Kalıp imalat prosesinin simülasyon ve optimizasyonu

Kalıp atölyeleri karmaşık kalıp işlemelerinin simülasyonunu yaptıkları yazılımı kullanarak, takım ve tezgah ömrünü uzatabilir, yüzey kalitesini artırabilir ve verimliliklerini artırabilirler. Nasıl mı? VERICUT‘ın Optipath modülü sayesinde. Çoğu kalıp imalatçısı, hassas iş parçaları ve kalıplardan dolayı hata yapma olasılıklarının artması nedeniyle CNC simülasyonunun gerekliliğini kavramış durumdalar. Karmaşık işlemeler, fikstürler, yüksek hızlı ve çok eksenli işleme merkezlerinin artması nedeniyle günümüzde simülasyon bir gereklilik halini almıştır. VERICUT kullanan bazı kalıp üreticileri bunun yanında çok kolay ve hızlı bir biçimde takım ve tezgah ömrünü uzatabilir, yüzey kalitesini arttırabilir ve verimliliklerini arttırabilirler.

NC data simülasyonunun temelleri

Sanal bir ortamda kalıp işlemenin gerçek bir işlemeden pek de bir farkı yoktur. Öncelikle kullanıcı işlenecek parçanın ya boyutlarını girerek ya da karmaşık ise kütüğün CAD modelini programa aktararak işe başlar. Sonraki adımda takım tanımlamaları ve tezgahta işlenecek G-kodlarını yazılıma girer. Eğer kullanıcı kullandığı CAM yazılımı arabiriminden VERICUT ı çağırdı ise tüm bunlar otomatik olarak yapılmış olur. Simülasyon başladığı andan itibaren tezgahta yapılacak olan işleme sanal ortamda başlamış olur. Burada kullanıcı gerçekte olacak her hareketi, her kesimde takımın nasıl zorlanacağını görebilir. Simülasyon sırasında kullanıcı takımı ve parçayı bozabilecek hatta tezgahı kullanılmaz hale getirebilecek boşta ilerlemede talaş kaldırma, dalma ve çarpma gibi sorunları görebilir. Hatanın oluştuğu an kullanıcı işlemeyi durdurup ekrana tıklayarak hangi satırın hata oluşturduğunu görüp bunun önlemini CAM yazılımda alabilir ve tezgaha hatasız bir program gönderebilir.
 
İşlemenin VERICUT ekranında bitmesinden sonra simülasyonda daha ileri safhalara geçilebilir. İşlenmiş olan parçanın ölçüleri doğru mu? İstenen kalıp ile birebir uyuşuyor mu? Parçayı ekranda istediğiniz kadar büyütüp inceleme fırsatı ve istediğiniz kesitleri alıp ölçü kontrolünü yapmak mümkündür. Deliklerin kesişim bölgeleri, duvar ve taban kalınlıkları, delik çapları, köşe yarıçapları, yüzey pürüzlülüğü, derinlikler, açıklıklar, açılar, hacimler ölçülebilen özelliklerdir. Aynı zamanda bunların yanında AUTO-DIFF özelliği sayesinde CAD data ile çakıştırılıp hatalar çok daha hızlı bir biçimde incelenebilir. Bunların doğrulaması VERICUT ekranında yapıldıktan sonra vakit kaybetmeden ve kafanızda şüphe kalmadan G-kodlar tezgaha gönderilebilir.

