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    Tebis: 智能刀库与制造经验积累

    Tebis不仅仅是一个编程工具,通过网络分层管理,实现所有人员使用统一的编程标准进行编程。同时所有Tebis知识库都可以加密,做到内部共享,避免知识产权泄露。

    Tebis通过刀具库、特征库、工艺库、机床库相互关联,形成制造过程库,最终达到智能选刀,智能匹配加工工艺目的。达到智能编程,其中刀具库是非常关键的一环,我们先通过一个小小的demo,看看Tebis刀库,如何体现智能。
    通过刚才的demo展示,相信大家已经能够初步感受到,Tebis刀具库与众不同之处。市面上绝大部分CAM软件都有所谓的刀库,但建立的刀具基本上只含有长度、直径、转速、下刀进给、切削进给和掠过进给。Tebis采用数字化孪生理念,真实还原刀具形状和所有的切削参数,这个我们在后面会一一展示。
    我们先来看看传统CAM编程有何缺陷,使用传统的CAM工具,工程师在每编一条刀路时都要不断的输入,诸如转速、下刀、切块切深等参数,而且切削参数还不完整。比如第一道满刀的速度无法控制,在有的企业中完全是由现场工人进行手动控制,有的企业可能会采购第三方优化软件进行进给优化。这是一笔额外的开支,增加了企业负担。 
    Tebis通过知识库同步,所有的编程人员使用统一的标准进行编程,确保编程质量的稳定性和一致性。同时当生产条件发生变化时,可快速自动更新加工参数。比如前面提到的更换机床,毛坯牌号,切换刀片品牌等等。
    我们再来详细看看,Tebis刀库为什么能够实现智能修改加工参数? 
    为什么能够达到积累制造经验的目的? 
    首先Tebis有完整的切削参数,条件举证,通过在软件中真实还原实际加工中可能出现的情况,达到在编程环节智能带入或智能更改切削参数的目的。
    比如Tebis可以做到更换刀片材料智能更新切削参数的目的,在现实生产中,同样一把刀,可能采购不同厂家,或者同一厂家不同牌号的照片,这些刀片切削性能和参数是不同的。此时通过在Tebis中快速切换刀片材料,自动更新所有刀具路径中的切削参数,避免在编程环节重新,复输入切削参数,提高整体的编程效率。同样如前面的demo所示,Tebis可以做到切换机床智能更新提交参数的目的。 
    在现实应用中还会存在基本加工策略相同,如都采用平行性加工,在热处理前和热处理后,需要采用不同的加工参数,比如说转速,进给行距等等,在Tebis中可以直接切换加工方式为调制前或调制后,一次性智能更新所有加工参数。 
    再比如同样一把刀具,可能同时用于粗加工或者精加工。在Tebis中,只要指定加工方式为粗或者精加工,所有的切削参数智能带入,或者智能更新。
    同时也可能出现其他需要修改切削参数的情况。比如更换的毛坯牌号。在现实生产中也会碰到,有时候同样牌号的铝合金,国产料和进口料存在较大的差别。此时为了达到更好的切削效果,可能需要修改加工工艺。比如为了避免更大的变形,需要减小每层的切身进给等等。在Tebis中可以直接切换毛坯材质,软件自动更新所有加工参数。避免重复无趣的参数输入环节,提高整体加工效率。
    下面我们详细看看Tebis刀库如何实现制造经验的积累。 
    像我们前面提到的传统的com软件的刀具切削参数只有基本的转速下刀进给切削进给和掠过进给。Tebis完全不同,现实加工中可能碰到的所有的进给都可以记载到Tebis刀库中。比如本页红色文字所示,它包含了斜向下的进给,满刀进给等。
     
    大部分其他CAM软件没有控制满刀切削的参数。在这种情况下,可能会采用一些特殊的加工方式来避免。比如说摆线加工,但是在分层加工的情况下,摆线加工的效率比较低。 
    另外一种就是在CAM编程时不予考虑,由现场操作人员手动控制满刀速度,这样就导致现场的自动化水平比较低,无法做到无人值守加工。
     
