Spotkaliśmy się z CTO CloudNC, Andym Cheadle, aby zadać kluczowe pytania dotyczące naszego nowego rozwiązania Cutting Parameters AI . Oto jego odpowiedzi!

• Co uruchomiłeś?

Wprowadzamy aktualizację naszego oprogramowania CAM , dzięki czemu nasi użytkownicy będą mieli dostęp do funkcji Cutting Parameters AI wersji zapoznawczej.

• Czym są parametry cięcia AI?

Cutting Parameters AI nowy moduł naszego oprogramowania CAM , który w ciągu kilku sekund automatycznie rekomenduje odpowiednie posuwy i prędkości dla praktycznie każdego scenariusza obróbki CNC.

Zazwyczaj definiowanie nowych posuwów i prędkości jest żmudnym i czasochłonnym zadaniem, nawet dla doświadczonego CAM . Chociaż maszyny CNC charakteryzują się ogromną precyzją, dostosowanie posuwów i prędkości dla każdego elementu obróbki komponentu wymaga zbyt wielu ręcznych eksperymentów.

W rezultacie wielu CAM jest zmuszonych stosować uniwersalne podejście do posuwów i prędkości, zamiast móc naukowo ustalać konkretne ustawienia dla każdej unikalnej ścieżki narzędzia, co skutkuje niższą wydajnością, nieefektywnymi czasami cyklu i nieoptymalną jakością wykończenia powierzchni.

Cutting Parameters AI ten problem. Pozwala użytkownikom na łatwe ustawienie opartych na fizyce posuwów i prędkości dla każdej ścieżki narzędzia – z uwzględnieniem geometrii cięcia, narzędzia, maszyny, uchwytu roboczego, materiału i innych czynników – w ciągu kilku chwil, bezpośrednio w CAM. Dzięki Cutting Parameters AI największe ograniczenia dotyczące szybszego usuwania materiału w każdym unikalnym cięciu są zawsze widoczne dla operatora maszyny, co pozwala mu podjąć działania mające na celu zwiększenie wydajności.

Ponadto, parametry skrawania AI mogą zapewnić bezpieczne początkowe posuwy i prędkości dla materiałów i narzędzi, z którymi użytkownik nigdy nie pracował, znacznie zwiększając czas pierwszej obróbki.  

Cutting Parameters AI zatem pierwszym rozwiązaniem w zakresie posuwów i prędkości, które zapewnia użytkownikom całościowe zrozumienie środowiska skrawania i ograniczeń, które mają na nie wpływ, w pełni zintegrowanym z istniejącymi pakietami CAM i procesami roboczymi. Dla większości operatorów maszyn znacznie zwiększa to możliwości, jakie mogą osiągnąć za pomocą maszyny CNC.

CloudNC oczekuje, że użytkownicy korzystający z Cutting Parameters AI natychmiast skorzystają z natychmiastowych parametrów cięcia dostosowanych do dowolnego scenariusza, co spowoduje optymalizację produktywności o co najmniej 20% w ich operacjach obróbki skrawaniem.

• Jaki problem chcesz rozwiązać?

Przy wyborze parametrów skrawania, posuwów i prędkości należy wziąć pod uwagę tak wiele czynników, że określenie najlepszej opcji jest bardzo czasochłonne nawet dla doświadczonego CAM , a dla osoby początkującej w branży może być wręcz przytłaczające.

Zbyt agresywne parametry skrawania generują koszty w postaci uszkodzonych lub zużytych narzędzi i złomowanych części. Podobnie, trzymanie się konserwatywnego, bezpiecznego zakresu prędkości skrawania pozostawia czas i pieniądze na stole z powolnymi ścieżkami narzędzia.

Co więcej, dobre parametry skrawania dla jednej ścieżki narzędzia mogą być mniej odpowiednie dla innych ścieżek narzędzia - ale programowanie różnych parametrów dla każdej operacji jest zbyt skomplikowane i trudne dla wszystkich, z wyjątkiem największych partii.

Wprowadzenie nowych rodzajów narzędzi (lub materiałów) wiąże się z dodatkowymi kosztami związanymi z tworzeniem ustawień wstępnych i wprowadzaniem danych do CAM . Dane dotyczące cięcia dostarczane przez producentów narzędzi różnią się pod względem charakteru i formatu, a kilku producentów udostępnia kalkulatory oparte na wartościach księgowych.

