisateurs expérimentés en les aidant, en les explorant et en les optimisant, mais elle abaisse également la barrière d'entrée de la programmation CNC dans son ensemble en sélectionnant de manière autonome les avances et les vitesses appropriées pour une trajectoire d'outil, un matériau et une opération donnés. Intégré de manière transparente à CAM Assist, il permet aux utilisateurs de composer en toute confiance des programmes CNC pour des outils et des matériaux dont ils ont une connaissance limitée.
L'AI paramètres de coupe réduira considérablement le temps que les utilisateurs de CAM consacrent au réglage des avances et des vitesses en rendant les paramètres de coupe basés sur la physique accessibles à tous, éliminant ainsi la nécessité d'une expérimentation risquée et coûteuse. D'autres économies seront réalisées grâce à la réduction du temps nécessaire à l'usinage physique des pièces et à la diminution des taux de rebut.
- Comment s'assurer que la solution fonctionne de manière pratique pour les machinistes et s'intègre dans leur flux de travail ?
Nous avons mené à bien un vaste programme de validation du concept avec une population d'utilisateurs de CAM Assist , de fabricants d'outils et d'ingénieurs de production de notre propre site de production.
Cela a permis de valider à la fois l'expérience utilisateur du module Cutting Parameters AI en l'intégrant à leurs processus sur leurs propres machines, et de valider les avances et les vitesses physiques.
- Que peut prendre en charge l'AI paramètres de coupe ?
L AI paramètres de coupe prend actuellement en charge les outils, matériaux et applications suivants :
- Outils : Fraises plates/à rayon/à bille, forets et tarauds
- Matériaux : Toutes les qualités courantes d'aluminium, d'acier inoxydable, d'acier au carbone, d'acier doux et de titane. D'autres matériaux sont en cours de modélisation et seront bientôt disponibles.
- Applications : Ebauche, finition des surfaces planes et des parois, réalisation de trous, finition de type "scanning" (par exemple, broyeurs à billes).
- Qui peut l'utiliser ?
Les programmeurs CAM et les machinistes utilisant des machines CNC, via notre plug-in CAM Assist existant pour Autodesk Fusion. La solution sera également bientôt disponible pour Siemens NX et Mastercam.
Cutting Parameters AI s'adresse à deux types de personnes :
- Un programmeur/usineur CAM expérimenté qui cherche à optimiser ses avances et ses vitesses afin de réduire son cycle, d'augmenter la durée de vie de ses outils ou de réduire les taux de rebut, ce qui lui permet de gagner du temps et de l'argent.
- Un programmeur/usinier CAM inexpérimenté/hobbyiste qui n'a pas les connaissances ou l'expérience nécessaires pour assigner des avances et des vitesses ou qui ne dispose pas d'une bibliothèque d'outils structurée pour alimenter ses trajectoires d'outils. L'AI paramètres de coupe permettra à cet utilisateur d'usiner ses pièces avec des données de coupe sûres et fiables sans avoir à investir du temps pour trouver lui-même les données de coupe.
- Comment prouver que cela fonctionne ?
Les avances et les vitesses produites par les modèles Cutting Parameters AI ont été testées de manière approfondie dans notre usine et plus largement avec les participants au programme bêta, et les résultats ont été utilisés pour affiner la précision et la fiabilité de nos recommandations.
D'après les résultats de nos tests internes et de notre collaboration avec les utilisateurs existants, CloudNC s'attend à ce que les utilisateurs utilisant l'AI paramètres de coupe bénéficient immédiatement de paramètres de coupe instantanés adaptés à n'importe quel scénario, ce qui se traduira par une optimisation de la productivité d'au moins 20 % dans leurs opérations d'usinage.
- Quelle est sa précision ?
L AI paramètres de coupe génère des recommandations d'avance et de vitesse similaires à celles d'un machiniste qualifié, en adaptant les paramètres de coupe à un contexte spécifique, pour chaque opération.
- Que se passera-t-il ensuite ?
Nous continuerons à affiner nos modèles de physique et d'AI hybride pour nous assurer que nos recommandations sont optimales et à la pointe de l'industrie en termes de réduction du temps d'usinage et de production de pièces de la plus haute précision, en tenant compte de l'usure des outils et des vibrations de manière plus détaillée sur le plan technique.
