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CAD/CAM循環估計不精確會降低效率嗎?

日期: 2019-03-15 大 中 小 來源:Peter Zelinski 文章來源:MM《現代制造》
核心提示:CAM軟件的國際商務總監特裏•安特羅伯斯指出,SmartCAM 在其開箱即用循環估計方面沒有什麽不同。在機械加工中存在各種問題,尤其是機器與機器之間的明顯差異,妨礙了CAM軟件對單個機器或作業進行精確的循環估計。

  一個具有開放式處理器邏輯的CAM提供商發現用戶正在使用這種開放性來提高對加工時間的預測可靠性。各種各樣的原因使得更嚴格的估計變得更爲關鍵。

  如果一個加工過程很快,但是其速度不可預測,那麽這個速度有效嗎?可以說,過程的可預測性甚至比其生産力更有價值,在很大程度上是因爲通過可預測性可以實現精確的成本計算和容量分配。而編程則是實現這種可預測性的最佳環節。

  然而,許多車間不信任CAM軟件提供的作業的預測運行時間信息。許多人已經了解到,軟件預測的循環和機器的實際時間可能差別很大。

  CAM軟件的國際商務總監特裏•安特羅伯斯指出,SmartCAM 在其開箱即用循環估計方面沒有什麽不同。在機械加工中存在各種問題,尤其是機器與機器之間的明顯差異,妨礙了CAM軟件對單個機器或作業進行精確的循環估計。他指出, SmartCAM的獨特之處在于其高度可定制性。其後處理器(或者公司術語中的“代碼生成器”)遵循軟件用戶可以訪問和修改的邏輯。他已經看到用戶越來越多地應用這種訪問來根據用戶定義的邏輯,細化循環估計,以便獲得更准確的預測結果。

  圖1  圖中所示爲預測循環可能與實際加工時間顯著不同的零件。機器並不能通過較短的快速移動達到全速,因此機器軸線的真實加速度將嚴重影響這些部件的運行時間

  “循環很重要,因爲循環直接影響報價、修剪不必要的工具路徑改進過程、和加速一些必要路徑的成本。”他說。

  爲什麽CAM循環估計不准確?機器加速是一個重要原因。已公布的機器快速橫移率是許多加工循環無法達到的理想值。在涉及幾百個孔的啄式鑽孔循環中,某 SmartCAM用戶試圖學習程序的實際快速速率,計算2 m/min的實際平均快速穿越速率。機器的名義速率是10 m/min。確定這兩個值之間差異的加速度/減速度未知。衆所周知,在實踐中機器可能因軸與軸之間的差異或工件重量不同而有所不同,特別是舊機器。

  同時,安特羅伯斯說,主軸斜坡上升/斜坡下降時間也是影響高速機器實際循環的一個因素。工具更換時間是另一個影響因素。工具傳送帶本身具有加速度,並且機器在將工具返回到工具架臂時受到其自身加速度的影響,成爲現實循環增加的另一個可變性來源。

  安特羅伯斯先生說,CAM軟件在循環估計中提供了加速度/減速度選項,也可將模糊因子用于估計過程。SmartCAM允許用戶向後處理器邏輯中寫入條件語句,對不同類型的切割應用不同的加速度/減速度和(或)不同的模糊因子。例如,如果給定機器的電弧加工通道速度持續低于預期值,則條件語句可以針對每個切割部分進行更精確的差異化循環估計。

  當然,了解哪些地方需要改進的過程本身就需要投資。安特羅伯斯說:“但如果循環是關鍵的話,那麽花點時間盡可能准確地做到這一點是值得的。”據他所知,就有這樣一個車間,機器缺少加速度數據,在按照規定長度進行切割時,利用秒表進行測量和確定加速度。類似方法還包括利用秒表測量每個加工循環,發現實際循環時間與預測循環時間相差很大的工件。然後,對工件進行診斷,確定切割過程中,哪些部件耗費的時間明顯高于或低于(一般是高于)預期時間。

  圖2  舉個例子,利用一串後處理器代碼評估時間和距離,以達到全速。此類代碼可以包括對不同的軸施加不同加速度的條件語句,或者針對車間很了解的特定工具路徑環境應用模糊因子

  他表示,這種投資很值得。競爭壓力越來越大, OEM強制要求削減成本,導致利潤率進一步降低,車間務必要准確明白自身的機械加工要求。同時,除了車間利潤外,安特羅伯斯先生還指出,這些優勢還可以通過更准確的CAM預測實現:

  ● 競爭性報價。准確的循環估計可以減少車間報價的“安全系數”,確保報價更有競爭力。

  ● 容量利用。類似的安全系數可能適用于調度。更准確的循環預測意味著更精確的調度,這反過來可能意味著每天可以在現有設備上調度更多的部件。

  ● 管理貴重工具。能夠強有力地加工硬金屬的高端切削刀具壽命一般很短。在信任一個工具進行切割和出于安全考慮,在循環半途中更換第二種工具所造成的成本增加之間,差異在于精確確定循環。

  ● 過程分析。當兩種不同的加工策略中的任何一種都適用于加工零件時,如果估計值存在高度的不確定性,則可供選擇的循環估計結果無法爲評估起到一定的幫助。精確的時間預測是識別最佳方法的途徑之一。

  ● 生産無人值守。黑暗的車間,無一人值守,6——8小時即可完成一個加工循環,不影響早班工人開工接管。如果循環預測准確,則該加工循環可以按照最適當的時間進行准確設置。將長期項目分割爲多個項目,然後在無人值守的情況下准確完成工作量。

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