При сложна петосна обработка наличните CAM стратегии определят само част от крайния резултат. Програмистът трябва да управлява ориентацията на инструмента, особеностите на кинематиката, ограниченията на въртящите се оси, сблъсъците, преходите и поведението на конкретната CNC система. hyperMILL и Siemens NX CAM могат да решават тези задачи, но предлагат различни подходи за организиране на работата.
hyperMILL е силно фокусиран върху технологията на обработка и специализирани стратегии за сложни повърхнини. NX CAM е част от по-широката среда Siemens NX и е подходящ за компании, които търсят интегрирана верига за проектиране, подготовка на производството, управление на данни и цифров двойник. Изборът трябва да започне от реалните детайли и машини на предприятието, а не от общ списък с функции.
Какво трябва да управлява CAM за пет оси
Петосната обработка има няколко нива на сложност. При позиционна 3+2 обработка детайлът или инструментът се накланят и фиксират преди рязане. При едновременна обработка линейните и въртящите се оси се движат синхронно. В този случай CAM трябва да изчислява както точката на контакт, така и стабилната ориентация на инструмента по цялата траектория.
За производството са важни достъпът до дълбоки зони, дължината на изнасяне на инструмента, плавността на движението на въртящите се оси, допустимите ъгли на машината и качеството на повърхността. Без точен модел на машината безопасната траектория в координатите на детайла може да се окаже невъзможна след постпроцесиране. Затова пълната проверка включва CAM изчисление, постпроцесор и симулация на крайния NC код.
Силните страни на hyperMILL
OPEN MIND развива hyperMILL като специализирана CAM система за фрезоване, пробиване, стругово-фрезови операции и сложни многоосеви задачи. За пет оси са налични позиционни, автоматично индексирани и едновременни стратегии. Алгоритмите за избягване на сблъсъци могат да променят наклона на инструмента, за да се запази достъпът до повърхността и да се избегне контакт с държача или шпиндела.
Системата е особено ефективна при задачи, където формата на детайла определя технологията. За импелери и блискове има пакет Multiblade, за турбинни лопатки — Blade, за канали и тръбни геометрии — Tube. Тези специализирани решения намаляват ръчната работа по създаване на помощна геометрия и предоставят параметри, свързани с конкретния тип детайл.
hyperMILL MAXX Machining включва високопроизводителни стратегии за чернова, чистова обработка и пробиване. За чистова обработка се използват и конусни бъчвовидни фрези. Големият ефективен радиус на тези инструменти позволява по-големи стъпки между проходите, като се запазва необходимата височина на гребена, макар че реалният резултат зависи от геометрията, машината, инструмента и режима на рязане.
hyperMILL VIRTUAL Machining свързва постпроцесирането, оптимизацията на движенията и проверката на NC кода с виртуален модел на машината. Това е ключова част от решението, тъй като постпроцесорът трябва да отчита кинематиката, ограниченията на въртящите оси, TCP функциите и особеностите на управлението. OPEN MIND предлага както стандартни, така и адаптирани постпроцесори за конкретни комбинации от машини и системи за управление.
Силните страни на Siemens NX CAM
NX CAM покрива призмови детайли, производство на матрици и щампи, сложни аерокосмически компоненти, стругово-фрезови операции, измерване на машината и други производствени процеси. Петосните функции работят в рамките на NX, където са налични инструменти за моделиране и директна редакция на геометрията. Технологът може да затваря отвори, измества повърхности и подготвя модела за обработка без нужда от отделен обмен на файлове.
Силата на NX е в интеграцията между CAD, CAM и управлението на производствени данни. Ако предприятието вече използва NX за проектиране и Teamcenter за PLM, технологичната подготовка може да работи с управлявани модели и ревизии. Това намалява броя на междинните файлове и улеснява въвеждането на промени през инженерните и производствените процеси.
NX CAM използва feature-based machining и шаблони за процеси. Системата може да разпознава елементи и да прилага съхранени правила за обработка. Този подход е полезен за семейства детайли с повтарящи се джобове, отвори, стени и други типични елементи. Ефективността зависи от качеството на правилата и дисциплината при поддръжката им.
Siemens предлага интегрирано постпроцесиране и няколко нива на проверка: визуализация на траекторията, симулация на отнемане на материал и симулация върху модел на машината. Симулирането на G-код се извършва по постпроцесирания код и отчита машината, детайла, приспособлението и инструмента. Машинни комплекти са достъпни през Post Hub, а Post Configurator служи за настройка на постпроцесори.
Как се проявяват разликите в производството
hyperMILL често е удобен за производствени екипи, които оценяват CAM предимно по качеството на траекториите при сложни детайли. Специализираните стратегии, автоматичният контрол на ориентацията, обработката на остатъчен материал и готовите сценарии за лопатки или импелери позволяват на програмистите да се съсредоточат върху рязящия процес.
