Tăng hiệu suất gia công CNC dễ dàng với iMachining SolidCAM

Tăng hiệu suất gia công CNC trong khi tiết kiệm chi phí là điều mà bất cứ nhà quản lý sản xuất xưởng máy CNC nào cũng quan tâm. Không phải ngẫu nhiên, iMachining SolidCAM được xem là “con gà đẻ trứng vàng” của ngành sản xuất CNC: rút ngắn thời gian gia công tới trên 70%, tăng tuổi thọ dao cụ 40 – 50%… iMachining phù hợp với hầu hết các loại máy gia công CNC trên thị trường, phát huy và cải thiện tối đa hiệu suất của máy, từ những loại máy CNC đời cũ đến các trung tâm gia công đa trục tiên tiến nhất, thậm chí với các máy phay tiện kiểu Swiss phức tạp.

Cách iMachining giảm 70% thời gian chu kỳ và hơn thế nữa trên các máy CNC hiện có của bạn và cải thiện đáng kể tuổi thọ của dụng cụ.

Phần lớn đã được tạo ra từ hoạt động gia công phay hiệu quả cao trong những năm gần đây, và vì lý do chính đáng. Thời gian chu kỳ gia công thô thường có thể giảm tới 80% bằng cách sử dụng dao end mill liền thân, bước tiến nhỏ, tốc độ cấp liệu nhanh hơn và độ sâu cắt dọc trục sâu hơn. Điểm hạn chế là do các vật cản của tính năng chi tiết hoặc các hạn chế của hệ thống CAM, kỹ thuật cắt thường chỉ có thể được sử dụng trong các khu vực nhất định của chi tiết để giảm tổng thời gian chu kỳ gia công chi tiết ở mức độ nhất định.

Nhà phát triển CAM, SolidCAM đã có câu trả lời cho vấn đề này với công nghệ iMachining cho cả 2 trục Z level và gia công 3D đầy đủ. Theo Tiến sĩ Emil Somekh, Người sáng lập và Giám đốc điều hành của SolidCAM, với khả năng tạo ra các đường dẫn dao cụ hiệu quả cao một cách thông minh cho nhiều điều kiện cắt hơn, iMachining có thể giảm tổng thời gian chu kỳ lên tới trên 70% và giúp gia tăng tuổi thọ dao cụ.

Độ dày chip không đổi là chìa khóa của SolidCAM trong việc giữ ổn định và tăng hiệu suất gia công CNC.

Chìa khóa để giải quyết vấn đề gia công nhanh hơn và cải thiện tuổi thọ của dụng cụ là giữ cho máy cắt một lực không đổi. Điều này làm giảm các cú sốc và độ rung xảy ra khi sự thay đổi đột ngột của vật liệu, ví dụ, khi một dao cụ chạm vào góc của pocket. Trong gia công hiệu quả cao, điều này thường được thực hiện bằng cách điều khiển đường chạy dao để giữ cho bước chuyển dao và tốc độ tiến dao không đổi, điều này có thể dẫn đến độ dày phoi và lực tải trên dao có thể thay đổi cao. Bởi vì quá trình này yêu cầu cắt leo dốc, điều này cũng có thể tạo ra nhiều thời gian cắt không khí khi yêu cầu các đường chuyền một chiều lặp đi lặp lại. Và nó có xu hướng hạn chế việc sử dụng kỹ thuật này đối với một số tính năng mở nhất định của chi tiết.

Tiến sĩ Somekh cho biết iMachining áp dụng một cách tiếp cận linh hoạt hơn nhiều với khả năng được cấp bằng sáng chế để thay đổi động góc cắt dao cụ (đề cập đến mức độ gắn kết xuyên tâm của dụng cụ với vật liệu) và tốc độ tiến dao để duy trì độ dày phoi không đổi và lực tải trên dụng cụ cắt. Thuật toán điều chỉnh tốc độ tiến dao động hỗ trợ góc cắt vật liệu từ 10 đến 80 độ tương tác với công cụ. Tải trọng không đổi và độ dày của phoi là chìa khóa thành công của iMachining, cũng với máy cắt rất nhỏ và gia công bằng vật liệu cứng hoặc có độ mài mòn cao.

SolidCAM tăng hiệu suất gia công CNC thông qua thực hiện tối ưu hóa đường dẫn công cụ với hai mô-đun:

iMachining Technology Wizard cung cấp thuật toán iMachining của SolidCAM với các tham số để tự động tính toán tốc độ tiến dao tối ưu khác nhau cho từng điểm của đường chạy dao để duy trì lực cắt không đổi trên dụng cụ đối với bất kỳ vật liệu gốc, loại dụng cụ cắt và máy CNC nào.

iMachining Technology Wizard tự động tạo các chương trình có tính đến tất cả các yếu tố của quá trình gia công bao gồm đường dẫn dao, đường dẫn và tốc độ, khả năng gia công vật liệu, khả năng chạy dao và máy móc.

Trình tạo đường dẫn công cụ thông minh tính toán các đường dẫn dao xoắn ốc được biến đổi hiệu quả, chủ yếu, kết hợp chuyển động D-Slot Trochoidal ở những nơi cần thiết khi người dùng xác định “Phạm vi góc cắt” yêu cầu. Điều này giữ cho Spiral Morphing đạt được hiệu quả tối ưu trong khi sử dụng chuyển động sạch nhất để nối các vùng không liên tục theo cách hiệu quả nhất.

