Abbiamo incontrato il CTO di CloudNC Andy Cheadle per porgli le domande chiave sulla nostra nuova soluzione Cutting Parameters AI . Seguono le sue risposte!

• Cosa avete lanciato?

Stiamo rilasciando un aggiornamento per la nostra soluzione software CAM , che consentirà ai nostri utenti di accedere alla funzione Cutting Parameters AI anteprima.

• Che cos'è l'AI dei parametri di taglio?

Cutting Parameters AI un nuovo modulo del nostro software CAM che consiglia automaticamente, in pochi istanti, avanzamenti e velocità adeguati praticamente per qualsiasi scenario di lavorazione CNC.

Di solito, definire nuovi avanzamenti e velocità è un compito arduo e dispendioso in termini di tempo, anche per un CAM esperto. Sebbene le macchine CNC siano in grado di garantire una precisione straordinaria, è necessaria una quantità eccessiva di sperimentazione manuale per mettere a punto gli avanzamenti e le velocità per ogni elemento della lavorazione di un componente.

Di conseguenza, molti CAM sono costretti ad adottare un approccio "universale" per quanto riguarda gli avanzamenti e le velocità, invece di poter impostare scientificamente parametri specifici per ogni percorso utensile unico, con conseguente riduzione della produttività, tempi di ciclo inefficienti e finiture superficiali non ottimali.

Cutting Parameters AI questo problema. Consente agli utenti di impostare facilmente feed e velocità basati sulla fisica per ogni percorso utensile, tenendo conto della geometria di taglio, dell'utensile, della macchina, del sistema di serraggio, del materiale e altro ancora, in pochi istanti, direttamente nel CAM. Con Cutting Parameters AI, i maggiori vincoli alla rimozione più rapida del materiale in qualsiasi taglio unico sono sempre visibili all'operatore, consentendogli di intervenire per aumentare la produttività.

Inoltre, l'AI dei parametri di taglio può fornire avanzamenti e velocità di avviamento sicuri per materiali e utensili con cui l'utente non ha mai lavorato, aumentando drasticamente il "right-first-time".  

Cutting Parameters AI quindi la prima soluzione per la regolazione dei parametri di taglio che offre agli utenti una comprensione olistica dell'ambiente di taglio e dei vincoli ad esso applicabili, completamente integrata nei loro pacchetti CAM e flussi di lavoro esistenti. Per la maggior parte dei macchinisti, aumenta notevolmente ciò che è possibile ottenere con una macchina CNC.

CloudNC si aspetta che gli utenti che utilizzano Cutting Parameters AI beneficino immediatamente di parametri di taglio personalizzati per qualsiasi scenario, con conseguente ottimizzazione della produttività di almeno il 20% nelle loro operazioni di lavorazione.

• Qual è il problema che state risolvendo?

Ci sono così tanti fattori da considerare nella scelta dei parametri di taglio, degli avanzamenti e delle velocità che determinare l'opzione migliore richiede molto tempo anche a un CAM esperto e può risultare complicato per chi è nuovo nel settore.

I parametri di taglio troppo aggressivi comportano costi elevati a causa di utensili rotti o usurati e di pezzi scartati. Allo stesso modo, attenersi a una gamma di velocità di taglio prudente e sicura lascia sul tavolo tempo e denaro con percorsi utensile lenti.

Inoltre, i parametri di taglio validi per un percorso utensile possono essere meno adatti per altri percorsi utensile, ma programmare parametri diversi per ogni operazione è troppo complicato e difficile per tutti i lotti, tranne quelli più grandi.

L'introduzione di nuovi tipi di utensili (o materiali) comporta il costo aggiuntivo della creazione di impostazioni predefinite e dell'inserimento dei dati nel CAM . I dati di taglio forniti dai produttori di utensili variano per caratteristiche e formato, e alcuni produttori forniscono calcolatori oltre ai valori contabili.

• Cosa facevano le persone prima?

Le officine meccaniche spesso si affidano all'esperienza dei propri CAM e macchinisti per applicare le loro conoscenze e competenze con il proprio set di utensili. Ciò può richiedere molto tempo per la configurazione e comportare uno spreco di materiale per trovare velocità di taglio adeguate, soprattutto per i nuovi utensili e la geometria dei pezzi. Di conseguenza, la maggior parte dei parametri di taglio viene impostata utilizzando l'esperienza individuale o collettiva dei macchinisti su ciò che ha funzionato in precedenza, dato che modificare gli avanzamenti e le velocità una volta che un'officina meccanica ha impostato i propri processi è molto rischioso.

Ogni fornitore di utensili da taglio cerca di servire i propri clienti aiutandoli a ottenere il meglio dai loro utensili. L'approccio più comune consiste nel fornire cataloghi di utensili (elettronici o cartacei) che forniscono un'unica serie di parametri di taglio per ogni applicazione. Alcuni produttori offrono calcolatori più o meno sofisticati.

• Come funziona?

In pochi millisecondi, il modello AI Cutting Parameters AI è in grado di consigliare avanzamenti e velocità adeguati combinando sia le sue conoscenze di dominio integrate sia la comprensione del contesto di taglio fornita da CAM .