NX CAM обикновено се вписва по-естествено в предприятия, където петосната обработка е част от по-голяма инженерна система. Освен траекториите, компанията може да се нуждае от контролирани CAD модели, управление на промени, технологични шаблони, измерване, планиране на няколко настройки и връзки с други продукти на Siemens.
Това разграничение не е абсолютно. hyperMILL също предлага CAD инструменти, автоматизация и виртуална обработка. NX CAM включва развити специализирани петосеви стратегии за лопатки, импелери, дълбоки кухини и свободноформени повърхности. Реалната производителност зависи от комбинацията на модули, версия, постпроцесор и квалификация на програмиста.
За кои предприятия е подходящ hyperMILL
- Цехът редовно произвежда импелери, блискове, турбинни лопатки, матрици или детайли със сложни подрези.
- Основното изискване е ефективно петосно движение на инструмента и стабилно качество на повърхността.
- Необходими са специализирани стратегии и автоматично предотвратяване на сблъсъци чрез промяна на ориентацията на инструмента.
- Предприятието използва няколко CAD системи и търси CAM, който да се интегрира в съществуващия инженеринг процес.
- Доставчикът може да подготви и валидира постпроцесор и виртуален модел за всяка важна машина.
В такъв случай оценката трябва да се прави с най-трудната за предприятието операция, а не с демонстрационен детайл. Полезният тест включва зони с ограничен достъп, преходи близо до въртящи се оси, къс инструмент, контрол на държача и изисквано качество на повърхността.
За кои предприятия е подходящ NX CAM
- Инженерните и производствените отдели вече работят със Siemens NX.
- Ревизиите на модели и производствените данни се управляват чрез Teamcenter или е планирана такава интеграция.
- Освен петосно фрезоване, са необходими стругово-фрезови операции, измерване, роботизация, адитивни технологии или общ цифров модел на производството.
- Компанията иска да развива автоматизация, базирана на характеристики, и да използва повторно утвърдени технологични процеси.
- Приоритет е работата с детайла, оснастката, машината и NC кода в една инженерна среда.
Предимството на общата платформа се проявява след настройка на структури от данни, библиотеки, шаблони и права за достъп. Ако тези процеси не са дефинирани, мащабът на NX сам по себе си няма да премахне ръчната работа и несъответствията между отделите.
Постпроцесорът и симулацията са по-важни от маркетинговия списък с функции
Петосна CAM система не може да се оцени само по визуализацията на траекторията. Тя трябва да бъде преобразувана в команди за конкретната CNC система, като се вземат предвид кинематиката, направленията на осите, началните позиции, ограниченията на въртене, unwind движенията, TCP функциите и машинните цикли. Грешка в този слой може да се прояви едва при работа на машината.
При приемане е нужна симулация по крайния NC код, тъй като проверката на вътрешните точки в CAM не е достатъчна. В модела трябва да са включени машината, шпинделът, инструментът, държачът, приспособлението, заготовката и детайлът. Отделно се проверяват бързи преходи, смяна на инструменти, излизане от ограниченията на осите и възстановяване след спиране на програмата.
Отговорността на доставчика също е важна. Трябва да се уточни кой коригира постпроцесора, как се валидират промените, включен ли е моделът на машината и може ли да се повтори проверка на стари програми след ъпдейт на CAM или CNC системата.
Как да проведете пилотно сравнение
Полезно е да се изберат два детайла. Първият трябва да представя основната ежедневна работа на предприятието. Вторият да съдържа най-сложните петосеви зони: дълбоки кухини, високи стени, подрези, повърхности с тежки изисквания към преходите или ограничено пространство за наклон на инструмента.
- Предоставете на двамата доставчици еднакви CAD модели, описание на машината, оснастка, инструменти и изисквания за повърхността.
- Запишете времето за подготовка на модела, програмиране и изчисляване на траекторията.
- Проверете дължината на NC програмата, плавността на въртящите се оси, броя на отводите и очакваното машинно време.
- Извършете симулация на постпроцесирания код върху пълен модел на машината.
- Обработете тестов детайл с еднакъв инструмент и измерете критичните повърхности.
- Променете изходния модел и оценете обема на повторната работа.
- Предайте проекта на втори програмист и оценете колко ясно структурата на операциите предава процеса.
hyperMILL често е силен кандидат за предприятия, които търсят специализирани петосеви стратегии и стриктен контрол върху рязящия процес. NX CAM е логичен избор за компании, които изграждат технологична подготовка около екосистемата на Siemens и свързват CAM с CAD, PLM и по-широк цифров двойник.
Крайният избор трябва да бъде потвърден чрез пилотен тест на собственото оборудване на предприятието. Качеството на постпроцесора, достоверността на симулацията и способността на екипа да създава стабилни и безопасни програми имат по-голямо значение за резултата, отколкото броят функции в сравнителната таблица.