技术应用 I Tebis用于冲压模具3D型面的智能加工

Tebis在智能制造方面的应用，可以分三点介绍。

第一点：Tebis智能制造云平台的基本概念；

第二点：Tebis在覆盖件的3D型面当中智能化加工；

第三点：Tebis如何做到快速安全高效的变更。

市面上的软件分级，主要大类是工具化的CAM软件，小部分是属于系统平台化的软件。

使用工具化软件的初级阶段，其实都是用手动交互式的编程，熟悉之后会用刚性模板或者外挂来编程。

工具性的软件基本上就是手动交付式、刚性模板和外挂这三种方式的编程习惯。

系统平台化的软件是有加工规划的，把加工规划做到一起，然后找到智能化的编程，同时更顶级的阶段是CAD/CAM整体整合起来，达到这种编程效果。

顶级阶段和高级阶段属于系统平台化的软件。

Tebis属于一个系统平台化的软件，Tebis所有的内置框架，智能将涂层颜色PMI信息在真正智能编程当中智能选取最终产生的加工代码。

Tebis智能制造云平台基于三点：标准化、数字化、智能化。

Tebis当中输入模型，整个制造流程当中会智能选取刀具、设备、零件以及工艺，最终一次性的输出需要达到的标准代码。

同时，刚才提到的所有刀具设备工艺，在Tebis当中统称为制造经验数据库。

Tebis制造经验数据库就是将虚拟机床库、夹具配件库、刀具库、特征库、工艺库这几大基础数据库整合起来。

制造过程数据库最终的目的是能智能识别加工区域、智能匹配加工工艺、智能选取加工刀具，最终产生高效智能安全的数控程序。

我们回到传统工具CAM软件编程操作流程，首先输入一个模型，然后做模型数据准备，最后开始进行编程的操作。

编程的操作就是一个重复的机械劳动，不管选择一个策略，还是选择一个模板，都会因为模型的改变，需要更改毛坯，那么刀具和加工的范围也需要调整。

最后确认这把刀具的切宽切深，转速进给是不是正确的，跟毛坯的材质匹不匹配，当这些全部确认一遍，再计算路径，计算完成之后，再检查一遍路径有没有过期，有没有干涉等等。

不同的模型，不同的范围，以上步骤需要重复操作。

这样的传统CAM软件编程就存在哪些问题呢？

首先，制作过程没有统一标准，重复操作每个人做出来都会有差别，制造的经验不匹配。

举个例子来讲，如果刀具的切宽，你给0.5，我给0.6，别人给0.3，这样不仅刀具的成本增加了，加工效率也会大大降低。

同时对每个人员要求也很高，需要操作人员熟悉很多经验，比如机床、刀具、模型。技能要求高了，出错概率也会增大。

同时重复的机器劳动以后，工作效率就会大大的降低。

每人工艺标准不同，无法达到标准化工艺。

无法优化整个工厂的工艺，最终就会导致整个加工过程的安全性、最后的表面质量，以及整个加工效率都没有办法得到保证。

在Tebis的型面智能加工当中，可以分三步走。

输入模型、模型准备最后直接执行流程，达到一键式的产生一个标准化的NC代码。

在这种简单操作过程当中，为什么直接产生这一部分？

在Tebis当中的制造过程是有优化的，而且是一个标准化的操作步骤。

同时在制造流程这个环节当中，实际上所有工厂最先进的制造经验是积累，并同时共享，最后达到加工的一个智能化。

同时因为人员的操作极其简单，对人员的依赖性，人员的错误率也会降低。

人员的工作劳动强度，难度都大大降低了。

标准化的参数统一，对刀具和机床的损耗减少，机加的效率有大大的提高。

还有一个重要因素，我们可以要找工厂里面最优的工程师，把加工工艺也做到最优化，共享给所有人。

重复保证了整个加工的条件的完全智能化以及标准化。

最终大大提高了加工效率，保证了质量和整个过程的安全性。

接下来介绍Tebis数据准备。Tebis数据准备是标准化的操作，有清晰的数据结构。

比如说在软件当中，可以看到这样的图层实际上是专门针对整个覆盖件的标准数据结构。

软件一启动会智能会采集对应的数据图层，只需要把坐标系放到指定对应的图层，毛坯放在毛胚的涂层。

