NX CAM: GIẢI PHÁP XỬ LÝ TỐI ƯU HOÁ ĐƯỜNG CHẠY DAO, HẬU KỲ XỬ LÝ VÀ MÔ PHỎNG GIA CÔNG

Siemens NX CAM đã chuyển đổi gia công CNC từ lập trình thủ công thành lập trình tự động từ thiết kế đến sản xuất nhờ khả năng tối ưu hóa đường chạy dao, mô phỏng; liên kết giữa thiết kế, chất lượng và sản xuất.

Chiến lược đường chạy dao (Toolpath) thông minh hơn

Với NX CAM đường chạy dao không còn là những đường thẳng trên màn hình nữa mà là những đường chạy dao thông minh được thiết kế để cân bằng giữa tốc độ cắt, chất lượng và tuổi thọ dụng cụ.

NX CAM giúp điều này trở thành hiện thực bằng cách tự động phát hiện các đặc điểm của chi tiết, áp dụng chiến lược gia công phù hợp và sử dụng dữ liệu gia công thực tế để tạo ra đường chạy dao hiệu quả và chính xác như:

• Tính năng tự động nhận diện : Tự động phát hiện các tính năng của bộ phận (lỗ, khoang,…) áp dụng chiến lược gia công phù hợp ngay lập tức.
• Thư viện công cụ tích hợp : Dữ liệu dụng cụ cắt thực tế đảm bảo tính toán đường chạy dao chính xác và đáng tin cậy.
• Lập trình linh hoạt : Từ gia công thô khối lượng lớn đến hoàn thiện có độ chính xác cao, đường chạy dao có thể được điều chỉnh để đáp ứng cả yêu cầu về tốc độ và chất lượng.

Rút ngắn thời gian lập trình nhờ khả năng tự động hóa của phần mềm, ít lỗi hơn và có nhiều thời gian hơn để tối ưu hóa hiệu suất gia công.

Quản lý dụng cụ (Tooling Management) – Giảm lỗi phát sinh và gia công lại

Đường chạy dao hiệu quả phụ thuộc vào dữ liệu gia công chính xác. Nếu không có dữ liệu này, ngay cả những chiến lược gia công tiên tiến nhất cũng có thể dẫn đến sai sót, chậm trễ và phải gia công lại. Phần mềm CAM hiện đại giải quyết thách thức này bằng cách cung cấp các thư viện gia công tích hợp, đảm bảo mọi chi tiết đều nhất quán và kết nối.

Các thư viện (Tooling Management) này:

• Lưu trữ thông tin chi tiết về máy công cụ, đồ gá, dụng cụ cắt
• Đảm bảo mô phỏng phù hợp với điều kiện gia công thực tế
• Tự động điều chỉnh đường chạy dao khi thiết kế thay đổi, giảm lỗi phát sinh và lập trình lại
• Duy trì tính nhất quán giữa các máy móc và thiết lập trong lập trình
• Nhập nhanh dữ liệu công cụ từ danh mục thiết bị của nhà cung cấp
• Duy trì và tăng năng suất trong suốt quá trình lập trình và thực hiện
• Độ tin cậy cao trong gia công CNC, có thể lặp lại ngay cả khi thiết kế bộ phận phát triển

Mô phỏng máy (Machine simulation) – Kiểm tra đường chạy dao trước khi gia công  

Ngay cả đường chạy dao được lập trình cẩn thận nhất cũng có thể sai sót nếu quy trình không được xác thực. Một trong những rủi ro lớn nhất trong gia công CNC là chạy một chương trình chưa được kiểm tra—một lỗi nhỏ cũng có thể làm hỏng chi tiết, dụng cụ, hoặc thậm chí là máy. Mô phỏng máy giải quyết vấn đề này bằng cách cho phép lập trình viên kiểm tra đường chạy dao trong môi trường kỹ thuật số, phản ánh máy thật. Phần mềm CAM như NX CAM cho phép người dùng mô phỏng đường chạy dao ở cấp độ mã G đầy đủ, phát hiện va chạm và hình dung việc loại bỏ vật liệu trước lần cắt đầu tiên.

Các khả năng chính bao gồm:

• Mô phỏng theo mã G: Mô phỏng gia công chính xác mã sẽ được thực thi trên CNC.
• Phát hiện va chạm: Tất cả các trục, công cụ và đồ gá đều được kiểm tra, giúp giảm nguy cơ va chạm.
• Hiển thị quá trình loại bỏ vật liệu: Quá trình loại bỏ vật liệu được hiển thị theo từng lớp, giúp dễ dàng phát hiện các khu vực bị bỏ sót.

Việc mô phỏng các hoạt động kỹ thuật số giúp giảm số lần chạy thử nghiệm, tăng tốc thiết lập và đảm bảo lần cắt đầu tiên là chính xác, tiết kiệm thời gian, vật liệu và chi phí dụng cụ.

Kết nối xuyên suốt giữa thiết kế, gia công và kiểm soát chất lượng sản phẩm

Phần mềm CAM tiên tiến tích hợp trực tiếp với các hệ thống CAD và PLM, đảm bảo các bản cập nhật được truyền tải liền mạch trong toàn bộ quy trình sản xuất. NX CAM kết nối NX CAD, Teamcenter và Opcenter, đồng thời có thể giao tiếp với bộ điều khiển CNC, liên kết thiết kế, đường chạy dao và thực thi trên luồng kỹ thuật số. Điều này cho phép các bản cập nhật thiết kế tự động được truyền đến kế hoạch gia công, phản hồi kiểm tra để điều chỉnh đường chạy dao theo thời gian thực, và cho phép các nhóm làm việc tại nhiều địa điểm khác nhau luôn cập nhật dữ liệu chi tiết mới nhất.

