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Tebis: 智能刀库与制造经验积累

Tebis不仅仅是一个编程工具，通过网络分层管理，实现所有人员使用统一的编程标准进行编程。同时所有Tebis知识库都可以加密，做到内部共享，避免知识产权泄露。

Tebis通过刀具库、特征库、工艺库、机床库相互关联，形成制造过程库，最终达到智能选刀，智能匹配加工工艺目的。达到智能编程，其中刀具库是非常关键的一环，我们先通过一个小小的demo，看看Tebis刀库，如何体现智能。

通过刚才的demo展示，相信大家已经能够初步感受到，Tebis刀具库与众不同之处。市面上绝大部分CAM软件都有所谓的刀库，但建立的刀具基本上只含有长度、直径、转速、下刀进给、切削进给和掠过进给。Tebis采用数字化孪生理念，真实还原刀具形状和所有的切削参数，这个我们在后面会一一展示。

我们先来看看传统CAM编程有何缺陷，使用传统的CAM工具，工程师在每编一条刀路时都要不断的输入，诸如转速、下刀、切块切深等参数，而且切削参数还不完整。比如第一道满刀的速度无法控制，在有的企业中完全是由现场工人进行手动控制，有的企业可能会采购第三方优化软件进行进给优化。这是一笔额外的开支，增加了企业负担。 

Tebis通过知识库同步，所有的编程人员使用统一的标准进行编程，确保编程质量的稳定性和一致性。同时当生产条件发生变化时，可快速自动更新加工参数。比如前面提到的更换机床，毛坯牌号，切换刀片品牌等等。

我们再来详细看看，Tebis刀库为什么能够实现智能修改加工参数？
为什么能够达到积累制造经验的目的？
首先Tebis有完整的切削参数，条件举证，通过在软件中真实还原实际加工中可能出现的情况，达到在编程环节智能带入或智能更改切削参数的目的。

比如Tebis可以做到更换刀片材料智能更新切削参数的目的，在现实生产中，同样一把刀，可能采购不同厂家，或者同一厂家不同牌号的照片，这些刀片切削性能和参数是不同的。此时通过在Tebis中快速切换刀片材料，自动更新所有刀具路径中的切削参数，避免在编程环节重新，复输入切削参数，提高整体的编程效率。同样如前面的demo所示，Tebis可以做到切换机床智能更新提交参数的目的。 

在现实应用中还会存在基本加工策略相同，如都采用平行性加工，在热处理前和热处理后，需要采用不同的加工参数，比如说转速，进给行距等等，在Tebis中可以直接切换加工方式为调制前或调制后，一次性智能更新所有加工参数。 

Tebis制造经验数据库，首先是虚拟机床技术，Tebis虚拟机床交互式参与编程前中后，在编程前进行装夹与规划；编程中带虚拟机床进行道路计算；在变成后进行加工仿真、碰撞检查和工时统计。
实现机床所有运动全仿真，包括机床宏程序、换刀、换主轴头、测刀等运动，刀路之间连接运动等。
工时计算考虑机床各运动轴加减速，估算更为精确。
所有参数和状态对应到现场机床个体。

再比如同样一把刀具，可能同时用于粗加工或者精加工。在Tebis中，只要指定加工方式为粗或者精加工，所有的切削参数智能带入，或者智能更新。

同时也可能出现其他需要修改切削参数的情况。比如更换的毛坯牌号。在现实生产中也会碰到，有时候同样牌号的铝合金，国产料和进口料存在较大的差别。此时为了达到更好的切削效果，可能需要修改加工工艺。比如为了避免更大的变形，需要减小每层的切身进给等等。在Tebis中可以直接切换毛坯材质，软件自动更新所有加工参数。避免重复无趣的参数输入环节，提高整体加工效率。

下面我们详细看看Tebis刀库如何实现制造经验的积累。
像我们前面提到的传统的com软件的刀具切削参数只有基本的转速下刀进给切削进给和掠过进给。Tebis完全不同，现实加工中可能碰到的所有的进给都可以记载到Tebis刀库中。比如本页红色文字所示，它包含了斜向下的进给，满刀进给等。

大部分其他CAM软件没有控制满刀切削的参数。在这种情况下，可能会采用一些特殊的加工方式来避免。比如说摆线加工，但是在分层加工的情况下，摆线加工的效率比较低。
另外一种就是在CAM编程时不予考虑，由现场操作人员手动控制满刀速度，这样就导致现场的自动化水平比较低，无法做到无人值守加工。

碰到刀具路径中有圆角光顺的情况，Tebis也会智能从刀具中提取对应的进给值，避免人为干预，提高现场的智能化水平。

碰到刀具路径中有圆角光顺的情况，Tebis也会智能从刀具中提取对应的进给值，避免人为干预，提高现场的智能化水平。

除了切削参数Tebis可以使用真正的刀具轮廓进行刀具创建，并且使用真实的轮廓参与计算，这一点很重要。 市面上有很多CAM软件，都声称自己可以创建轮廓刀具，实际上在计算时并没有使用真正的轮廓。比如图片上的快进级铣刀，很多软件是内部模拟了一把牛鼻刀进行计算，结果就会造成只能使用这种刀具做粗加工，做精加工时会造成过切或者欠切。而Tebis使用真实的刀具轮廓进行计算，可以避免这种情况的出现，可以同时用于粗加工或者精加工，充分发挥刀具的性能，提高切削效率。 

