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    Tebis 电极设计加工智能一体化

    Tebis 电极设计加工智能一体化,通过四个部分来展现:第一部分:电极制造面临的问题;第二部分:电极制造的发展方向;第三部分:使用Tebis对电极进行加工规划编程;第四部分:通过编程的过程和结果来体验Tebis在电极加工中有哪些优势。电极制造面临的问题是非常大的,可以概括为一句话:“一高一低大浪费”。

    简单说就是运行成本很高,为什么说运行成本很高?

    电极都是用铜料或者是石墨一类价格较高的材料去加工,它的材料贵,成本高。

     

    在电极设计过程中,我们通过对整个行业的工程师水平进行分析,大部分企业电极设计使用者都是刚进公司或者是刚入行的辅助工程师。

    编程效率低

    电极制造过程中,虽然电极本身不大,但是有些电极结构复杂。一些可能需要10分钟到20分钟编程时间的电极,上机床加工可能只需要2至3分钟,特别是使用进口的机床,加工效率会更高。

    那就产生一种情况:

    编程的产出和加工的产出不成正比,导致编程效率低。

    管理浪费很大

    拆电极和模棱加工是需要大量的沟通和交流,但是通常现场拆电极和编模都是不同的人。

    除了非常小的加工件,很少有公司将拆电极跟加工放在一起。缺乏沟通,就造成过程容易出错。加工做多了,电极为了防止漏加工,多拆一点;或者加工多做,电极也多放了,结果浪费很大。

    如果电极多做,机床放电了,这种情况的出错,多个部门的所有工作几乎都要重做。

    一个很重要的地方打错了,需要找设计重做或者修改,又要通知其他的部门相应的东西一切重来,造成多部门重做的大量浪费。

    我们来看一下电极制造的发展方向,电极制造的发展方向是朝智能化去发展的。

    智能化落地主要体现在三点:

    要实现编程无脑;要实现工艺无纸;要实现操作无能。

    要实现编程无脑落地,就要引入导航式的编程环境。

    工艺无纸就是引入工艺库里包含所有的工艺功能的软件。

    操作无人通俗的说,能够实现无人值守,但实现无人值守加工的要求很高。高在什么地方?

    软件里面的系统,如果编程的时候能达到跟现场完全同步,就需要含有数字孪生镜像技术。

    比如机床每一个点的运动,都要跟现场是一模一样。

    目前大部分传统软件受限于环境,只有最简单的防碰撞机构。

    没有像虚拟机床这样的技术。

    没有虚拟机床技术,就很难存在数字孪生镜像技术。

    电极制造的发展方向,简单地说,就是要对接新兴技术,做电极跟新兴技术的结合越多,发展的越快。

    现在工厂里面可以看到,大部分电极所谓的实现了智能化,其实都在扫“一维码”,这还远远不够,我们要到扫“二维码”“三维码”的阶段。

    为什么?因为“码”承载着这样的信息,比如电极在哪里?在库里?还是在机床上的位置信息?完成进度是多少?在机床上加工铣削了80%,还是20%?

    可能这些信息在“一维码”中都不能显示,只能承载一些位置的浏览信息。

    也许上升到“二维码”,可以显示加工工作了80%;如果上升到三维码,能知道加工目前是用的哪一把刀?用的哪一个工艺?是等高还是平行?做的时候,中间喷的是切削液还是水呢?

    这都是一个发展方向。
    因此,如果要往更智能的方向发展,我们需要对接另外一个很重要新兴技术就是数字孪生镜像,其概念类似于VR、AR的技术。

    接下来来看一下,Tebis的加工规划演示,也是我们一直强调的Tebis智能化的电极设计。

    从这里可以看到,Tebis电极设计分三步:

