Komponenty stają się coraz bardziej złożone, a mimo to czasy realizacji są coraz krótsze. W związku z tym producenci form wtryskowych muszą coraz optymalniej wykorzystywać swoje obrabiarki. Czasy dodatkowej obróbki maszynowej, kosztowne uszkodzenia maszyn, przestoje w produkcji i wynikające z nich krytyczne opóźnienia muszą być skutecznie minimalizowane.

Z pomocą przychodzi symulacja procesów CNC. Symulacja CNC jest niezwykle cennym zasobem, ponieważ ma moc planowania i weryfikacji obróbki CNC. Zawiera wszystkie komponenty występujące w środowisku oprogramowania CAD CAM. Innymi słowy, można „przewidywać przyszłość” swojej obróbki (zwłaszcza tę niekorzystną) i optymalizować czas, procesy oraz zasoby.

Ta technologia przechowuje wszystkie maszyny, akcesoria i systemy mocowań w wirtualnym środowisku produkcyjnym. Symulacja tworzy kopie cyfrowe wraz ze wszystkimi komponentami.

Dzięki wynikom symulacji CNC proces staje się nie tylko bezpieczniejszy, ale także bardziej efektywny i wydajny. Dzieje się tak, ponieważ technologia ta jest w stanie wykryć ewentualne kolizje lub bardziej ogólne problemy, które mogą pojawić się podczas obróbki.

Wszystkie popularne maszyny CNC, takie jak złożone maszyny wieloosiowe, tokarki z ruchomymi narzędziami, maszyny wielozadaniowe, takie jak jednostki tokarsko-frezarskie, narzędzia do głębokiego wiercenia i roboty antropomorficzne z dodatkowymi osiami, doskonale nadają się do tego typu symulacji.

Optymalizacja programów CNC zapewnia różnorodność opcji do wyboru i definiowania każdorazowo w zależności od warunków obróbki. Na przykład możesz zmienić maszynę, narzędzia lub głowicę maszyny, zmienić ustawienia konfiguracji, dostosować obrót osi, a nawet orientację głowicy.

Możliwość zatrzymania symulacji w precyzyjnym punkcie błędu pozwala użytkownikowi oprogramowania zapoznać się z wirtualnym środowiskiem pracy. W ten sposób może zdać sobie sprawę z zalet tego podejścia i poczuć się pewniej, gdy pracować będzie na prawdziwej maszynie. Operator ma do dyspozycji wiele informacji na temat konfiguracji przedmiotu obrabianego, elementu i narzędzi, wiec gdy operacja obróbki nagle wymaga udoskonalenia, możliwa jest interwencja w czasie rzeczywistym.

Należy wziąć pod uwagę, że maszyna wirtualna używana na co dzień do wykonywania operacji takich jak obróbka skrawaniem jest wyposażona dokładnie tak samo jak maszyna rzeczywista. Ta technologia ustawia elementy mocujące, różne narzędzia, półwyrób, programy obróbki końcowej i natychmiast wykonuje pełny cykl pracy.

Ponadto symulacja CNC pozwala zrozumieć, ile czasu będzie potrzebne na opracowanie obróbki i zaplanować poszczególne etapy w najlepszy możliwy sposób. Produkcja odniesie korzyści, ponieważ czasy obróbki na maszynie CNC będą obliczane automatycznie.

Zalety to:
♦ Wyższa wydajność - Automatyzacja maszyn to rewolucyjna innowacja w przemyśle wytwórczym. Połączenie CAD i CAM w celu zautomatyzowania procesu produkcyjnego podniosło wydajność producentów na całym świecie. Dzięki zwiększonej wydajności firmy mogą podejmować się trudniejszych i bardziej złożonych zadań przy mniejszym wysiłku niż kiedykolwiek wcześniej. Obecnie istnieje wiele produktów wytwarzanych przez maszyny CNC, których nie dałoby się nawet wyprodukować ręcznie.

♦ Szybsza realizacja projektów - Odpowiedzialność za powolną realizację projektu nie zawsze spoczywa na barkach producenta. Produkcja może zostać wstrzymana przez klientów, którzy nie prześlą modeli CAD i innych niezbędnych informacji. Połączenie CAD i CAM może pomóc zautomatyzować ten proces, aby szybciej otrzymywać modele od klientów, a nawet uzyskać więcej informacji podczas procesu wyceny projektu. Dzięki CAD/CAM maszyny CNC mogą przeprowadzać testy, symulować prototyp i rozpoczynać obróbkę szybciej niż kiedykolwiek wcześniej!