我们知道绝大部分CAM软件，只有两个刀具参考点，刀尖和刀心，在编程的时候只能选择刀尖或到心，在Tebis中有多达20个刀具参考点可以参与计算。在有些高级应用中，比如图片中的组合刀具，在现场加工时有时候使用底部的刀片，有时候使用中部的刀片。现场操作人员会在基础上设置两组补偿参数，比如840D系统一般采用刀沿的概念，1号刀沿存放底部刀片对刀数据。 2号刀沿存放中部刀片的对刀数据，在编程和加工过程中，可任意指定使用哪个参考点进行编程和加工。这种应用目前只有Tebis可以支持。 

另外Tebis支持真实的刀具装配关系。比如图片所示，限制刀柄与机床的链接方式是HSK63, 那么在实际编程时，如果选择了一台机床，主轴刀柄类型是BT40。Tebis会自动过滤掉，所有除了刀柄类型是BT40的刀具，避免刀具选择错误，提高现场配刀的效率，也可以限制刀柄与刀头之间是热缩装夹还是弹簧夹头，避免现场配刀时，刀具组装时出错；另外还可以限制刀体刀柄可以夹持的长度范围，确保无经验人员装刀时、长度的合理性，保持刀具刚性在合理范围内。

我们再来看看姊妹刀具，在现实生产中往往存在一把刀具不能完整的走完整条刀具路径，中间需要进行换刀。
这种情况下，传统CAM有两种处理方式：
第一种，现场机床操作人员在刀具寿命即将到达时，人为观察抬刀，在某个刀具抬到位置，将机床暂停，手动更换刀具或者刀片。现场的自动化过程会被打断。
第二种，在其他CAM软件中，通过打断刀路的方式实现，把一条刀路打断为两条，或者更多条刀路。形成完全分离开的独立刀具路径，调用完全不同名称或者刀号的刀具。Tebis采用姊妹刀具的理念，充分发挥机床姊妹刀的功能。在不打断道路的情况下，在指定的抬刀位置，智能更换同名的姊妹刀具，现场的智能化程度更高。

在实际生产中会碰到一些特殊应用，比如某些过长的刀具无法放入到机床刀库中去，此时在加工时需要进行手动换刀，这时可以在Tebis中将此把刀具设定为手动换刀。在使用这把刀具时，Tebis会将机床定位到手动换刀位置，暂停机床运行，待手动换刀后继续加工即可。

接下来是Tebis云端制造经验数据库总结，包含以下几个特点：云端制造经验积累/共享，智能制造要素互联，自定义柔性智能模板。

另外，如果工厂采购了刀具管理系统，比如Zoller或者TDM的刀具管理系统。Tebis可以与这些第三方刀库管理系统进行同步，将最新的刀具信息同步到Tebis刀库之中，无需手动更新Tebis刀具库中的刀具参数，进一步提高刀具管理的自动化程度。比如现场更新了某把刀具的刀具寿命，这些参数会自动同步到Tebis的刀具库中。编程人员会很清楚所选的刀具还有多少寿命，及时提出采购申请。如果企业还实施了Tebis ProLeiS MES系统，刀具寿命也可以自动从Tebis同步到ProLeiS，及时智能触发采购事件。

Tebis遵从数字化孪生理念，在Tebis可以使用tool set真实映射机床的刀具库，这样可以避免编程时选中的机床上没有的刀具，也无需关注所选刀具，在机床刀库中的实际位置。Tebis遵从数字化孪生理念，在Tebis可以使用tool set真实映射机床的刀具库，这样可以避免编程时选中的机床上没有的刀具，也无需关注所选刀具，在机床刀库中的实际位置。

作为Tebis数据库智能化的另一个体现。 Tebis可以做到分级智能搜索刀具的目的，比如图片所示，可以把刀具分为三级目录管理，优先选择加工中心上已有刀具，其次再选择多个机床共用的刀具等等。作为另外一种分级方法，也可以把刀具分为高成本刀具、中低成本刀具、优先在中低成本刀具中选择刀具。在没有的情况下再选择高端刀具，比如进口刀具，以达到尽量节省刀具成本的目的。

Tebis刀据库由于是内置于软件当中的，因此可以根据实际刀具的增减自行进行扩充。在某些刀具的切削参数发生变化时，也可以进行批量修改，所有的增减或者变化都无需二次开发，避免受制于人，并且刀库可以加密，避免切削经验外泄。

现在我们来总结一下，Tebis刀具库的优点：
一、智能：可以根据刀具、机床、毛坯牌号自动设定和更新切削参数，以及智能选取刀具。 
二、制造经验积累：通过Tebis可以将企业的实际切削经验，不断补充更新到刀库之中，实现数据库分级同步管理，使得大家采用统一标准的加工参数进行编程，增强编程质量的稳定性。其完善的切削参数提高了现场加工的智能化水平，并且数据库可以通过加密的方式实现内部共享，起到制造经验积累和知识产权保护双保险的作用。 

最后我们来看看，通过Tebis刀具库的应用，能够给大家带来哪些收益，通过避免手动输入各种切削参数，降低了编程人员的工作难度，减少了出错概率，提高了工作效率。
通过数据库的分级管理，使得制造经验得到积累和共享。大家采用统一的参数进行编程，提高编程和加工质量的稳定性、安全性。同时通过智能分级选取刀具和合理的切削参数矩阵应用，优化刀具选取和加工参数匹配，降低了刀具消耗成本，提高了机床的运行效率，使得企业的整体效率得到提升。

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