    第一步:选择加工区域,软件选择加工区域之后,会智能提取到型面。

    第二步:提取出来之后,就有了个“电极助手”,它能智能生产电极,智能去延伸,智能去做避空面、基准台、染色。

    比如说火花位是什么颜色,基准面是什么颜色,都可以智能去填充。

    做好了这些之后,还可以智能的进入电极库里。

    因此Tebis在电极设计里有很大的优势。

    第三步:除了设计之外,Tebis还可以做加工。在Tebis里面是可以实现设计和加工一体化,同时Tebis还可以实现去对接第三方的CAD软件。

    比如UG,它在前端做电极设计,Tebis后端使用做加工。

    接下来我们来看前端是用NX去设计,后端用Tebis来做的演示过程。

    启动Tebis starter平台,平台上我们可以管理所有制造信息。

    先运行一个电极的制造环境,进入这个环境之后,只要新建一个项目,就进入到一个智能化编程的环境里面。

    这里可以看到做电极总共要分多少步?第一步干什么?第二步干什么?第三步干什么?最多可能需要6步。因为有些复杂的电极,需要辅助面和辅助线。

    电极输入步骤:第一步输入0,输入数据之后,会看到完全继承了的NX或者其他第三方CAD软件里面的属性。

    比如现在电极放在第一层,但毛坯放在50层。先把电极本身拿到原始电极层里。坐标系是定好的,不需要再重新填入。把电极放到毛坯层里面。这种简单的电极最多就三步就好了。

    接下来对这个电极做标准化的准备。这个电极因为标准化做得很差,所以连颜色都没有,先将它进行一个标准化的染色。

    染色的目的有两个:一是选择加工范围,二是选择加工工艺,可以通过颜色处理。

    在Tebis里面,加工精度,加工工艺,还有加工范围都可以通过颜色来控制。

    完成所有的准备工作之后,进入制造过程库。

    制造过程库里就是我们的模板,可以做单电极的运算,也可以做多电极的运算。

    Tebis在智能制造系统里面,可以实现批量的电极运算和输出。

    运行过程中可以看到,直接智能去计算,所有的切削参数、匹配、加工策略在流程里面已经做好了。

    在运算的过程中,后台同时就做很多工作,比如实现智能抓取刀具、刀具的参数智能匹配;同一把刀具,刀是用于开粗的、还是精加工;精加工要分是精加工侧壁,还是精加工底面等等这些信息,都会在后台智能匹配。

    举个例子,铜料做成铜件。它会智能抓取到机床,抓取到同样的属性,然后去匹配刀具。

    在它的运算过程中,可以看到这右边有两个已经运算好了。

    为什么有一个绿色的钩呢?因为运算过程中,Tebis会做刀路过切和碰撞检查。刀柄的过切和碰撞检查这些安全因素。Tebis都会在计算过程中考虑。

    最后的清角刀路 ,可以看到能够碰撞刀柄,能下多深。

    算完之后,进入最后一步。现在做机床的碰撞和形成有没有超程的检查。很快它也检查完了,同时加工时间也预估出来了。整体从这里可以看到,全部都是绿色的。(详情见下方视频)

    通过刚才的一键执行,需要的要素都计算输出,而且是安全的输出。

    这些程序跑哪里?开大粗、精加工顶面、精加工侧面、精加工基准台、精加工基准台侧壁、小刀倾角,那整个刀路就出来了。

    可以看到,Tebis是一键智能化编程。

    但是为什么可以看到只有一个刀路呢?这里是一把刀具,那里面为什么是一把小刀呢?这里是一个刀路组合。

    Tebis可以用参数去控制哪把刀要输出,哪把刀不需要运算。

    最小是用到了2mm的刀。如果实际操作中不想倾角倾到这么小。比如说最小倾角用到4mm的刀,可以直接输参数4,它就会智能设定。

    假如原来是12mm的刀去开粗,然后用4mm倾角或者2mm倾角。通过小小的一个参数的变更,实现了智能化的匹配,就可以把2mm的倾角刀删掉了。

     

    Tebis电极加工的优势:第一个就是编程流程少,工作不烦恼。

    从上面我们可以看出,只要将电极输入进来,基本上不用去分析。因为不同的启动环境,就可以定义大概要做什么样的东西。

    接下来做准备,把电极输进来分别放到某些层,然后设置标准化。例如将没有做标准化的,染一下颜色。

    如果是染过颜色的,或者是使用Tebis做的加工准备。那编程准备工作几乎不需要,只需要通过一键运行计算就可以了。

    实现整个操作界面的5S管理,Tebis电极编程是实现无脑编程的一个导航式环境。

    这个环境谁给的呢?是整个团队的经验。大家都认为这样流程比较好,编程效率高。就可以把它固定下来,这是每个人的经验积累面板。

    假设某个地方需要修改,需要优化,那随时可以与整个团队协商做出调整。

    Tebis可以不断地优化,不需要像纸质保存,耗时且容易丢失。

    通过编程,达到直观可视化的效果,一个刚进工厂的工程师,也不需要停下工作,进行半个月起的新人培训。

    他的工作过程就是培训过程,只需要简单的指导,大幅度地减少培训成本。

    所有人的编程手法都一样,出现任何一个问题,其他人都可以协助解决。甚至所有人的刀路打开之后,任何一个小细节都可以让整个团队去优化。

    达到从一个无序编程到有序编程,从一个编程人员上升到一个有思想的编程人员。

    最重要的是还可以实现快速的落地,这也是其他传统软件没办法达到的高度。

    刀具能够智能调用参数高效口。比如原来是倾角倾到2mm,后来需要4mm,只要用一个参数写个4就可以了。

    Tebis就能智能选择刀具,智能去过滤整个过程。

    可以看到选择刀具的时候,这些参数是会智能匹配的。

    在Tebis 刀具库里有非常详细的加工信息。不同的机床,切削参数也不一样。

    同样是铜料的材质,但机床是DMG MORI 200G和DMG MORI 210P加工属性就不一样,所有的切削参数都不一样。Tebis可以智能地去匹配,能够实现加减数,实现恒定的负载切削。

