Czy AI może ustalać parametry cięcia CNC?

Właśnie na to pytanie postanowiliśmy odpowiedzieć w naszym najnowszym filmie przedstawiającym narzędzie Cutting Parameters Explorer( CPE ) – funkcję dostępną w programie CAM , stworzoną po to, by pomóc operatorom maszyn i CAM w szybszym doborze optymalnych prędkości posuwu i obrotów.

W filmie Jack, starszy właściciel produktu w firmie CloudNC, przenosi oprogramowanie CPE z ekranu na halę produkcyjną. Pokazujemy, w jaki sposób oprogramowanie to sugeruje parametry skrawania w rzeczywistych sytuacjach obróbczych, jak operatorzy mogą dostosowywać te zalecenia oraz co się dzieje, gdy poddajemy je testom na maszynie.

Obejrzyj poniższy film w całości, aby zobaczyć działanie technologii CPE, w tym ujęcia w zwolnionym tempie przedstawiające cięcia, powstawanie wiórów, kontakt narzędzia z materiałem oraz wykończenie powierzchni.

Posuwy i prędkości obrotowe to jedne z najważniejszych decyzji w obróbce skrawaniem – a także jeden z najczęstszych obszarów, w których marnuje się czas, pieniądze i wydajność.

Jeśli obróbka będzie przebiegać zbyt ostrożnie, czasy cyklu wydłużą się ponad miarę. Jeśli natomiast będzie się pracować zbyt intensywnie, nie znając ograniczeń, istnieje ryzyko uzyskania złej jakości powierzchni, zużycia lub złamania narzędzi, niestabilnych warunków skrawania lub powstania części nienadających się do użytku.

CPE zostało stworzone, aby pomóc w rozwiązaniu tego problemu.

Zamiast opierać się na ogólnych wartościach katalogowych, stałych ustawieniach lub regulacjach metodą prób i błędów, firma CPE zaleca dobieranie parametrów w oparciu o konkretne warunki obróbki, z jakimi mamy do czynienia.

Oznacza to, że nie chodzi tu po prostu o pytanie:

Jakie są standardowe wartości posuwu i prędkości obrotowej dla tego narzędzia?

To jest lepsze pytanie:

Jakie parametry cięcia są odpowiednie dla tej konkretnej operacji przy tej konkretnej konfiguracji?

Czym jest narzędzie „Cutting Parameters Explorer”?

Narzędzie „Cutting Parameters Explorer” stanowi część CAM — AI firmy CloudNC, służącego do przyspieszenia generowania ścieżek obróbki CNC.

CPE skupia się przede wszystkim na danych dotyczących cięcia. Jego zadaniem jest pomaganie użytkownikom w ustalaniu bezpiecznych, niezawodnych i wydajnych parametrów posuwu i prędkości obrotowej znacznie szybciej niż w przypadku tradycyjnych metod ręcznych.

Wiele informacji niezbędnych do sformułowania zalecenia jest pobieranych automatycznie z CAM . Następnie CPE uwzględnia rzeczywisty scenariusz obróbki, biorąc pod uwagę takie czynniki, jak:

• Materiał części
• Ograniczenia maszyny
• Geometria narzędzia i uchwytu
• Warunki mocowania detalu
• Rodzaj operacji
• Głębokość i szerokość cięcia
• Obciążenie wiórem
• Prędkość posuwu i prędkość obrotowa wrzeciona
• Granice ugięcia
• Wymagania dotyczące wykończenia powierzchni

W rezultacie otrzymujemy zalecenie dostosowane do konkretnych warunków eksploatacyjnych, a nie uniwersalną wartość.

W jaki sposób CPE formułuje swoje zalecenia

CPE wykorzystuje połączenie modeli fizycznych i hybrydowej AI obliczania parametrów cięcia.

Uwzględnia się w nim geometrię narzędzia i uchwytu, obrabiany materiał oraz siły, które mogą powstać podczas cięcia. Siły te mają znaczenie, ponieważ wpływają na ugięcie narzędzia, drgania, jakość powierzchni, stabilność cięcia, a w skrajnych przypadkach – na ryzyko złamania narzędzia.

Celem jest maksymalizacja wydajności przy jednoczesnym utrzymaniu się w dopuszczalnych granicach.

Co równie ważne, CPE nie ogranicza się do podania liczby i proszenia o ślepe zaufanie do niej. Pomaga wyjaśnić, jakie czynniki mają wpływ na sformułowaną rekomendację.

Na przykład operacja skrawania może być ograniczona przez moc wrzeciona, moment obrotowy, ugięcie narzędzia, bezpieczeństwo mocowania obrabianego przedmiotu, wymagania dotyczące jakości powierzchni lub inne ograniczenia. Dzięki uwidocznieniu tych ograniczeń system CPE dostarcza operatorom maszyn i CAM bardziej przydatnych informacji przy podejmowaniu decyzji dotyczących sposobu przeprowadzenia operacji.

To zasadnicza różnica w porównaniu z tradycyjnymi metodami opartymi na próbach i błędach, w których często granicę możliwości odkrywa się dopiero wtedy, gdy już się ją osiągnęło.

W CPE nie chodzi o zastąpienie osądu operatora maszyny

Jedną z najważniejszych idei leżących u podstaw CPE jest kontrola.

Celem nie jest narzucanie wszystkim użytkownikom jednej rekomendacji. Zamiast tego CPE zapewnia operatorom maszyn szybszy i bardziej naukowo uzasadniony punkt wyjścia, a następnie pozwala im dostosować rekomendację w zależności od tego, co jest dla nich najważniejsze.

Na przykład użytkownik może chcieć dostosować proces skrawania pod kątem wydłużenia żywotności narzędzia, stabilności lub jakości wykończenia powierzchni. W innej sytuacji może natomiast chcieć nadać priorytet wydajności i szybkości usuwania materiału.

CPE umożliwia użytkownikom dostosowywanie ograniczeń i natychmiastowe generowanie nowych zaleceń. Oznacza to, że wiedza operatora na temat maszyny, narzędzia, uchwytu i detalu nadal odgrywa kluczową rolę w tym procesie.

Chodzi o to, że AI kompromisy AI bardziej przejrzyste, szybsze i łatwiejsze do wdrożenia, a nie o to, by zastąpić wiedzę specjalistyczną w zakresie obróbki skrawaniem.

Dlaczego ma to znaczenie dla operatorów maszyn i CAM

Dla doświadczonych użytkowników funkcja CPE pozwala zaoszczędzić sporo czasu i uniknąć zgadywania przy ustalaniu posuwów i prędkości obrotowych dla każdej operacji.

Dla mniej doświadczonych użytkowników stanowi to bezpieczniejszy i oparty na większej wiedzy punkt wyjścia, zwłaszcza podczas pracy z nieznanymi narzędziami, materiałami lub warunkami cięcia.

Dzięki temu ograniczenia stają się widoczne dla wszystkich.

Oznacza to, że użytkownicy nie ograniczają się jedynie do przyjęcia rekomendacji. Potrafią zrozumieć, dlaczego ma ona sens, jakie są jej ograniczenia oraz co mogliby zmienić, gdyby chcieli pójść o krok dalej.

Efektem tego mogą być krótsze czasy cyklu, bardziej spójne programowanie, dłuższa żywotność narzędzi, większa skuteczność w zakresie „prawidłowego wykonania za pierwszym razem” oraz mniej kompromisów wynikających ze stosowania ogólnych ustawień wstępnych parametrów.

‍