Những lợi ích chính bao gồm:

• Luôn cập nhật : Đường chạy dao tự động cập nhật khi thiết kế thay đổi, loại bỏ sự can thiệp thủ công.
• Phản hồi vòng kín : Kết quả kiểm tra được đưa trực tiếp vào quá trình điều chỉnh gia công, giúp giảm lỗi và làm lại.
• Hợp tác giữa các địa điểm : Các giải pháp hỗ trợ đám mây như NX X Manufacturing giúp các lập trình viên và kỹ sư luôn thống nhất, đảm bảo chất lượng đồng nhất trên khắp các địa điểm sản xuất.

Bằng cách kết nối thiết kế, gia công và chất lượng, những khả năng này giúp giảm lỗi phát sinh, cải thiện hiệu quả và giúp các nhà sản xuất cung cấp các bộ phận chất lượng cao nhanh hơn và đáng tin cậy hơn.

Xử lý hậu kỳ (postprocessing) & mô phỏng: từ đường chạy đến mã NC sẵn sàng sản xuất

Đường chạy dao chỉ có giá trị khi chúng có thể chạy chính xác trên máy CNC. Hậu xử lý (postprocessing) sẽ chuyển đổi các đường chạy dao này thành mã NC sẵn sàng cho máy. NX CAM sử dụng Post Hub, một thư viện hậu xử lý và bộ máy dựa trên đám mây, cung cấp dữ liệu máy CNC, dụng cụ và cài đặt bộ điều khiển để tạo ra các chương trình NC đã được xác thực và sẵn sàng cho sản xuất.

Tại sao điều này quan trọng:

• Mã NC chính xác: Tạo các chương trình sẵn sàng cho máy được thiết kế riêng cho các bộ điều khiển cụ thể, bằng cách sử dụng tài nguyên Post Hub và SMKS.
• Xác thực dựa trên mô phỏng: Xác nhận đường chạy dao được thực hiện chính xác trước lần cắt đầu tiên.
• Giảm lỗi thiết lập: Tích hợp với mô phỏng máy giúp giảm thiểu sự không khớp giữa lập trình và gia công.

Bằng cách kết hợp các bộ xử lý sau đã được xác thực, bộ máy và mô phỏng, các nhà sản xuất linh kiện có thể đảm bảo các chương trình NC chạy chính xác ngay từ lần cắt đầu tiên, giảm chi phí gia công lại và đẩy nhanh quá trình sản xuất các linh kiện chính xác, chất lượng cao.

Sự hỗ trợ của AI (Artificial Intelligence) và tự động hóa

Giai đoạn tiếp theo của lập trình CNC đang được chuyển đổi nhờ AI và tự động hóa. Thay vì xác định thủ công từng thông số, các khả năng thông minh sẽ xử lý các tác vụ thường xuyên và cung cấp thông tin chi tiết, cho phép các kỹ sư tập trung vào chiến lược và năng suất. Một số chức năng này hiện có sẵn trong NX X Manufacturing Copilot, sử dụng AI để hướng dẫn các quyết định lập trình, đề xuất các chiến lược cắt tối ưu và tự động hóa các bước lặp lại.

AI cải thiện lập trình CNC như thế nào:

• Chiến lược cắt được tối ưu hóa: AI đề xuất đường chạy dao hiệu quả dựa trên hình dạng bộ phận và mục tiêu gia công.
• Các bước lập trình tự động: Các hoạt động lặp lại được xử lý tự động, giúp tiết kiệm thời gian và giảm lỗi.
• Thông tin chi tiết mang tính dự đoán: AI có thể dự đoán độ mòn của dụng cụ, điều chỉnh tốc độ và tốc độ nạp liệu, đồng thời đề xuất các chiến lược để duy trì chất lượng đồng nhất.

Việc kết hợp AI với tự động hóa giúp các nhà sản xuất giảm bớt công sức thủ công, cải thiện độ chính xác ngay lần đầu và đẩy nhanh quá trình sản xuất các bộ phận chất lượng cao, đồng thời giúp các kỹ sư tập trung vào đổi mới và cải tiến quy trình.

Kết luận

Đối với các nhà sản xuất, phần mềm CAM vượt xa khả năng lập trình và tạo đường chạy dao; nó đóng vai trò là một giải pháp sản xuất hoàn chỉnh. Siemens NX CAM hỗ trợ những khả năng này thông qua các chiến lược đường chạy dao tiên tiến, xử lý mọi thứ, từ các chi tiết lăng trụ đơn giản đến các bề mặt tự do phức tạp, mô phỏng máy giúp xác thực gia công trong môi trường máy móc thực tế, kết nối liền mạch giúp dữ liệu thiết kế và sản xuất luôn nhất quán, và hậu xử lý dựa trên đám mây, cung cấp mã NC chính xác, sẵn sàng cho sản xuất trên nhiều máy CNC khác nhau.

Kết hợp lại, những khả năng này cho phép các nhà sản xuất tự tin lập trình, gia công phức tạp, duy trì độ chính xác khi thiết kế phát triển và giảm thiểu lỗi phát sinh và không phải lập trình lại từ đầu.

Cho dù sản xuất các linh kiện hàng không vũ trụ với dung sai chặt chẽ, khuôn mẫu ô tô có bề mặt phức tạp hay thiết bị y tế có hình dạng phức tạp, NX CAM đều mang lại độ chính xác, tính nhất quán và độ tin cậy cao  cần thiết trong môi trường sản xuất linh kiện cạnh tranh ngày nay.