Optimizasyon-Yüksek hızlı işleme merkezlerinin verimliliğini artırmak

Günümüzün rekabetçi ortamında NC programlar sadece hızlı değil efektif de olmalıdır. En verimli işleme, en kısa sürede kaldırılan en yüksek talaş hacmini sağlayan işlemedir. Ancak bu her zaman daha yüksek ilerleme ile işleme yapmak anlamına gelmemelidir.
Kullanıcılar tezgah başında işleme yaparken çıkan sesten aslında hangi durumda ne yapılması gerektiğini anlayabilirler. Ancak bunu elle yapmak mümkün değildir. Optipath modülüyle VERICUT, her kesim hareketi için mümkün olan en doğru ilerlemeyi sağlar. Yazılım her anda takım ile iş parçası arasında değen noktaları ve kaldırılan hacmi hesaplayıp en kötü durumda ve en iyi durumda ne yapılması gerektiğini çok hızlı bir şekilde hesaplar ve dataya göre belki de yüzlerce satır ekleme yapar. Bu olmadığı taktirde kullanıcı kesim için sadece bir tek ilerleme ile yetinmek durumundadır ve o da değer tablolarından kullanıcının seçtiği yan adım ve kesme derinliğine göre seçilendir. Ancak bildiğiniz gibi işlemenin her anında bu durumu dahi sağlamak mümkün değildir ve birçok durumda bundan daha yüksek talaş kaldırılır. Bu durumda da verilen ilerleme parçayı işlemek için çoğu durumda az olduğu için boşa harcanan zamanları da beraberinde getirir. Boşa harcanacak zaman da bu rekabetçi şartlarda hiçbir kalıp üreticisinin tahammül edeceği bir durum değildir.

Günümüzde en çok seçilen iÅŸleme ÅŸartları, makinenin maksimumuna yakın olan ilerleme deÄŸeri ve mümkün olan en az kesme derinliÄŸi deÄŸeridir. Bu durumda istenen takımları kıracak kadar yüksek bir talaÅŸ kaldırma oranı olmaması saÄŸlanır. Ancak kullanıcı makinasının hızlı iÅŸlediÄŸini görmekten memnun olmasına karşın yine de efektif bir kesim yapmamaktadır. Çünkü bu kesme tekniÄŸi çok düşük kesme derinlikleri ve yüksek hızda kesim yüzünden takımı aşındırır. AÅŸağıdaki resimde gördüğünüz gibi sol taraftaki takım Yüksek Hızda Ä°ÅŸleme ÅŸeklindeki ÅŸartlarda kesim sonucunda, saÄŸdaki ise VERICUT kullanılarak yapılan Yüksek Verimli Ä°ÅŸleme sonucunda takımın mikroskop altındaki durumudur. Tablodaki durumda gördüğünüz gibi VERICUT kullanılarak yapılan iÅŸlemede süre yüksek hızda iÅŸleme ile yapılan iÅŸlemeden yaklaşık 2.4 kat daha kısa. Önemli olan ne kadar hızlı iÅŸlediÄŸiniz deÄŸil, ne kadar kısa sürede iÅŸlediÄŸinizdir. Yüksek verimle iÅŸlemede elde edilen budur. Burada daha yüksek kesme derinliÄŸi verilip, ilerleme ise geniÅŸ bir aralıkta tanımlanıp iÅŸlemenin her anında ilerleme deÄŸiÅŸtirilir ve daha kısa sürede iÅŸleme saÄŸlanır. 

İş parçasının ötesine geçmek: Tüm CNC nin simülasyonu

Parçanın talaş kaldırma simülasyonu izleyip optimizasyon ile işleme zamanlarını düşürmenin ötesinde tüm CNC nin simülasyonunu yapıp sonucu felaketle sonuçlanabilecek makine çarpmalarına da engel olabilirsiniz. Bir makine çarpmasının tamiri çok pahalı olabileceği gibi uzun vakitler alabilir ve bu süre zarfında o tezgahta yapılması beklenen tüm imalat programını da erteletebilir. Ancak işleme öncesinde CNC sanal ortamda simüle edilirse bu gibi sorunlar ortadan kalkar.
 