模型成品面图形以及加工范围线、一些延伸的面放到指定的图层就可以了。

后续的编程操作会智能根据这些图形当中的颜色、名称以及的元素特性智能选择，然后智能计算出程序。

Tebis型面智能编程是一个极其简单且标准化的操作。

比如，之前完成的数据准备的图层，针对模型备注的信息。

在Tebis的编程环境的流程模板中，像是只有4条路径。

事实上这是4组路径，其实包含了从探刀到精加工的所有程序，看起来就不像其它CAM软件中，刚性模板的有30条路径。

Tebis是4个程序组，实际编程只需要在右键当中模型准备的参数值，对应输入就可以了。

比如说开粗刀具大小，陡峭简单的角度区分以及路径的角度区分，以及最终倾角刀的大小对应的4个参数。

接下来在Tebis中点右键一次性智能计算，从探刀到最后精加工的所有程序，一次性完成智能计算。

接下来简单看一下刚才一次性计算的所有路径。

第一个是探刀程序，第二组是粗加工程序，第三组是半径，最后一组是精加工程序。

接下来我们分段展示一下这些路径。

分段展示的话，所有路径接近20条，都是一次性计算完成的，不需要一条一条的去显示。

只需要输入4个参数，20条路径即可一次性算出。

第二条是开粗的，刚才只算了50的路径，这里只有一条。

同样整个半径程序组也是一次性计算出来的。

这一组程序其实是一个程序组里面包含一次性的参数，把等高、平行、倾角所有的单刀多刀倾角都一次性算完。

同时精加工程序组也是相对对应的，有对应、等高也有平行。

同样平行，半径跟精加工90度的相差，一次性就展示出来了。

就是说，只要输入4个参数值，然后一次性的计算了从探刀程序到最后的精加工之后的所有程序。

不需要像传统路径，还要调整很多值，看中间有哪些没算出来，哪些路径多余要删除等。

针对已经在这个模型数据完成了准备，那么编程的整个界面当中，看起来这里只有4条路径，事实上这个是4个程序组。

如果在传统的更新模板中，这个页面看起来可能有30条路径甚至更多。

Tebis是一组程序组，选择一个开粗的程序组。

首先看到Tebis会智能读取机床头，同时智能选择空间坐标系，以及材质和适合于这台机床的一个切削参数组。

在每一个切削参数组里选一台机床，选中的这台设备，后面的所有适合这台机床性能会智能读取到开粗程序组当中。

同时在这里也能看得到所有的参数，做了数据准备。

Tebis会智能选取毛坯、保护元素、压板、弓箭表面和延伸面。而且是根据图层、色彩、名称智能进行选取，不需要每一次人为再去考虑选择哪些元素了。

如果针对目前所看到的只有一条开粗路径。假设平常做的刚性模板只有一条，如果要增加，可能要复制粘贴，重新再做一条路径出来。

但在Tebis当中，如果要增加一个二粗路径，就非常简单。

只要输一个参数，只要比一粗的刀具路径小，这里面就会显示一粗跟二粗了。

同时一粗的刀具会智能到外部刀具数据库，外部共享的数据库当中去读取一个刀具。

同样二粗这把刀也在数据库中读取一把刀具，刀具库不能随意改动，只有相应权限的人才可以改动这把刀具。

在传统模板当中，要增加同样的操作步骤，就要继续复制粘贴。

如果现在要做三粗，只需要在这里输一个数字，只要二粗的刀具小，到程序里面就能看得到，最后算出来的一粗二粗三粗了。

从这里就能看得出来，Tebis和传统的模板差距非常大，只需要用一个参数就可以控制增加和删除等操作。

传统的做法，多了要删掉，少了复制增加。

然后重新去选刀和加工元素等等，全部重新来一遍。

Tebis当中只要一个参数，就可以控制增加和删除。

而且所有的切削参数，刀具的切宽切深转速进给比，都是根据机床或者机床材质控制，智能带入进来。

第三组程序组是半径的一个程序组。

针对刚才来说，半径的程序组里应该有什么呢？

等高、倾角、半径的平行路径、不同的刀具倾角。

比如现在的倾角可能只到了R10的位置，如果倾角要更小一点，只要输入一个数字，在倾角参数里要最小的刀具，可能倾到8mm。

这样路径里面就智能有8mm等高跟8mm多刀倾角，这样就增加出来了。