I nostri modelli considerano molti aspetti del contesto di lavorazione, identificando e modellando i fattori che in ultima analisi limitano il processo di lavorazione. Questi includono:

• Un modello tridimensionale dettagliato della dinamica di taglio (forze che agiscono sull'utensile e sul pezzo) che influisce sulla deflessione dell'utensile, sulle sollecitazioni e sulla stabilità del processo.
• Materiale del pezzo e dell'utensile, che influenzano le forze e le temperature generate sulla superficie di taglio durante il processo di taglio e che influiscono sui tassi di usura.
• Geometria dell'utensile e del portautensili e altri attributi (ad esempio il run-out), che influiscono su fattori macro come la rigidità e la precisione geometrica del processo di taglio, fino a fattori micro come la suscettibilità di ciascun tagliente alla scheggiatura.
• Modelli di finitura superficiale, che spesso limitano la velocità del processo per gli usi di finitura

Il modello combina modelli di apprendimento automatico e un modello tridimensionale dettagliato della fisica del processo di taglio, insieme a un'ottimizzazione vincolata multidimensionale per calcolare velocità e avanzamenti appropriati nell'intero "spazio di progettazione" dei possibili parametri di input per l'utensile, il materiale del pezzo e l'utilizzo. In questo modo è possibile calcolare una raccomandazione globale.

L'interfaccia utente consente di configurare i vincoli applicabili in modo flessibile e intuitivo, permettendo all'utente di raggiungere rapidamente una raccomandazione adatta al suo uso specifico, riducendo al minimo il rischio di rottura dell'utensile, di scarto del pezzo e di scarsa finitura superficiale.

• Che impatto avrà il software per gli utenti e cosa significa?

Comprendere tutti i fattori che influenzano le condizioni di taglio degli utensili richiede una vasta conoscenza che non è disponibile nell'attuale CAM .

La selezione dei parametri di taglio appropriati per ogni utensile e operazione in un programma CNC è un compito che richiede una quantità ingiustificabile di tempo, abilità e competenza da parte di un operatore professionista. Ciò rappresenta una sfida significativa per CAM esperti che si espandono in nuovi materiali e utensili.

AI dei parametri di taglio non solo AI gli utenti esperti attraverso l'assistenza, l'esplorazione e, in ultima analisi, l'ottimizzazione, ma riduce anche le barriere all'ingresso nella programmazione CNC nel suo complesso, selezionando in modo autonomo avanzamenti e velocità appropriati per un determinato percorso utensile, materiale e operazione. Perfettamente integrato in CAM , consente agli utenti di comporre con sicurezza programmi CNC per utensili e materiali di cui hanno una conoscenza limitata.

I parametri di taglio AI notevolmente il tempo impiegato CAM per impostare avanzamenti e velocità, rendendo accessibili a tutti i parametri di taglio basati sulla fisica ed eliminando la necessità di sperimentazioni rischiose e costose. Ulteriori risparmi saranno ottenuti grazie alla riduzione del tempo necessario per la lavorazione fisica dei pezzi e alla diminuzione dei tassi di scarto.

• Come fate a garantire che la soluzione funzioni praticamente per i macchinisti e si adatti al loro flusso di lavoro?

Abbiamo concluso un ampio programma di validazione del concetto con un campione di utenti CAM esistenti, produttori di utensili e i nostri ingegneri di produzione.

In questo modo è stata convalidata sia l'esperienza dell'utente del modulo AI dei parametri di taglio attraverso l'integrazione con i loro processi sulle loro macchine, sia la convalida degli avanzamenti fisici e delle velocità.

• Che cosa può supportare Cutting Parameters AI ?

Cutting Parameters AI supporta attualmente i seguenti strumenti, materiali e applicazioni:

• Strumenti: Frese a candela piana/arrotondata/sfere, punte e maschi
• Materiali: Tutti i tipi più comuni di alluminio, acciai inossidabili, acciai al carbonio, acciai dolci e titanio. Altri materiali sono in fase di modellazione e saranno presto disponibili.
• Applicazioni: Sgrossatura, finitura di piani e pareti, foratura, finitura "a scansione" (es. mulini a sfere)
  

• Chi può usarlo?

Programmatori CAM e operatori che utilizzano macchine CNC, tramite il nostro plug-in CAM esistente per Autodesk Fusion. La soluzione sarà presto disponibile anche per Siemens e Mastercam.

Cutting Parameters AI si rivolge a due figure:

1. Un CAM esperto che desidera ottimizzare i propri avanzamenti e velocità al fine di ridurre i tempi di ciclo, aumentare la durata degli utensili o ridurre i tassi di scarto, con un conseguente risparmio di tempo e denaro.

2. Un CAM inesperto/hobbista che non ha le conoscenze o l'esperienza necessarie per assegnare avanzamenti e velocità o non dispone di una libreria utensili strutturata per alimentare i propri percorsi utensile. Cutting Parameters AI questo utente di lavorare i propri pezzi con dati di taglio sicuri e affidabili senza dover investire tempo nella ricerca dei dati di taglio.
   

• Come si fa a dimostrare che funziona?

Gli avanzamenti e le velocità prodotti dai modelli AI dei parametri di taglio sono stati testati a fondo nel nostro stabilimento e più ampiamente con i partecipanti al programma beta, e i risultati sono stati utilizzati per perfezionare ulteriormente l'accuratezza e l'affidabilità delle nostre raccomandazioni.

Dai risultati dei nostri test interni e dalla collaborazione con gli utenti esistenti, CloudNC si aspetta che gli utenti che utilizzano Cutting Parameters AI beneficino immediatamente di parametri di taglio personalizzati per qualsiasi scenario, con conseguente ottimizzazione della produttività di almeno il 20% nelle loro operazioni di lavorazione.

• Quanto è preciso? ‍

L AI parametri di taglio genera raccomandazioni su avanzamenti e velocità simili a quelle di un macchinista esperto, adattando i parametri di taglio a un contesto specifico, per ogni operazione.

• Cosa succederà dopo?

Continueremo a perfezionare i nostri modelli fisici e AI ibrida per garantire che le nostre raccomandazioni siano ottimali e all'avanguardia nel settore in termini di riduzione dei tempi di lavorazione e di fornitura di pezzi della massima precisione, considerando in modo più dettagliato sia l'usura degli utensili che le vibrazioni.

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