Trong sản xuất theo lô, hệ thống CAM phù hợp là hệ thống hỗ trợ quy trình gia công có thể lặp lại. Chương trình phải chạy trên máy cụ thể, được kiểm tra sau khi chỉnh sửa mô hình, và áp dụng cho chi tiết tiếp theo trong cùng dòng sản phẩm mà không cần xây dựng lại từng thao tác thủ công. Tên phần mềm không phản ánh đầy đủ mức độ thuận tiện khi xưởng quản lý quy trình này.
Hiện chưa có dữ liệu công khai đủ tin cậy để xếp hạng thị phần CAM riêng cho gia công theo lô. Có những đánh giá tổng quát: Mastercam, dựa trên nghiên cứu CIMdata 2024, tự nhận là phần mềm CAM được sử dụng rộng rãi nhất trong công nghiệp. Tuy nhiên, điều này không có nghĩa Mastercam dẫn đầu ở mọi loại sản xuất theo lô. Các xưởng còn sử dụng Siemens NX CAM, hyperMILL, Autodesk Fusion, ESPRIT và các hệ thống khác. Việc lựa chọn phụ thuộc vào loại chi tiết, máy móc và cách quản lý dữ liệu kỹ thuật của doanh nghiệp.
Mastercam: đa dạng nhiệm vụ trên nhiều loại máy
Mastercam được sử dụng trong các xưởng có máy phay, máy tiện và máy kết hợp tiện-phay. Trong cùng một môi trường, người lập trình có thể xử lý gia công chi tiết thân máy, các thao tác tiện và phay đa trục. Với doanh nghiệp có trang bị đa dạng, đây là lựa chọn thuận tiện hơn so với việc duy trì nhiều hệ thống CAM riêng cho từng bộ phận.
Trong sản xuất theo lô, yếu tố quyết định là các bộ postprocessor đã được kiểm chứng, thư viện dụng cụ và quy tắc lập trình thống nhất. Khi công nghệ sử dụng các mẫu thao tác và dữ liệu dụng cụ giống nhau, việc chuẩn bị chi tiết mới dựa trên quy trình đã thử nghiệm trở nên dễ dàng hơn. Tuy nhiên, postprocessor vẫn cần được kiểm tra trên bộ điều khiển CNC và cấu hình máy thực tế: cùng một mẫu máy có thể có các tùy chọn khác nhau.
NX CAM và mô hình sản phẩm dùng chung
Siemens NX CAM phù hợp với doanh nghiệp có môi trường kỹ thuật kết nối chặt chẽ giữa mô hình thiết kế và chuẩn bị gia công. Hệ thống hỗ trợ tự động hóa lập trình, postprocessing và mô phỏng có tính đến máy gia công. Điều này đặc biệt hữu ích khi chi tiết sản xuất thường xuyên được cập nhật bản vẽ: người lập trình cần xác định phần thay đổi, cập nhật thao tác và kiểm tra lại chương trình NC.
Cách làm này rất phù hợp khi nhiều người cùng làm việc trên mô hình sản phẩm, đồ gá và công nghệ gia công. Tuy nhiên, việc tích hợp không thay thế cho kiểm tra sản xuất thực tế. Sau khi chỉnh sửa hình học, cần đảm bảo các cơ sở tọa độ, dung sai gia công, dụng cụ và chuyển động an toàn vẫn được duy trì chính xác.
hyperMILL và tự động hóa cho các dòng chi tiết
hyperMILL được dùng cho gia công phay, tiện-phay và đa trục. OPEN MIND cung cấp công cụ để chuẩn hóa quy trình từ chuẩn bị mô hình đến xuất chương trình NC và áp dụng cho các chi tiết mới. Điều này phù hợp với các dòng sản phẩm có các yếu tố cấu trúc và trình tự gia công lặp lại.
Tự động hóa có hiệu quả sau khi thiết lập các quy tắc dựa trên chi tiết và máy móc thực tế. Nếu mô hình đầu vào khác biệt nhiều hơn dự kiến, người lập trình cần can thiệp. Đây là giới hạn thực tế cho tự động hóa trong sản xuất theo lô: các thao tác lặp lại nên được tự động hóa, trong khi các trường hợp phức tạp vẫn cần kiểm tra kỹ thuật.
Fusion và ESPRIT trong các kịch bản sản xuất khác nhau
Autodesk Fusion kết hợp CAD và CAM, cho phép tái sử dụng mẫu thao tác. Đây là lựa chọn phù hợp với các doanh nghiệp nhỏ và vừa sản xuất đa dạng chi tiết theo từng lô, đặc biệt khi thiết kế hoặc đồ gá thường thay đổi. Mẫu thao tác giúp rút ngắn thời gian chuẩn bị các thao tác tương tự, nhưng trước khi phát hành chương trình vẫn cần kiểm tra dụng cụ, chế độ cắt và postprocessor.
ESPRIT EDGE tập trung vào các máy tiện phức tạp, tiện-phay và máy tự động kiểu Thụy Sĩ. Với các máy này, việc đồng bộ thao tác giữa các trục chính và kênh gia công cũng như mô phỏng chu trình hoàn chỉnh là rất quan trọng. Đối với chi tiết sản xuất theo lô trên thiết bị này, những tính năng đó có thể quan trọng hơn mức phổ biến chung của phần mềm CAM.
Tiêu chí so sánh khi lựa chọn hệ thống
Nên bắt đầu so sánh với chi tiết và máy thực tế. Lập trình quy trình hiện có trong hệ thống dự kiến và theo dõi đến khi tạo ra chi tiết đạt yêu cầu đầu tiên. Cần đánh giá:
- chất lượng postprocessor cho bộ điều khiển CNC hiện có, bao gồm các trục bổ sung, chu trình và tùy chọn;
- hỗ trợ các thao tác cần thiết: phay, tiện, gia công đa kênh hoặc năm trục;
- khả năng tái sử dụng thư viện dụng cụ, mẫu thao tác và chiến lược gia công đã kiểm chứng;
- mô phỏng máy, kiểm tra va chạm và quy trình kiểm tra chương trình sau khi chỉnh sửa;
- trao đổi dữ liệu với bộ phận thiết kế và quản lý các phiên bản mô hình, chương trình.
Chi phí xử lý các thay đổi rất rõ ràng trong sản xuất theo lô. Thời gian lập trình chi tiết đầu tiên quan trọng, nhưng chương trình sau đó có thể được phát hành nhiều lần khi kích thước, dụng cụ, đồ gá hoặc máy thay đổi. Hệ thống CAM phù hợp giúp nhóm kỹ thuật nhận biết các thay đổi đó và chuyển quy trình đã được kiểm chứng sang phiên bản tiếp theo một cách an toàn.
Mastercam, NX CAM, hyperMILL, Fusion và ESPRIT đáp ứng các yêu cầu khác nhau của xưởng sản xuất. Dữ liệu hiện có cho thấy Mastercam được sử dụng rộng rãi trong CAM nói chung, nhưng chưa có xếp hạng đáng tin cậy riêng cho gia công theo lô. Với từng xưởng, tiêu chí quan trọng là mức độ tin cậy khi hệ thống xử lý chi tiết qua các bước lập trình, kiểm tra và phát hành lại.