回到传统刚性模板里面，没有像这样路径，就只能新建一条。

如果有的太多，可能要删掉一些。

那刀具、所有参数都要完全重新设置。

设置的参数越多，出错的概率就会越大。

半径这一组程序组里面，正常针对这组模型来说，看到半径里面跟刚才一样，读的又是另一个刀具数据库了，等高路径可能也是另一个刀具数据库中的刀具。

进口刀具和国产刀具，刀具的放置也不一样。

同时也能看到这个界面的精加工也有一堆程序组，针对引擎盖来说，比如说覆盖件预计什么时候跑？

假如是零度角，精加工就会跑90度，一般会差90度来加工。

比如有个参数是刀具路线角度，如果输一个0度，半径使用零度，精加工可能就要用90度。

传统的模板上来说，如果只固化到一个模板，半径用0度，精加工是改成90度，只有这两个度数去执行。

针对一个模型来讲，如果半径选择45度。

精加工里的模板，原来半径是0度，现在把半径改到45度。

那精加工里要把原来的90度改成135度。因为半径跟精加工要差90度。

Tebis就会比较简单，Tebis里面的半径如果是45度，这个参数只要45，精加工会智能变成45加90度。

如果直接给0度，精加工里面就变成90度。

在框架的后台，Tebis智能根据前台的参数变更到精加工里面的详细参数。

同样的等高，不同的引擎，不同的覆盖件，有不同的等高跟平滑的区分。

只要输一个有效参数值，在Tebis系统后台，会智能去把所有平行跟等高路径拆分开来。

同时会把等高倾角跟平缓倾角，针对参数做适当的变化，在后面智能做一些加减运算。

传统的刚性模板，做这一部分，只要改一个参数，其他的都要手动打开，全部重新再去改一遍。所以就完全达不到任何一个智能状态。

因为完全是固化的，只要改一个参数。如果要把30改成35，其他原来35，可能就要人工找程序，一条程序一条程序打开，看一下哪些程序是要改到35或者哪些改到40。

Tebis只要调整一个参数，其他对应的所有路径会跟着参数的数值智能发生变化。

最后简单介绍一下，当车间的机加设备发生变更的时候，怎么样快速安全高效的处理这种异常状况？

在软件当中可以看得到，这个小刀块，原计划是放在DMG的机床上加工，Tebis的虚拟机床当中，针对不同的机床不同的主轴，会锁定一套切削参数。

现在锁定的是DMG的一个切削参数，回到路径里面可以看得到，针对DMG机床锁定的参数，切宽切身是智能锁定的参数的。

它的转速进给、满刀进给、下切进给包括圆弧进给，匹配适合DMG的一套切削参数

如果车间发生了变更，刚才的DMC要换到哈斯的机床上。

哈斯的主轴就锁定了哈斯的切削工艺。

再回到路径里面看，当主轴和机床换成哈斯的时候，能看到切宽切身智能变成哈斯的了。

这台机床的切宽切深、转速进给、满刀进给、圆弧进给等，都智能变成了哈斯机床最佳切削参数。

刚才提到了机床组织的变更，因为Tebis的刀具库也是一个矩阵式的刀具库。

如果某一品牌刀具没了，要换成其他的刀具，只要在软件当中，只要去更换一下刀具，Tebis就会智能去选择最佳的切削工艺。

工具化的软件制造过程是没有统一标准的，每一个人编程不同的经验。

经验零散，要求水平高，这样造成的的出错概率就会比较大，工作效率极其低下，最终造成所有加工策略及工艺没有办法优化。

因为操作习惯不同，所以就很难保证最终的安全的质量还有效率。

使用系统平台化的软件，整个制造过程是优化的，标准化、数字化的模式。

同时把所有工厂最佳的经验积累起来，相互共享，最后达到智能化的操作流程。

对人员的依赖，工作强度都大大的降低了。

标准化的操作流程以及标准化切削参数，对刀具损耗成本明显降低。

同时所有工艺优化会用经验最好的人员来优化工艺并直接共享。其他所有工程师的效率质量安全大大提高。

保证了整个操作的过程，以及最终最好的产品质量的安全。

（3D型面智能加工 Tebis）

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