Makine simülasyonu iş mili, tabla, takım değiştirici, ayna, punta, turret, takım gibi makine bileşenlerinin birbirine yakın geçmelerini, çarpmalarını, limit aşımlarını kontrol eder. Tezgahın hassas bir modeli kullanıcı tarafından hazırlanabileceği gibi yazılım sağlayıcısı firma tarafından da oluşturulabilir. VERICUT ile birlikte birçok tezgah üreticisinin belli başlı işleme merkezlerinin makine modelleri de ücretsiz olarak kullanıma sunulmaktadır. Makine modelinin dışında bir diğer önemli etken de kontrol ünitesidir. Yazılımın çok çeşitli kontrol ünitesi tipini destekliyor olması gereklidir. Kontrol ünitesinin de çevrimler, değişkenler, döngüler, makrolar, sub-routine ler, 3D kesici kompanzasyonu, takım ucuna göre programlama, dönen eksen pivot noktası gibi bir çok karmaşık özelliği de destekleyebiliyor olması gerekir.

En önemlisi de kullanıcı bu kontrol ünitelerini kendi istediği şekilde düzenleyip kullanabilir.
 
Pahalı yüksek hızda işleme merkezleri yaygınlaştıkça atölye sahipleri bu pahalı yatırımlarını korumak ve ondan en iyi şekilde faydalanmak için ne yapmaları gerektiğini anlıyorlar. Örneğin yüksek hızda bir işleme merkezi:
• Konvansiyonel makinelerden 10 ila 50 kat daha hızlı işleyebilir
• Çok pahalıdır
• Özel, pahalı ve hassas takımlar kullanır
• İlerleme hatalarına karşı aşırı hassastır
• Kaldırılan çok az ve çok fazla talaş hacmine aşırı hassastır
• Her zaman optimum kesme şartlarını sağlamalıdır.

Yüksek hızda işleme merkezleri görüldüğü gibi hataya karşı çok hassastır. Operatörler bir hata olduğunu fark ettiğinde iş işten çoktan geçmiştir.

Kalıp imalat sürecine değer katmak

Günümüzde G-kodların simülasyonu tek başına yeterli deÄŸildir. VERICUT gibi modern bir simülasyon/ optimizasyon yazılımı kullanarak üretimin maliyetini ve süresini aza indirip mümkün olduÄŸu kadar üretken ve verimli olmak çok önemli bir deÄŸer taşımaktadır. Kalıp imalat süreçlerinde yatırımınızı korumak, CNC nizi daha verimli kullanmak ve parça bozulması ve takım kırılmalarını elimine etmek artık sizin elinizde! 

Özet olarak VERICUT Yazılımı nın faydaları şu şekilde sıralanabilir:

• Tezgah verimliliğinin büyük ölçüde artırılması.
• Post-proses edilmiş takım yolundan kaynaklanabilecek yüksek maliyetli hataların önlenmesi.
• Daha iyi ve kaliteli NC programlama.
• CAM yazılımından çıkan yüksek yoğunluklu NC datasının filtreleme(arc fitting veya NURBS) yoluyla eski tezgahlarda da rahat ve hızlı çalışabilmesi.
• Operatörün korkmadan risksiz ve güvenli çalışabilmesi.
• Parça tasarımı ile işlenmiş parçanın kıyaslama ve doğruluk kontrollerinin yapılabilmesi.

Üçgen Yazılım Danışmanlık Hakkında:
2005 yılında kurulan Üçgen Yazılım, imalat sanayine yönelik yazılım, donanım ve hizmet çözümleri sunmaktadır. Satışını yapmakta olduğu ürünler arasında Unigraphics NX CAD/CAM/CAE Yazılımı, VERICUT Simülasyon Yazılımı, NCspeed Takımyolu Optimizasyonu, Solid Edge CAD/CAM Yazılımı ve DELL İş İstasyonları bulunmaktadır. Firma satış faaliyetlerine ek olarak, bireysel CAD/CAM eğitimleri, tersine mühendislik ve tasarım hizmetleri, optik tarama ve prototip konularında da imalat sektörüne yönelik hizmetler vermektedir.