• Co ludzie robili wcześniej?

Warsztaty mechaniczne często polegają na doświadczeniu swoich CAM i operatorów maszyn, którzy wykorzystują swoją wiedzę i doświadczenie w pracy z zestawem narzędzi. Ustalenie odpowiednich prędkości skrawania może być czasochłonne i powodować marnowanie materiału, zwłaszcza w przypadku nowych narzędzi i geometrii części. W rezultacie większość parametrów skrawania jest ustalana na podstawie indywidualnego lub zbiorowego doświadczenia operatorów maszyn, którzy wiedzą, co sprawdziło się w przeszłości, biorąc pod uwagę, że zmiana posuwów i prędkości po skonfigurowaniu procesów przez warsztat mechaniczny wiąże się z dużym ryzykiem.

Każdy dostawca narzędzi skrawających stara się służyć swoim klientom, pomagając im jak najlepiej wykorzystać ich narzędzia. Najczęstszym podejściem jest dostarczanie katalogów narzędzi (elektronicznych lub papierowych), które zapewniają pojedynczy zestaw parametrów skrawania dla danego zastosowania. Niektórzy producenci oferują kalkulatory o różnym stopniu zaawansowania.

• Jak to działa?

W ciągu zaledwie kilku milisekund model AI Cutting Parameters AI jest w stanie zalecić odpowiednie posuwy i prędkości, łącząc zarówno swoją wbudowaną wiedzę dziedzinową, jak i zrozumienie kontekstu cięcia dostarczone przez CAM .

Nasze modele uwzględniają wiele aspektów kontekstu obróbki, identyfikując i modelując czynniki, które ostatecznie ograniczają proces obróbki. Obejmują one:

• Szczegółowy trójwymiarowy model dynamiki skrawania (siły działające na narzędzie i obrabiany przedmiot), który wpływa na ugięcie narzędzia, naprężenia i stabilność procesu.
• Obrabiany przedmiot i materiał narzędzia, które wpływają na siły i temperatury generowane na powierzchni natarcia podczas procesu cięcia i które wpływają na szybkość zużycia
• Geometria narzędzia / uchwytu narzędziowego i inne atrybuty (na przykład bicie), które wpływają na czynniki makro, takie jak sztywność i dokładność geometryczna procesu cięcia, aż po czynniki mikro, takie jak podatność każdej krawędzi tnącej na wykruszanie.
• Modele wykończenia powierzchni, które często ograniczają prędkość procesu dla zastosowań wykończeniowych

Model łączy w sobie modele uczenia maszynowego i szczegółowy trójwymiarowy model fizyki procesu skrawania, wraz z wielowymiarową optymalizacją z ograniczeniami w celu obliczenia odpowiednich prędkości i posuwów w całej "przestrzeni projektowej" możliwych parametrów wejściowych dla narzędzia, materiału obrabianego i zastosowania. Pozwala to na obliczenie globalnych zaleceń.

Interfejs użytkownika pozwala na konfigurację odpowiednich ograniczeń w elastyczny i intuicyjny sposób, umożliwiając użytkownikowi szybkie uzyskanie zaleceń dostosowanych do konkretnego zastosowania, minimalizując ryzyko złamania narzędzia, złomowania części i słabego wykończenia powierzchni.

• Jaki wpływ będzie miało oprogramowanie na użytkowników i co to oznacza?

Zrozumienie wszystkich czynników wpływających na warunki cięcia narzędzi wymaga ogromnej wiedzy, której nie ma w obecnym CAM .

Wybór odpowiednich parametrów skrawania dla każdego narzędzia i operacji w programie CNC to zadanie, które wymaga od profesjonalnego operatora obrabiarki nieuzasadnionej ilości czasu, umiejętności i wiedzy specjalistycznej. Stanowi to poważne wyzwanie dla doświadczonych CAM , którzy rozszerzają swoją działalność o nowe materiały i narzędzia.

Cutting Parameters AI nie tylko AI doświadczonym użytkownikom poprzez wsparcie, eksplorację i ostateczną optymalizację, ale także obniża barierę wejścia do programowania CNC jako całości poprzez autonomiczny wybór odpowiednich posuwów i prędkości dla danej ścieżki narzędzia, materiału i operacji. Płynnie zintegrowany z CAM , umożliwia użytkownikom pewne tworzenie programów CNC dla narzędzi i materiałów, o których mają ograniczoną wiedzę.