♦ Większa kontrola nad Twoim projektem - Zarządzanie projektami produkcyjnymi wymaga wysokiego poziomu widoczności w celu maksymalizacji wydajności. CNC CAD CAM umożliwia śledzenie zadań za pomocą Menedżera drzewa CAM. Ta technologia ma wiele zalet, w tym możliwość zapisywania i ładowania szablonów, zmiany kolejności sekwencji oraz kopiowania i wklejania operacji obróbki. Większa kontrola nad projektem dzięki tej zaawansowanej technologii prowadzi do mniejszej liczby błędów, co skutkuje szybszymi cyklami produkcyjnymi i minimalną liczbą potrzebnych poprawek.

♦ Mniej wymaganego szkolenia CNC - Technologia jest tak dobra, jak osoba, która ją obsługuje — chyba że maszyna jest w stanie wykonać ciężkie prace. CAD/CAM ma możliwość szkolenia operatora. Jest to zaawansowany rozwój, który doprowadził do zmniejszenia wymagań szkoleniowych dla nowych operatorów CNC. Nie tylko zmniejsza to liczbę błędów ludzkich i zapewnia doświadczonym operatorom więcej możliwości wytwarzania skomplikowanych części, ale także pozwala nowym programistom szybciej odnosić sukcesy i uczyć się zaawansowanych technik obróbczych.

♦ Zwiększona produktywność obrabiarek CNC - Dzięki nowym osiągnięciom w technologii CNC dysponujemy teraz maszynami o dużej prędkości, które pozwalają skrócić czas cyklu, a także zminimalizować zużycie zarówno narzędzi, jak i maszyn. CAD/CAM poprawił rzeczywistą jakość obróbki skrawaniem.

♦ Eliminacja błędów i marnotrawstwa - W dobie przemysłu wytwórczego CAD/CAM umożliwia kontrolę procesu obróbki za pomocą zaawansowanych symulacji. Pozwala to operatorom identyfikować możliwe kolizje, zanim do nich dojdzie. Wartość samych symulacji jest niezrównana, oszczędzając czas produkcji, koszt narzędzi oraz materiału a także umożliwiając uniknięcie napraw i wymian głowic, co prowadzi do oszczędności finansowych firmy.

Wady korzystania z CNC CAD CAM
Nie ma wielu wad CAD/CAM w produkcji na maszynach CNC, ale jest kilka, które należy wziąć pod uwagę.

♦ Ograniczenia i koszty mocy obliczeniowej - Oprogramowanie do obsługi maszyn CNC zużywa duże ilości mocy obliczeniowej. Wymaga to wydajnego, wysokiej jakości sprzętu komputerowego i może wiązać się z dużymi kosztami początkowymi. Nie znacza to, że nie zwrócą się nam pieniądze zainwestowane w ten sposób, ale jest to coś, co należy wziąć pod uwagę przy kosztach operacyjnych.

♦ Złożoność oprogramowania - CAD/CAM staje się coraz bardziej elastyczny, co z kolei czyni go coraz bardziej złożonym. Może to być trudne dla początkujących użytkowników, aby nauczyć się oprogramowania.

♦ Awaria technologiczna/usterki/błędy w oprogramowaniu - Każda technologia, niezależnie od tego, czy jest to osobisty laptop, czy duża maszyna CNC, wiąże się z ryzykiem awarii w dowolnym momencie lub koniecznością regularnej konserwacji i naprawy. Jest to ryzyko związane z każdym nowym postępem technologicznym, w który inwestujemy.

Wnioski
Podsumowując: korzyści płynące z zastosowania symulacji procesów CNC w obróbce skrawaniem znacznie przewyższają potencjalne wady i ryzyko. Dokonując zakupu oprogramowania lub sprzętu dla swojej firmy, należy wziąć pod uwagę tą kwestię. Oprócz znacznych korzyści w zakresie kontroli błędów i korekcji procesu, symulacja CNC maksymalizuje zwrot z inwestycji w narzędziownię.

Nie do przecenienia jest zatem możliwość kilkukrotnego sprawdzenia ścieżek narzędzia przez zintegrowane postprocesory.

Jan Dyrda