Интегрирана проверка за сблъсък в CAM системи

Основното изискване за осъществяване на правилна проверка за сблъсък е инсталираната програма или система успешно да открива пречки и смущения между държача на режещия инструмент, металорежещата машина и детайла, които се обработва. Но интегрираните програми за проверка на сблъсъка с разнообразни функции имат още много възможности. В CAM системите има интегрирани алгоритми, който притежават двупосочен достъп до много повече информация от само CNC кода, детайли за инструменталната екипировка и модела на частта.

Сред допълнителните ползи от тях са: възможност за избягване на сблъсъци в реално време; предложения за алтернативни траектории на движение на режещ инструмент; информация за минималната дължина на инструмента, необходима за извършване на задачата; идентифициране на областите, които не могат да бъдат достигнати и които ще се нуждаят от допълнителна обработка; информация за това къде се намира излишъкът от материал, за да се избегне ударното натоварване на инструмента; възможност за редактиране на траекторията на движение на инструмента по време на програмиране; разглеждане на ограниченията на осите на металорежещата машина; възможност за съпоставка на завършената част с оригиналния модел.

Предимства от проверката за сблъсък
Основното предимство на проверката за сблъсък е това, че се избягват повреди на инструменталната екипировка и металорежещата машина. Такива повреди могат да се окажат много скъпи от гледна точка времето на престой, ремонта или подмяната на оборудването и недоволството на клиентите. Интегрираната проверка за сблъсък помага да се избегнат тези ситуации, но също така осигурява и някои допълнителни предимства.

Тя помага с изпълнението на по-голямата част или цялата задача наведнъж и насърчава използването на възможно най-късите и най-твърди режещи инструменти. Освен това става възможно извършването на 3+2-осна и 5-осна обработка, ударното натоварване на инструментите намалява, а експлоатационният им живот се удължава. Намалено е цялостното време за програмиране, максимално е увеличено използването на пълния капацитет на машината, работният й цикъл е съкратен. Друго предимство е, че не се изисква допълнително обучение за работата на софтуера.

Самостоятелни програми за проверка за сблъсък
Системите за проверка за сблъсък, които са самостоятелни, могат сами да проверяват CNC кода и не зависят от вътрешните изчисления на CAM системата – реално те имитират управлението на металорежещата машина. За някои приложения изборът на такава система е оправдан, но инвестицията е сериозна. В повечето случаи самостоятелна програма е валидна опция само ако вградената система за проверка за сблъсък е или ненадеждна, или несъществуваща.

Ефективността на самостоятелната система за проверка се оценява според това колко добре може да симулира работата на машината и колко вярно интерпретира CNC кода. Проверката на траекторията на движение на режещия инструмент, когато тя вече е преминала и през вградена система за проверка за сблъсък, очевидно намалява вероятността някои грешки да останат неоткрити.

Откриване на пречки и смущения
Откриването на пречки и смущения е основната цел на системата за проверка за сблъсък и е функция, която както интегрираните, така и самостоятелните системи извършват. Потребителят може да настрои границите за близост, в рамките на които системата да отчита потенциалната опасност от засечените движения. Освен това може да се дефинират и конкретните особености на инструмента и неговия държач, така че те да се проверяват спрямо детайла, скобите и всички повърхности, които не трябва да бъдат обработвани.

По-сложна е проверката за сблъсък при 3+2- или 5-осните машини, но модерните специализирани софтуери позволяват моделиране на металорежещата машина така, че всички пречки и смущения да се откриват дори при многоосна обработка. Някои програми позволяват на потребителя да прегледа отделно само най-ключовите участъци от траекторията на движение на режещия инструмент. Така например ако някоя част е значително по-детайлна, програмистът може да съсредоточи вниманието си само върху особеностите на този сложен участък, за да определи детайлно къде има потенциална опасност от сблъсък.

Предимства на технологията
Технологията за проверка за сблъсък има много предимства. Без нея някои компании въвеждат пробно рязане в работния си процес, така че да се уверят в правилната настройка на машината. Това отнема ценно производствено време и намалява наличния капацитет, което директно увеличава цената на частите. Една надеждна интегрирана система за проверка за сблъсък, от друга страна, прави такова забавяне напълно ненужно.

Като цяло сигурната настройка на системата по отношение на траекторията на режещия инструмент подсилва и увереността на машинните оператори, вследствие на което с металорежещата машина се работи много по-производително. Ненадеждните програми за проверка за сблъсък сериозно нарушават ефективността и целостта на производствения процес.

Налични са не само преки разходи за смяна на счупени инструменти и повредени машини поради грешна проверка за сблъсък или липсваща такава, но и скрити разходи – поради забавяне на производствения график, прекъсване на друга работа, потенциали трудови злополуки, бракувани части, преработка на части, престой в очакване на ремонт на металорежещата машина или доставка на нови инструменти. Разходите могат да са вследствие и забавения процес на работа поради предпазливост на оператора. Също така недоволните клиенти от цялостното забавяне могат да окажат влияние върху бъдещето на бизнеса. Всички тези фактори изискват надеждна CAM система с добре оптимизирани програми, които правят процеса на CNC обработка гладък и безпроблемен.

Предотвратяване на сблъсък
Функцията за предотвратяване на сблъсък е възможна единствено в CAM системи с интегрирана проверка за сблъсък. Това е така, тъй като е необходимо след като пречката между държача на инструмента и детайла бъде засечена, данните за нея да се препратят към изчисленията за траекторията на рязане и тя да бъде коригирана възможно най-бързо. Самостоятелната система, от друга страна, няма достъп до информация отвъд генерирания CNC код, така че ако се установи потенциален сблъсък, операторът трябва да се върне при CAM системата, да открие грешката, да я коригира и ръчно да промени траекторията на рязане, което понякога може да е доста времеемко.

Визуализиране на цялата металорежеща машина
Както самостоятелните, така и интегрираните CAM системи за проверка за сблъсък могат да визуализират работата на цялата металорежеща машина. Това обикновено е необходимо само при 5-осна обработка, но дори тогава може да се ограничи до инспекция на определени проблемни области като кухини или големи издатини.

Оптимизиране на траекторията на рязане
За да се съкрати продължителността на производствените цикли, операторите се стремят да сведат до минимум т. нар. време, прекарано във въздуха – времето за придвижване на металорежещия инструмент от изходна позиция до допир с детайла. Избягват се и резките траектории и внезапните промени в посоката на рязане, като се стреми допирът на инструмента с детайла да е възможно най-дълъг. За целта е необходимо да се поддържа постоянно и ниско натоварване.

Следването на тези принципи допринася не само за по-кратко време за обработка, но и за увеличаване на експлоатационния живот на инструмента и намаляване на износването на машината. Така се подобрява и качеството на завършения детайл. Затова някои системи за проверка притежават функционалност за оптимизиране на траекторията на рязане, обединяване на траектории, оптимизиране на подаването и съкращаване на времето, прекарано във въздуха.

Самостоятелните програми за проверка на траекторията на рязане и програмите за проверка за сблъсък имат своето приложение, но в повечето случаи CAM системите с интегрирана проверка за сблъсък извършват същата работа, но имат и допълнителни предимства като лесната употреба, по-голямата функционалност и бързина. Най-важната полза от интегрираните системи е опцията за предотвратяване на сблъсък, която коригира траекторията на рязане още на етап програмиране, а не след завършването на програмата.