Machine DNA Profiler – новая технология оптимизации управляющих программ для станков с ЧПУ от компании delcam

Как работают программисты ЧПУ

Программисты-технологи станков с ЧПУ действуют по отработанной схеме. При помощи CAM-системы они разрабатывают управляющую программу (УП), состоящую из отдельных траекторий движения инструмента. Затем программа преобразуется в программный код для конкретной стойки станка.

Для каждой детали специалист должен выбрать наиболее эффективные методы обработки:

• ✓ Черновые стратегии для удаления основной части припуска заготовки
• ✓ Стратегии для доработки остатка
• ✓ Методы получистовой обработки
• ✓ Чистовая обработка

Параметры обработки и опыт оператора

Для каждой стратегии задаются конкретные параметры: частота вращения шпинделя, скорость подачи, шаг между проходами, глубина врезания, минимальный радиус скругления в углах, точность описания криволинейной траектории прямыми перемещениями.

Производители инструмента публикуют в каталогах рекомендуемые параметры для конкретных типов материалов. Но эти режимы подходят только для обработки простых деталей при помощи преимущественно прямолинейных перемещений.

Некоторые параметры, например минимальный радиус скругления в углах или шаг описания криволинейной траектории, программист задает исключительно исходя из собственного опыта.

Это критически важно для современных CAM-систем. Сгенерированные управляющие программы, особенно для черновой обработки, становятся все более сложными. Они состоят главным образом из дугообразных, а не прямолинейных траекторий движения инструмента.

Современные стратегии обеспечивают высокую производительность черновой обработки. Они базируются на поддержании постоянной скорости удаления материала. Нагрузка на инструмент меняется плавно, без резких ударных скачков.

Результат? Высокая скорость подачи, повышенный срок службы инструмента и ресурс станка.

Проблемы традиционного подхода

Современные стратегии обработки со сложными траекториями обеспечивают высокую производительность. Но они абсолютно не учитывают, как многоосевой станок отреагирует на сложную пространственную траекторию перемещения инструмента.

Ограничения станков

Каждый тип станка имеет собственные ограничения:

Программист-технолог или оператор станка с ЧПУ постепенно накапливает опыт. Он привыкает к особенностям конкретного оборудования. Но эти знания редко имеют научное обоснование.

Известно, что чем меньше радиус дуги, тем меньше должна быть скорость подачи. Но если пользователь хочет достичь максимальной производительности, насколько большим должен быть минимальный радиус скругления?

Точно так же пользователь должен знать минимально возможный шаг описания криволинейной траектории. При каком шаге на данной скорости подачи еще будет хватать скорости реакции стойки станка с ЧПУ?

Вот где кроется проблема.

Технология Machine DNA Profiler

В новой версии CAM-системы PowerMILL 2013 компании Delcam реализована функция Machine DNA Profiler. Она выполняет серию автоматизированных тестов на конкретном станке для определения его фактических характеристик.

Можно определить, какие движения инструментом способен выполнять станок при любой заданной скорости подачи. Результаты тестов поступают обратно в CAM-систему и используются для оптимизации управляющих программ под конкретный станок.

Как и прежде, пользователь должен задать для CAM-системы параметры обработки в соответствии с характеристиками обрабатываемого материала и используемого инструмента.

Другие параметры, такие как минимальный радиус скругления и шаг описания криволинейной траектории, будут автоматически назначены CAM-системой в PowerMILL на основании результатов тестов, выполненных в Machine DNA Profiler.

Такой метод гарантирует выбор оптимальных научно обоснованных режимов обработки определенной детали на конкретном станке. Вместо того чтобы полностью полагаться на опыт работы пользователя с тем или иным оборудованием.

Программное решение Machine DNA Profiler представляет собой первую попытку реализации научного подхода для повышения производительности работы станков с ЧПУ за счет адаптации УП под возможности конкретного оборудования.

Принцип работы автоматического тестирования

Раньше цикл тестирования и оптимизации управляющих программ применялся только при крупносерийном производстве. Стоимость и время, затраченные на доводку управляющих программ, окупались на выпуске многотысячной партии деталей.

Но такой подход неприемлем для опытного или мелкосерийного производства. Он отнимает слишком много производственных ресурсов.

Поэтому зачастую такие компании жертвовали производительностью станков. Они использовали некие проверенные на практике параметры, обеспечивающие стабильное качество и относительно приемлемую эффективность обработки.

Используя серию стандартных тестов в Machine DNA Profiler, для каждого станка можно определить его оптимальные параметры.

Затем эти параметры используются для генерации высокоэффективных управляющих программ. Вместо того чтобы пытаться настраивать производительность обработки путем ручного подбора скорости подачи, обеспечивающей приемлемую производительность.

Преимущества для производства

Большинство программистов-технологов станков с ЧПУ испытывает постоянную нехватку времени. Они вынуждены разрабатывать управляющие программы максимально быстро, не уделяя большого внимания их эффективности на конкретном станке путем ручного подбора наилучших параметров.

Кроме того, такая доводка ЧПУ-программ требует изготовления серии тестовых деталей.

Применение технологии Machine DNA Profiler гарантирует, что управляющая программа всегда использует оптимальные параметры обработки.

Что это дает?

• ✔ Сокращается время разработки высокоэффективных управляющих программ
• ✔ Отпадает необходимость в изготовлении тестовых образцов
• ✔ Сокращается время обработки детали на станке с ЧПУ

Во многих случаях производители сначала изготавливают несколько деталей на умеренных, проверенных опытом подачах и скоростях. Затем они пытаются постепенно увеличивать эти параметры для определенных стратегий или всей управляющей программы в целом, тем самым пытаясь повысить производительность обработки.

Редко когда производительность рассматривается с позиции параметров обработки отдельных элементов детали.

Применение Machine DNA Profiler позволит создавать высокоэффективные УП, не требующие последующей оптимизации и сразу обеспечивающие наивысшую производительность станка с ЧПУ.

Внедрение нового оборудования

Новую версию CAM-системы PowerMILL 2013 с технологией Machine DNA Profiler лучше всего оценят те компании, которые инвестируют в новое оборудование с целью увеличения производства уже изготавливаемой продукции.

При традиционном подходе на новых станках обычно используются такие же управляющие программы, которые уже работают на имеющихся станках с ЧПУ.

УП редко пересчитываются, исходя из возможностей нового оборудования.

Отчасти это происходит от незнания программистами-технологами характеристик новых станков и отсутствия опыта работы с ними.

Как правило, новое оборудование позволяет увеличить скорость подачи. Но это только один из путей повышения производительности.

При помощи Machine DNA Profiler программист-технолог сможет быстро получить всю необходимую CAM-системе информацию для генерации новых, более эффективных управляющих программ.

Программы будут максимально использовать возможности оборудования, что, в свою очередь, обеспечит более быстрый возврат инвестиций.

Результаты оптимизации

Уникальная технология Machine DNA Profiler компании Delcam подтверждена патентом. Она была реализована до конца 2013 года в CAM-системе FeatureCAM.

Научный подход вместо эмпирики. Автоматизация вместо ручного подбора. Оптимальные параметры вместо компромиссных решений.

Вот что дает Machine DNA Profiler.

Технология особенно актуальна для предприятий, стремящихся максимизировать отдачу от дорогостоящего оборудования. Каждый станок с ЧПУ — это уникальная система со своими характеристиками. Почему бы не использовать их по максимуму?

www.delcam.ru