    碰到刀具路径中有圆角光顺的情况,Tebis也会智能从刀具中提取对应的进给值,避免人为干预,提高现场的智能化水平。
    碰到刀具路径中有圆角光顺的情况,Tebis也会智能从刀具中提取对应的进给值,避免人为干预,提高现场的智能化水平。
    除了切削参数Tebis可以使用真正的刀具轮廓进行刀具创建,并且使用真实的轮廓参与计算,这一点很重要。 市面上有很多CAM软件,都声称自己可以创建轮廓刀具,实际上在计算时并没有使用真正的轮廓。比如图片上的快进级铣刀,很多软件是内部模拟了一把牛鼻刀进行计算,结果就会造成只能使用这种刀具做粗加工,做精加工时会造成过切或者欠切。而Tebis使用真实的刀具轮廓进行计算,可以避免这种情况的出现,可以同时用于粗加工或者精加工,充分发挥刀具的性能,提高切削效率。 
    我们知道绝大部分CAM软件,只有两个刀具参考点,刀尖和刀心,在编程的时候只能选择刀尖或到心,在Tebis中有多达20个刀具参考点可以参与计算。在有些高级应用中,比如图片中的组合刀具,在现场加工时有时候使用底部的刀片,有时候使用中部的刀片。现场操作人员会在基础上设置两组补偿参数,比如840D系统一般采用刀沿的概念,1号刀沿存放底部刀片对刀数据。 2号刀沿存放中部刀片的对刀数据,在编程和加工过程中,可任意指定使用哪个参考点进行编程和加工。这种应用目前只有Tebis可以支持。 
    另外Tebis支持真实的刀具装配关系。比如图片所示,限制刀柄与机床的链接方式是HSK63, 那么在实际编程时,如果选择了一台机床,主轴刀柄类型是BT40。Tebis会自动过滤掉,所有除了刀柄类型是BT40的刀具,避免刀具选择错误,提高现场配刀的效率,也可以限制刀柄与刀头之间是热缩装夹还是弹簧夹头,避免现场配刀时,刀具组装时出错;另外还可以限制刀体刀柄可以夹持的长度范围,确保无经验人员装刀时、长度的合理性,保持刀具刚性在合理范围内。
    我们再来看看姊妹刀具,在现实生产中往往存在一把刀具不能完整的走完整条刀具路径,中间需要进行换刀。 
    这种情况下,传统CAM有两种处理方式:
    第一种,现场机床操作人员在刀具寿命即将到达时,人为观察抬刀,在某个刀具抬到位置,将机床暂停,手动更换刀具或者刀片。现场的自动化过程会被打断。 
    第二种,在其他CAM软件中,通过打断刀路的方式实现,把一条刀路打断为两条,或者更多条刀路。形成完全分离开的独立刀具路径,调用完全不同名称或者刀号的刀具。Tebis采用姊妹刀具的理念,充分发挥机床姊妹刀的功能。在不打断道路的情况下,在指定的抬刀位置,智能更换同名的姊妹刀具,现场的智能化程度更高。
     
    在实际生产中会碰到一些特殊应用,比如某些过长的刀具无法放入到机床刀库中去,此时在加工时需要进行手动换刀,这时可以在Tebis中将此把刀具设定为手动换刀。在使用这把刀具时,Tebis会将机床定位到手动换刀位置,暂停机床运行,待手动换刀后继续加工即可。 
    另外,如果工厂采购了刀具管理系统,比如Zoller或者TDM的刀具管理系统。Tebis可以与这些第三方刀库管理系统进行同步,将最新的刀具信息同步到Tebis刀库之中,无需手动更新Tebis刀具库中的刀具参数,进一步提高刀具管理的自动化程度。比如现场更新了某把刀具的刀具寿命,这些参数会自动同步到Tebis的刀具库中。编程人员会很清楚所选的刀具还有多少寿命,及时提出采购申请。如果企业还实施了Tebis ProLeiS MES系统,刀具寿命也可以自动从Tebis同步到ProLeiS,及时智能触发采购事件。
    Tebis遵从数字化孪生理念,在Tebis可以使用tool set真实映射机床的刀具库,这样可以避免编程时选中的机床上没有的刀具,也无需关注所选刀具,在机床刀库中的实际位置。Tebis遵从数字化孪生理念,在Tebis可以使用tool set真实映射机床的刀具库,这样可以避免编程时选中的机床上没有的刀具,也无需关注所选刀具,在机床刀库中的实际位置。
    作为Tebis数据库智能化的另一个体现。 Tebis可以做到分级智能搜索刀具的目的,比如图片所示,可以把刀具分为三级目录管理,优先选择加工中心上已有刀具,其次再选择多个机床共用的刀具等等。作为另外一种分级方法,也可以把刀具分为高成本刀具、中低成本刀具、优先在中低成本刀具中选择刀具。在没有的情况下再选择高端刀具,比如进口刀具,以达到尽量节省刀具成本的目的。
    Tebis刀据库由于是内置于软件当中的,因此可以根据实际刀具的增减自行进行扩充。在某些刀具的切削参数发生变化时,也可以进行批量修改,所有的增减或者变化都无需二次开发,避免受制于人,并且刀库可以加密,避免切削经验外泄。
    现在我们来总结一下,Tebis刀具库的优点:
    一、智能:可以根据刀具、机床、毛坯牌号自动设定和更新切削参数,以及智能选取刀具。 
    二、制造经验积累:通过Tebis可以将企业的实际切削经验,不断补充更新到刀库之中,实现数据库分级同步管理,使得大家采用统一标准的加工参数进行编程,增强编程质量的稳定性。其完善的切削参数提高了现场加工的智能化水平,并且数据库可以通过加密的方式实现内部共享,起到制造经验积累和知识产权保护双保险的作用。 
     
    最后我们来看看,通过Tebis刀具库的应用,能够给大家带来哪些收益,通过避免手动输入各种切削参数,降低了编程人员的工作难度,减少了出错概率,提高了工作效率。
    通过数据库的分级管理,使得制造经验得到积累和共享。大家采用统一的参数进行编程,提高编程和加工质量的稳定性、安全性。同时通过智能分级选取刀具和合理的切削参数矩阵应用,优化刀具选取和加工参数匹配,降低了刀具消耗成本,提高了机床的运行效率,使得企业的整体效率得到提升。