    在刀具里面,假设切宽正常是刀具30%,现在一个球刀切宽大于50%的刀具直径,如果是满刀切削,满刀切削就可以去减速。

    还有拐角减速,Tebis V1是专门做拐角减速的。

    如果拐角不减速,那就是前面一样的操作过程;

    如果拐角做减速,把拐角的清理速度放小一点就好了。

    在库里面将它固化,不管谁去编程,拿出来的东西就能跟现场去匹配,去配合。

    比如说DMC MORI 200G,它的拐角是需要减速的,如果不减速它拐角地方很小。210P机床本身有减速,就不用做减速。

    数字化孪生镜像制造环境无需现场验证

    上面演示的仿真过程中,我的刀具调出来。为什么同样是对刀点?这里有五六个不一样的?

    因为有5把刀,每把刀的刀长是不一样的,因此它的对刀点也是不一样的。

    为什么侧刀点又一样呢?都是刀尖侧刀,不管刀长中多少,都会在这个点。

    这充分体现了Tebis的数字化孪生镜像制造环境每一个点位都和现场是一一对应。

    所以它的非切削运动非常安全可靠,能够安全输出,不需要第三方软件去验证。

    很多软件都觉得自己的切削是安全的,那为什么要输到第三方去验证呢?

    主要是怕非切削运动出现问题,非切削运动如果与其他的软件碰撞了,无法验证。

    最重要的Tebis 数字化孪生镜像制造环境可以优化切削刀路。

    例如AC轴、BC轴、AB轴,可能它的旋转运动方向不一样,Tebis能根据每一台机床去优化。

    随机多工位,安全又不累

    制造做电极的过程中,如果电极数量很多,我们习惯性用一块板去加工,上面放很多电极。

    传统的多工位上,先跟下面沟通,今天需要哪几块材料,什么材料要放在哪一块板上。再编程,上完电极后计算刀路,然后计算好一起输出。

    Tebis不需要,只要单个电极去编程,编完之后现场只要打开Tebis。现场把这些电极输入进来,利用Tebis的多工位技术,就可以智能排序,智能优化。

    怎么优化?假设是刀具优先,开粗都用12mm的4个电极,先用12mm。一起开完粗,再做第二把刀,把刀优先打开,Tebis会智能将这些刀路重新编排,重新创建。

    除了这个之外,更重要的还是刚才说的,数字化孪生镜像制造环境,可以碰撞监测,可以非切削监测。

    总之Tebis优势在哪里呢?通过上面的这个演示, Tebis用一句话来就可以概括。

    Tebis在电极加工中能够实现多快好省,多就是经验数据库多。

    刚才的整个演示,包括后面的修改去交互,用到了哪些?

    用到了Tebis的制造过程库、刀具库、机床库、工艺库。

    这些库可以智能匹配,编程速度就很快。

    加工规划整个过程都是一键运算的,不需要去设任何的一个参数,所以它编程速度快,加工质量好。

    数字化孪生镜像技术,杜绝了意外事故的发生。

    并且所有的切削参数是智能匹配的,它跟工艺智能匹配、跟材料匹配、跟机床匹配。能够实现精准编程,而不是传统的一个粗放式的手工编程。

    传统编程里即使用了一些模板,还是手动去抓刀。使用了模板,换了机床,参数还是没有改变。

    但是在Tebis里面换一台机床,所有的切削参数都会根据机床的性能变化。

    省就是成本节省。

    Tebis能够实现编程无脑。

    原来一个人只可以完成2台机床的编程,现在可以完成3台甚至4台机床的编程。这是不是节省了?

    工艺无纸,不需要购买纸张,打印机都不需要买了,成本大大降低。

    最后一个就是操作无人,原来一个人只可以完成2台机床的操作,现在可以完成6台甚至7台机床的操作。是不是人工上就很节省了?

    最重要的是什么呢?

    机床因为实现了无人值守,不需要人为去换刀,机床不会停机,可以24小时运转。

    这些都是可以节省成本,提升效率的。

    总结一句话:Tebis电极加工里面的优势:多快好省,非常好!