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 Assistche consentirà ai nostri utenti di accedere ai parametri di taglio AI in anteprima.
- Che cos'è l'AI dei parametri di taglio?
Cutting Parameters AI è un nuovo modulo per il nostro software CAM Assist che consiglia automaticamente e in pochi istanti gli avanzamenti e le velocità appropriate per qualsiasi scenario di lavorazione CNC.
Di solito, la definizione di nuovi avanzamenti e velocità è un compito arduo e lungo, anche per un programmatore CAM esperto. Sebbene le macchine CNC siano capaci di un'immensa precisione, sono necessarie troppe sperimentazioni manuali per mettere a punto gli avanzamenti e le velocità per ogni elemento della lavorazione di un componente.
Di conseguenza, molti programmatori CAM sono costretti ad affidarsi a un approccio "unico" quando si tratta di avanzamenti e velocità, invece di essere in grado di impostare scientificamente le impostazioni specifiche per ogni singolo percorso utensile, con conseguente riduzione della produttività, tempi di ciclo inefficienti e finiture superficiali non ottimali.
Cutting Parameters AI risolve questo problema. Consente agli utenti di impostare facilmente avanzamenti e velocità basati sulla fisica per ogni percorso utensile, tenendo conto della geometria del taglio, dell'utensile, della macchina, dell'attrezzatura, 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 ogni singolo taglio sono sempre visibili al macchinista, che può così 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 è quindi la prima soluzione per gli avanzamenti e le velocità a fornire agli utenti una comprensione olistica dell'ambiente di taglio e dei vincoli ad esso applicabili, completamente integrata nei pacchetti software CAM e nei flussi di lavoro esistenti. Per la maggior parte dei macchinisti, aumenta in modo sostanziale le possibilità di ottenere risultati 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?
I fattori da considerare nella scelta dei parametri di taglio, degli avanzamenti e delle velocità sono così tanti che determinare l'opzione migliore richiede molto tempo per un ingegnere CAM esperto e disorienta chi è alle prime armi 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 l'onere di creare preimpostazioni e di inserire i dati nel software CAM . I dati di taglio forniti dai produttori di utensili variano per carattere e formato e alcuni produttori forniscono calcolatori sui valori contabili.
- Cosa facevano le persone prima?
Le officine meccaniche spesso si affidano all'esperienza dei programmatori CAM e dei macchinisti per applicare le loro conoscenze e la loro esperienza con il loro set di utensili. Questo può richiedere molto tempo e sprecare materiale per trovare le velocità di taglio adatte, soprattutto per i nuovi utensili e la geometria del pezzo. Di conseguenza, la maggior parte dei parametri di taglio viene impostata in base all'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 pieno di rischi.
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 fisico Cutting Parameters AI è in grado di consigliare avanzamenti e velocità appropriati, combinando le sue conoscenze di dominio incorporate e la comprensione del contesto di taglio fornita da CAM Assist.
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?
La comprensione di tutti i fattori che influenzano le condizioni di taglio degli utensili richiede un'enorme quantità di conoscenze che non sono disponibili negli attuali software 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 macchinista professionista. Ciò rappresenta una sfida significativa per i programmatori CAM esperti che si stanno espandendo verso nuovi materiali e utensili.
L'AI dei parametri di taglio non solo avvantaggia gli utenti esperti attraverso l'assistenza, l'esplorazione e infine l'ottimizzazione, ma abbassa anche la barriera all'ingresso della programmazione CNC nel suo complesso, selezionando autonomamente gli avanzamenti e le velocità appropriate per un determinato percorso utensile, materiale e operazione. Perfettamente integrato in CAM Assist, consente agli utenti di comporre con sicurezza programmi CNC per utensili e materiali di cui hanno una conoscenza limitata.
L AI dei parametri di taglio ridurrà sostanzialmente il tempo che gli utenti CAM dedicano all'impostazione di 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 realizzati grazie alla riduzione dei tempi di lavorazione fisica dei pezzi e alla diminuzione degli scarti.
- 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 convalida del concetto con una popolazione di utenti esistenti di CAM Assist , produttori di utensili e ingegneri di produzione del nostro stabilimento.
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 macchinisti che utilizzano macchine CNC, tramite il nostro plug-in CAM Assist per Autodesk Fusion. La soluzione sarà presto disponibile anche per Siemens NX e Mastercam.
Cutting Parameters AI si rivolge a due figure:
- Un programmatore/macchinista CAM esperto che desidera ottimizzare gli avanzamenti e le velocità per ridurre il ciclo, aumentare la durata degli utensili o ridurre gli scarti, risparmiando tempo e denaro.
- Un programmatore/macchinista CAM inesperto/hobbista che non ha le conoscenze o l'esperienza per assegnare avanzamenti e velocità o non dispone di una libreria di utensili strutturata per alimentare i propri percorsi utensile. Cutting Parameters AI consentirà a questi utenti di lavorare i loro pezzi con dati di taglio sicuri e affidabili senza dover investire il tempo necessario per reperire i 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.
