Как совместная работа ускоряет разработку инструментов

Постоянный обмен информацией между разработчиками программного обеспечения CAD/CAM и производителями режущего инструмента является отличной иллюстрацией того, как технологическое сотрудничество может повысить производительность производства. Несколько примеров связаны с нашей компанией и производителями режущего инструмента.

Комплексное обучение часто является основой плодотворного сотрудничества. Например, инженер-программист корпорации RobbJack недавно работал вместе со специалистами по приложениям в производственной лаборатории CNC Software Inc. (Толланд, Коннектикут), разработчика программного обеспечения Mastercam CAD/CAM. РоббДжек (Линкольн, Калифорния) подробно изучил возможности программы обработки с постоянной нагрузкой стружки, которую мы называем Dynamic Motion. Собранные данные и опыт поддерживают клиентов RobbJack в полевых условиях, обеспечивая им дополнительные улучшения производительности.

Другой пример касается Iscar Metals Inc. (Арлингтон, Техас). Имея доступ к данным инструмента из облачных библиотек инструментов, пользователи CAM могут получить доступ к параметрам резки и высокопроизводительным методам резки, таким как High Efficiency Machining (HEM) Iscar для твердосплавных инструментов. Для шага от 10 до 20 % в траекториях Dynamic Motion в Mastercam применяются стандартные расчеты радиального утончения стружки на основе параметров резания Iscar, что дает превосходный прирост производительности.

Однако, как только величина шага составляет 5–10 %, к той же траектории инструмента можно применить запатентованный алгоритм HEM от Iscar, чтобы еще больше повысить производительность и срок службы инструмента. Эти небольшие величины шага особенно ценны при обработке тонкостенных деталей. С помощью HEM детали можно обрабатывать с высокой скоростью съема материала с минимальными искажениями и отклонениями.

В другом успешном сотрудничестве производитель инструментов Kennametal Inc. (Латроб, Пенсильвания) искал способы максимально увеличить срок службы инструмента с помощью новой керамической концевой фрезы для обработки Inconel. Компания Kennametal посетила производственную лабораторию и провела испытания своих новых инструментов с технологией Dynamic Motion, которая обеспечивала постоянную нагрузку на стружку по всей траектории инструмента с использованием всей длины канавки. Легкие ступенчатые резы с эффектом пламени вызывали восхищение и приводили к безвибрационному движению и удвоению срока службы инструмента по сравнению с цельнотвердосплавными концевыми фрезами.

Альянсы также могут включать настройку траекторий CAM. Для Sandvik Coromant (Фэр-Лоун, Нью-Джерси) токарная обработка деталей из жаропрочных сплавов с использованием керамических вставок была сложной задачей. Типичные линейные траектории токарной обработки при использовании с полнорадиусными пластинами могут вызывать вибрацию и образование насечек, плохой контроль над стружкодроблением и чрезмерный износ инструмента. Работая с инженерами-программистами, Sandvik Coromant использовала нелинейные свойства траекторий фрезерования Dynamic Motion и применила их к токарной обработке. В нержавеющих сталях и жаропрочных сплавах этот износ, равномерно распределенный по пластине и насечкам, был практически устранен. Время цикла сократилось, а срок службы инструмента увеличился на 300 % и более.

Некоторые инновации в области инструментов требуют передового программного обеспечения. Emuge Corp. (Уэст-Бойлстон, Массачусетс) предлагает инструменты для чистовой обработки круглых сегментов, которые обеспечивают больший эффективный радиус резания, чем традиционные шаровые концевые фрезы. По сравнению со сферическими концевыми фрезами, которым требуется несколько проходов для получения гладкой поверхности при чистовых операциях, инструменты с круглыми сегментами сокращают количество необходимых проходов и значительно сокращают время цикла. Стратегии траекторий были записаны в программное обеспечение CAM, которое согласовывало профиль режущего инструмента с поверхностью обрабатываемой детали, чтобы минимизировать высоту выступа. В результате количество проходов, необходимых для обработки поверхности, может быть уменьшено, что сокращает время цикла до 80 % и улучшает качество поверхности.

Традиционно разработка режущего инструмента и программного обеспечения представляла собой отдельный последовательный процесс, при этом усовершенствования программного обеспечения догоняли технологии инструментов, и наоборот. Теперь параллельное сотрудничество между производителями инструментов и разработчиками CAM обеспечивает более быстрый путь к повышению производительности.