轨迹优化

基于知识的加工

VERICUT是一个基于知识的加工系统:通过模拟过程,它可以学习每个切割的精确深度、宽度和角度,而且它确切地知道每刀会移除多少材料。有了这些数据,OptiPath将刀具轨迹划分为更小的分段,必要时,根据每个段中移除的材料量,为遇到的每种切削条件指定最佳进给率,然后输出一个新的刀具路径,轨迹与原始程序相同,但进给速度有所提高。它不会改变轨迹。

简单的设置和使用

加工零件时,设置向导会提示您输入刀具设置。刀具的所有设置都存储在优化库中。您只需定义一次设置。每次使用该刀具,程序都可以立即优化!OptiPath还有一个“学习模式”,用于创建无需额外设置的优化库。对于每个刀具,OptiPath都会找到最大体积去除率和切屑厚度,并使用它们来确定刀具的优化设置。

工作原理…

当刀具遇到较多材料时,进给率降低;随着去除的材料减少,进给速度也相应加快。根据每个切削段移除的材料量,OptiPath自动计算并在必要时插入改进的进给率。在不改变轨迹的情况下,OptiPath将更新的进给速度写入新的数控程序。

您能从OptiPath中受益吗?下面这些听起来熟悉吗?如果是这样,OptiPath可以提供帮助!

  • 材料去除量大
  • 加工时间长
  • 大型数控程序
  • 中断切削(多次切入/切出)
  • 不同深度/宽度的切切削
  • 高速加工
  • 薄壁加工
  • 惊细的刀具和材料
  • 昂贵的刀具和材料
  • 硬材料、软材料
  • 旧设备
  • 多个部件
  • 刀具过早磨损/故障
  • 返工程序
  • CAM系统问题或程序员不具备必要的知识
  • “驻地专家”退休/离职
  • 表面光洁度差
  • 待机时间过长
  • 切屑变薄问题
  • 刀具变形问题
  • 拐角加工
  • 空刀过多
关于OPTIPATH的更多信息
OptiPath®读取数控程序,并将运动分割为多个较小的段。必要时,根据每个段中移除的材料量,为遇到的每个切割动作指定最佳进给率,然后输出一个新的刀具路径,轨迹与原始程序相同,但进给速度有所提高。它不会改变轨迹。

您可以输入多个预定加工条件的理想进给率。OptiPath自动将其与机床能力(功率、主轴类型、快速移动速度、冷却液等)等因素相结合;夹具和夹具刚性;刀具类型(材料、设计、齿数、长度等),以确定每个切削段的最佳进给率。OptiPath还考虑了取决于刀具路径的因素,例如:

  • 切削深度
  • 体积去除率
  • 切入速度
  • 切削宽度
  • 刀具磨损
  • 切削角度

此解决方案是自动的,可在程序加载到机床上之前确定最佳进给速度。它还利用数控程序员和机械工程师的专业知识来确定特定切削条件下的最佳进给率。

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高速加工VS高效加工

高速加工是一个热门话题。但是,什么是“高速”加工?它只是以最大进给速率运行并进行多次小切削量加工吗?这种策略通常比用稍大的深度进行几次加工效率低!实现最短加工时间与进给速度有关,但这种关系不一定是“最快进给速度=最有效”,在最少的时间内完成零件,才是真正的目标。实现高效加工的关键是改变进给速度,以达到每种切削条件下的最佳切削效果。

以最大进给速度切削,切削量非常小,小幅度减速和跨步实际上可能更多,并且可能无法实现缩短时间的目标。以更大的深度切削更有效,但刀具可能会遇到过载情况,导致机床损坏或过载。

这就是自动优化软件的闪光点,VERICUT确切知道每个刀路将去除多少材料,并在负载过大时降低进给速度。这可以防止损坏刀具,并防止机床超过功率极限。尽可能保持高进给率,但切削效率更高。

优化VS自适应控制

从表面上看,自适应控制技术似乎是软件优化的可行替代方案。毕竟,实时监测切削条件并实时调整进给速度,它可以直接连接到数控机床。

但如果你想投资自适应技术,有很多问题需要考虑。首先是部署和维护费用。每台数控机床都必须配备自己的自适应设备,每台机床的成本可能高达数千美元。然后必须单独安装和配置每个自适应设备,并且自适应设备在不同的机床反应不同。一旦自适应设备设置好并最终正确运行,就像任何机电系统一样,还需要考虑调节、可靠性和维护。

其次,自适应加工是一种“反应式”系统。自适应设备根据从主轴驱动电机收到的反馈调整进给速度,即调整进给速度以保持主轴驱动上的恒定负载。这种类型的优化适用于某些类型的刚性非常好的刀具,这些刀具可以承受较大的载荷,例如平面铣刀或大型立铣刀。

但是,主轴负载优化不能始终为不同的切削条件提供最佳进给率。例如,斜面加工并不总是显著增加主轴负载,它增加了轴电机上的负载,因为推动刀具穿过材料变得更加困难,但转动主轴也不会变得同样困难。当主轴旋转变得困难时,你最好躲在防护罩后面!

另一个例子是使用当今高科技的硬质合金刀片铣刀进行加工。它们的设计可以非常自由地切削(高体积去除率不需要太大功率)。这些刀具的目标是以最佳切屑厚度切削。但有一点,切屑厚度变得太大,导致刀片边缘过早损坏。这最终导致刀具过早失效。主轴负载是使用最大进给速度的不良指标,因为主轴上增加的负载可以忽略不计——即使进给速度过高。等到自适应设备调整进给速度时,已经太迟了。

归根结底,自适应加工技术仅限于根据主轴负载何时超过预设阈值进行调整。它不知道加工过程中的实际切削工况,因此无法准确确定每个切削的理想进给率。

另一方面,OptiPath根据每段刀具路径的特定切削条件自动调整进给率。它是唯一一款基于实体验证技术优化进给速度的产品。OptiPath不会对主轴驱动电机的反馈作出反应,而是根据当前切削条件(被切削材料的体积、深度、宽度和切削角度)指定最佳进给率。

OptiPath没有追求恒定的主轴负载,而是保持恒定的刀具负载。在斜坡加工中,保持恒定的刀具负载可产生更安全的进给率。对于高科技铣刀,保持恒定的刀具载荷可延长刀具寿命。有时,切削时需要保持恒定的切屑厚度,这对于OptiPath来说是一项简单的任务,但自适应设备无法做到。

OptiPath也是一种更具成本效益的进给率优化方法。几个软件许可便可以为数十台数控机床提供优化功能,支持各种控制系统。自适应设备仅限于一台机器。