Kết hợp lại, các mô-đun này áp dụng logic cực kỳ tinh vi để tạo ra các chương trình chi tiết CNC hiệu quả nhất cho bất kỳ máy nào. Trên thực tế, các thuộc tính của máy – tốc độ nạp liệu tối đa, tốc độ trục chính, HP – và những thuộc tính đó được trình hướng dẫn sử dụng để có được kết quả tốt nhất cho một máy, công cụ và vật liệu cụ thể.

Trình tạo đường dẫn công cụ Spiral Morphing

Trình tạo đường dẫn công cụ Spiral Morphing là công cụ quan trọng để tạo ra các chương trình hiệu quả nhất. Bằng cách tối đa hóa đường cắt xoắn ốc liên tục, iMachining tạo ra chiến lược cắt hiệu quả nhất vì công cụ liên tục tiếp xúc với vật liệu trong thời gian dài hơn. Các tính năng của chi tiết như islands hoặc bosses có thể giới hạn mức độ sử dụng kỹ thuật. Tuy nhiên, thuật toán đường chạy dao iMachining tự động nhận dạng các tính năng này, tạo đường dẫn công cụ trochoidal xung quanh chúng để kết hợp chúng thành một mẫu lớn hơn và sau đó tiếp tục một đường xoắn ốc xung quanh chúng để hoàn thành Z level với tỷ lệ phần trăm thời gian tương tác với máy cắt cao nhất có thể.

Kỹ thuật tạo đường dẫn công cụ thông minh, tạo ra các đường cắt xoắn ốc ở bất cứ đâu có thể để tối đa hóa thời gian tương tác của máy cắt. Trong trường hợp các tính năng của một chi tiết cản trở đường dẫn, nó sẽ kết hợp các tính năng và tiếp tục xoắn ốc.

Thuật toán được cấp bằng sáng chế của iMachining được sử dụng trong iMachining 2D và iMachining 3D. iMachining 2D được tạo ra để gia công thô và hoàn thiện các tính năng 2D, đôi khi được gọi là “prismatic geometry” (những biên dạng có cạnh sắc nhọn). iMachining 3D được tạo ra để gia công thô và bán hoàn thiện các chi tiết có bề mặt 3D phức tạp. iMachining 2D sử dụng Machinable Feature Recognition (Nhận diện tính năng gia công) để giúp thiết lập hình học dễ dàng chỉ với một click chuột trên bề mặt và iMachining 3D cho thời gian chu kỳ ngắn nhất bằng cách sử dụng phương pháp gia công scallop-based roughing.

Chiến lược cắt tải liên tục này rất quan trọng để kéo dài tuổi thọ của dụng cụ. iMachining đã được chứng minh là không chỉ cung cấp Tỷ lệ loại bỏ vật liệu (MRR) tốt hơn bất kỳ công nghệ đường chạy dao nào khác, mà còn tăng đáng kinh ngạc về tuổi thọ của dao … Hầu hết mọi người đều cho rằng do iMachining tích cực hơn với tốc độ cắt và nguồn cấp dữ liệu, điều đó nên làm hao mòn công cụ sớm hơn. Vậy làm thế nào mà iMachining cung cấp tuổi thọ công cụ tốt hơn nhiều?

Để hiểu điều này, trước tiên chúng ta phải hiểu về dao sử dụng vật liệu carbide. Carbide là một vật liệu cực kỳ cứng – nó có thể chịu được lực nén vượt qua hầu hết các vật liệu khác và nó cũng có khả năng chống mài mòn cao. Những yếu tố này làm cho nó trở thành vật liệu tuyệt vời để sử dụng cho Dụng cụ cắt, được sử dụng để cắt thép, siêu hợp kim và hầu hết các kim loại khác. Cùng với việc cực kỳ cứng, Carbide cũng rất “giòn” – nó chịu không tốt lực nén/uốn/bẻ (Bending Force).

iMachining đảm bảo rằng chất nền carbide ở cạnh sắc của thân công cụ không bao giờ có lực kéo – nó chỉ có lực nén. Do đó, lưỡi cắt chống lại sự sứt mẻ rất nhỏ, ngay cả ở mức hiệu suất cao như đã thấy với iMachining, dẫn đến những cải tiến đáng kể cho tuổi thọ của công cụ – không phần mềm nào khác có thể quản lý sự cân bằng này tốt như iMachining.

Một yếu tố quan trọng khác trong việc tăng tuổi thọ của dụng cụ là khả năng chạy các dụng cụ với độ sâu cắt đầy đủ của chúng. Trước đây, để tránh gây áp lực quá lớn lên các công cụ giòn, các hệ thống khác sẽ chỉ tạo ra những vết cắt nông để bù đắp cho sự tương tác quá mức. Với iMachining, việc sử dụng toàn bộ chiều sâu cắt của dụng cụ, không bao giờ gây căng thẳng quá mức và thực sự truyền lực ra trên một diện tích lớn hơn, giúp tối đa hóa tuổi thọ của dụng cụ bằng cách sử dụng toàn bộ chiều dài của dao cắt thay vì chỉ 10% dưới cùng.

Còn quá nhiều điều để nói về iMachining và những thành công đáng kinh ngạc của nó đối với khách hàng, chúng tôi không thể làm điều đó một cách công bằng ở đây.

Nguồn: mmonline

Dịch: Ann Pham