Модули OptiPath и Force от CGTech обеспечивают синергетическую производительность

Три года назад разработчик Vericut CGTech говорил с программистами Доном Ларом и Майком Триплеттом из аэрокосмической и медицинской мастерской Ultra Machining Company (UMC) об использовании модуля OptiPath — оптимизации на базе знаний. Они недавно установили обновление с кастомизацией, которую просили у CGTech.

Запрос улучшения — Vericut SCR #16986 — упростил изменение скоростей подачи через макро-переменные, доступные оператору, упростил наладку и устранил необходимость привлекать программистов для простой корректировки переменной.

Лар и Триплетт всё ещё в UMC, как и Кори Махн, 12-летний сотрудник, присоединившийся к программистам после обновления. Тогда обсуждали новый модуль Force — физическую оптимизацию траекторий, снижающую циклы на 25%+, но UMC не планировала внедрение.

UMC — аэрокосмическая/медицинская мастерская в Монтичелло, Миннесота, с десятками современных ЧПУ. Использует Vericut от CGTech 15+ лет.

Планы изменились в феврале 2020 года — первый тест Force на длительно работающей детали. «Сократили ~10% цикла на этой детали, сэкономив почти $13,000», — говорит Лар. Результаты впечатлили руководство, одобрившее инвестиции. «Не такая большая экономия, как позже, но открыла глаза на ценность движения вперёд».

Деталь — медицинский компонент из нержавейки 304L, ~2×3×0.5 дюйма. Крупнейший резак — 0.75 дюйма, 4-свинцовый твёрдый сплав, наименьший — 1/32 дюйма, аксиальная глубина 0.001–0.002 дюйма на проход. Лар отмечает: Force дал максимальную пользу при черновой и получистовой обработке, но даже с микроинструментами оптимизировал траектории до нуля ломов при улучшении циклов. «Тоже выгода для срока службы резака», — добавляет он.

Обновления площадки и pouss к автоматизации

Недавние изменения в UMC также повлияли на решение начать использовать Force. Компания всё ещё во втором поколении семейной собственности, но число сотрудников удвоилось до ~200. ЧПУ станков увеличилось. Появились несколько Okuma M460V-5AX (пятиосевые вертикальные), пара Okuma MB-46VAE (четырёхосевые вертикальные) и три Matsuura MX-520 (пятиосевые) — два с 4-станционными паллетными пулами.

Из-за дефицита квалифицированных кадров автоматизированное обслуживание станков становится важнее каждый год.

Несмотря на рост штата, автоматизация цеха растёт. «Сложно найти квалифицированных, поэтому добавляем роботов на токарные и фрезерные», — говорит Махн. «Это позволяет работать с лёгким обслуживанием или даже беспилотно, хоть партии и небольшие. Также обновили приспособления на некоторых станках и внедрили автономную предустановку инструментов».

Сравнение OptiPath и Force

На момент написания оптимизировано 20 деталей с Force. Улучшение циклов 3–28%, но Лар быстро отмечает: UMC окупит инвестиции 3–4 раза за первый год.

Знающие могут спросить: если UMC уже использовала OptiPath, зачем вложиться в Force? Оба обещают короче циклы и дольше жизнь резака, оба решают проблемы дефлекции, вибрации в углах. Значит ли это, что инвестиции в OptiPath были впустую? Ни в коем случае, объясняет Джин Граната, менеджер продукта Vericut в CGTech.

«Force и OptiPath — разные продукты с разными подходами, но каждый дополняет другой», — говорит он. «OptiPath не измеряет резающие силы. Использует объёмный метод или измерение толщины стружки. Force тоже измеряет толщину стружки, но имеет дополнительные проверки: мониторинг резающих сил или мощности шпинделя, предсказание дефлекции инструмента. В обоих случаях удаление материала держится постоянным за счёт корректировки подачи и разбиения движений траектории для поддержания почти идеальных условий для каждого резака».

Разные инструменты для разных ситуаций

У каждого ПО свои оптимальные кейсы. Граната советует Force для твёрдых, труднообрабатываемых материалов, где мгновенные пики нагрузок на резак создают большие проблемы со резаками и шпинделями. OptiPath — для мягких металлов (алюминий, мягкая сталь, серый чугун), где цель — убрать материал максимально быстро (а не постоянная нагрузка на резак), или когда условия резания никогда не приближаются к небезопасным силам/мощности.

По Гранате, многие клиенты OptiPath продолжают использовать проверенные стратегии OptiPath при начале работы с Force, особенно на твёрдых материалах, и OptiPath — для резаков, предпочитающих этот метод. Нет универсального подхода.

«Зависит от предпочитаемых стратегий. Если вы опытный пользователь OptiPath, скорее добавите Force к лицензии и вызываете оба. Тогда можно выбирать по резакам. Программисты могут даже менять стратегию в середине траектории для максимальной оптимизации. Два дополняют друг друга, предлагая максимум стратегий».

Опыт команды UMC подтверждает. Махн отмечает: Force дополнительно снизил циклы в среднем на 5–6% на работах, ранее пройденных через OptiPath. Побочный эффект: Force сократил общее время программирования. «С Force не нужно быть таким точным при создании траектории в CAM», — говорит Лар. «Самая большая коррекция для меня — позволить Force сделать своё дело. Он часто предлагает подачу в 2 раза выше моей, но если пустить — Force делает правильно».