Parametry cięcia AI znacznie AI czas poświęcany CAM na ustawianie posuwów i prędkości, udostępniając wszystkim parametry cięcia oparte na fizyce, eliminując potrzebę ryzykownych i kosztownych eksperymentów. Dodatkowe oszczędności zostaną osiągnięte dzięki skróceniu czasu fizycznej obróbki części i zmniejszeniu ilości odpadów.

• Jak upewnić się, że rozwiązanie działa praktycznie dla mechaników / pasuje do ich przepływu pracy?

Zakończyliśmy szeroko zakrojony program walidacji koncepcji z udziałem obecnych użytkowników CAM , producentów narzędzi oraz inżynierów produkcji z naszego zakładu produkcyjnego.

Pozwoliło to zweryfikować zarówno wrażenia użytkownika modułu parametrów cięcia AI poprzez integrację z ich procesami na ich własnych maszynach, jak i walidację fizycznych posuwów i prędkości.

• Co może wspierać Cutting Parameters AI ?

Cutting Parameters AI obsługuje obecnie następujące narzędzia, materiały i aplikacje:

• Narzędzia: Frezy walcowo-czołowe płaskie/promieniowe/kulowe, wiertła i gwintowniki
• Materiały: Wszystkie popularne gatunki aluminium, stal nierdzewna, stal węglowa, stal miękka, tytan. Więcej materiałów jest modelowanych i będzie dostępnych wkrótce.
• Zastosowania: Obróbka zgrubna, wykańczanie powierzchni płaskich i ścian, wykonywanie otworów, obróbka wykańczająca typu "skanowanie" (np. młyny kulowe).
  

• Kto może z niego korzystać?

Programiści CAM i operatorzy maszyn CNC korzystający z naszego istniejącego wtyczki CAM dla Fusion Autodesk Fusion. Rozwiązanie to wkrótce będzie również dostępne dla programów Siemens i Mastercam.

Cutting Parameters AI stara się dotrzeć do dwóch osób:

1. Doświadczony CAM , który chce zoptymalizować posuwy i prędkości w celu skrócenia cyklu, wydłużenia żywotności narzędzi lub zmniejszenia ilości odpadów, a ostatecznie zaoszczędzić czas i pieniądze.

2. Niedoświadczony/hobbystyczny CAM , który nie posiada wiedzy ani doświadczenia w zakresie przypisywania posuwów i prędkości lub nie dysponuje biblioteką narzędzi zorganizowaną w sposób umożliwiający wprowadzanie ich do ścieżek narzędzi. AI Cutting Parameters AI temu użytkownikowi obróbkę części przy użyciu bezpiecznych i niezawodnych danych skrawania bez konieczności poświęcania czasu na samodzielne wyszukiwanie danych skrawania.
   

• Jak udowodnić, że to działa?

Posuwy i prędkości generowane przez modele Cutting Parameters AI zostały przetestowane na szeroką skalę w naszej fabryce i szerzej z uczestnikami programu beta, a wyniki zostały wykorzystane do dalszego udoskonalenia dokładności i niezawodności naszych zaleceń.

Na podstawie wyników naszych wewnętrznych testów i współpracy z obecnymi użytkownikami, CloudNC oczekuje, że użytkownicy korzystający z Cutting Parameters AI natychmiast skorzystają z natychmiastowych parametrów cięcia dostosowanych do dowolnego scenariusza, co spowoduje optymalizację wydajności o co najmniej 20% w ich operacjach obróbki skrawaniem.

• Jak dokładna jest to metoda? ‍

Parametry cięcia AI generują zalecenia dotyczące posuwów i prędkości podobne do tych, które stosuje wykwalifikowany operator, dostosowując parametry cięcia do konkretnego kontekstu, w każdej operacji.

• Co będzie dalej?

Będziemy nadal udoskonalać nasze modele fizyki i hybrydowej AI encji, aby zapewnić, że nasze zalecenia są optymalne / wiodące w branży pod względem skrócenia czasu obróbki i dostarczania części o najwyższej dokładności poprzez bardziej szczegółowe uwzględnienie zarówno zużycia narzędzia, jak i wibracji.

‍