Функция Nesting в индустрии лазерной резки металла: полезное решение или очередной маркетинговый ход?
Нестинг становится все более популярным — о нем пишут в блогах и снимают обучающие видео. К сожалению, в русскоязычном сегменте не так много информации об этой полезной функции, и сегодня мы постараемся частично исправить это упущение. В сегодняшнем выпуске мы расскажем вам о нестинге: что это такое и как им правильно пользоваться.
Нестинг в лазерной металлообработке
Функция Nesting — это вид раскроя материала, который позволяет оптимально расположить детали на полотне и уменьшить количество технологических операций. Этот термин появился в 90-х годах и произошел от слова «to nest», что в переводе означает «раскладывать» или «совмещать».
Суть метода заключается в оптимальном расположении заготовок на листе металла, который отличается от привычного дизайна, когда шаблоны располагаются рядами. То есть функция чем-то похожа на тетрис, где нужно совместить все детали так, чтобы между ними не оставалось зазоров. Так же и в нестинге — заготовки иногда располагаются вплотную друг к другу, так что вместо нескольких линий реза получается одна.
Виды нестинга в промышленности
В промышленной сфере используются два вида нестинга: статический и динамический. Оба они подразделяются на ручной и программный. Рассмотрим каждый из них в отдельности: когда их лучше применять.
Статический и динамический нестинг: базовые отличия
Итак, начнем со статического метода раскроя листа. Главное отличие от динамического — использование одинаковых шаблонов или небольшого разнообразия заготовок для создания уникальной компоновки. Далее эта сборка будет неоднократно использоваться на металлических листах одного и того же размера. В результате получается партия одинаковых деталей, которую можно изготовить в сжатые сроки.
Преимущества статического нестинга заключаются в высокой производительности. Шаблон создается вручную и далее используется длительное время, без дополнительной настройки. Достаточно один раз скомпоновать заготовки – и больше они не потребуют внимания оператора. Однако если необходимо внести изменения, то весь дизайн приходится переделывать с нуля, что требует больше времени. То есть по сравнению с динамическим это менее гибкая система.
Динамический нестинг наоборот предполагает большее разнообразие деталей и гибкость в создании дизайна. Полученная компоновка шаблонов используется в мелкосерийном или единичном производстве, то есть, часто меняется. К недостаткам по сравнению со статическим методом относится низкая производительность, которая нивелируется существенной экономией материала — до 20%. За счет этого динамический нестинг эффективен в производстве изделий из дорогостоящих сплавов.
Этот вид раскроя позволяет быстро вносить изменения в дизайн, зачастую прямо в процессе производства. Например, поступил срочный заказ либо новая доработка, изменился спрос на детали определенного типа. Благодаря гибкости динамического нестинга оператор может изменить или удалить сформированные компоновки шаблонов в считанные минуты.
ЧПУ-нестинг — ручной или программный?
Ручной нестинг подразумевает активное участие оператора, когда он сам создает дизайн. Этот способ не требует наличия специального ПО, которое стоит достаточно дорого. Но при этом на раскрой тратится много времени и эффективность такого метода может быть ниже в плане экономии материала. По этой причине ручной метод компоновки шаблонов подходит только для статического нестинга, где не требуется частой смены дизайна.
Нестинг с использованием ПО удобен тем, что станок сам «раскладывает» шаблоны на листе металла. Причем делает это буквально за считанные секунды или минуты, если нужно распределить много деталей сложной формы. При этом можно заполнять пространства между крупными шаблонами более мелкими, располагать их под разными углами или зеркально. Этот вид нестинга требует наличия профессионального ПО и лучше всего подойдет для динамического варианта, когда требуется изготовить сложные детали из дорогостоящих материалов.
Система управления FSCUT
FSCUT — это комплексная система управления, разработанная с учетом специфики лазерных станков. Контроллер может включать в себя разное ПО в зависимости от технологических операций, которые выполняет станок — резка листа, трубы или профиля. Для первого предусмотрена программа CypCut/HypCut (последняя для лазерной резки на высокой мощности). С ее помощью можно оптимизировать процесс резки металла, избежать ошибок раскроя металлического листа и, как следствие, исключить брак.
Итак, чем же полезна программная оболочка CypCut/HypCut:
-
Оптимизация импортированных чертежей. Исправляет ошибки, которые могут возникать в процессе импорта, убирает дубликаты и прочие артефакты, сглаживает кривые и т.д. Программа работает с форматом LXD, кроме него поддерживает DFX, PLT, AI и G-code.
-
Настройка процесса резки. Компенсация реза, функция перемещения контура без огрехов, регуляция шага и другие полезные возможности. При этом технологию можно применять как для отдельной детали, так и для всей партии.
-
Точное позиционирование шаблонов на листе. Программа CypCut/HypCut точно определяет положение краев заготовки и угол смещения металлического листа. Не нужно беспокоится о его точном позиционировании — станок все просканирует, скомпенсирует и начнет резку самостоятельно.
-
Автоматическая коррекция смещения двойного привода. Программа исправляет ошибку синхронизации двигателей по оси, благодаря чему исключается перекос портала станка и нарушение перпендикулярности резки.
-
Сбор и обработка производственной статистики. Программа позволяет отслеживать загруженность станка по количеству выполненных задач и оптимизировать производственные процессы на основании полученных данных.
Кроме вышеперечисленного, программа обладает гибкой настройкой режима производства. С помощью CypCut/HypCut можно использовать координаты заготовки и плавающие координаты для изготовления небольших партий заготовок или настроить его на крупносерийное производство.
Программа может быть дополнена функцией CypNest, которая дает дополнительный функционал:
-
Автоматизированный нестинг. Станок, оснащенный такой программой, сам выбирает оптимальное расположение шаблонов на листе — как стандартном, так и неправильной формы. В результате сокращается время производства деталей и количество отходов.
-
Оптимизация траектории резки. С помощью этого ПО можно быстро настроить все параметры реза: ширина, входные и выходные линии, компенсация микрошвов. Такой подход позволяет добиться максимальной точности изготовления деталей и уменьшить количество брака практически до нуля. Продуманная стратегия перемещений инструмента позволяет уменьшить длину хода и ускорить производственный процесс.
-
Автоматизированная обработка чертежей. Удаление наложений, дубликатов, открытых контуров и прочих дефектов. Функция помогает избежать ошибок в изготовлении деталей, тем самым уменьшая количество брака. Поддержка пакетного создания разверток с помощью таблицы Excel сокращает сроки изготовления деталей и уменьшает влияние человеческого фактора на производственный процесс.
Кроме вышеперечисленного, CypNest предоставляет возможность удаленного доступа к оборудованию. Это удобное расширение функционала основной программы позволяет использовать все возможности лазерного станка. Но мы говорим о плюсах ЧПУ-нестинга, а есть ли у него минусы? Да, есть. Один из них — не каждый станок может его реализовать в полной мере. То есть для нестинга требуется специальное оборудование, которое поддерживает эту функцию. Например, лазерные металлорежущие станки Senfeng, предлагаемые компанией «Технограв».
Кроме лазерного оборудования для обработки листового металла в ассортименте производителя лазерных станков Senfeng имеются также труборезы, которые оснащены специализированным ПО — Tube Pro, также на базе системы управления FSCUT. С помощью этой программы можно обрабатывать заготовки произвольной формы — от круглых до шестигранных и полусферических. Также она выполняет автоматический поиск центра трубы, поддерживает заготовку, препятствуя изгибу трубы, активно контролирует и оптимизирует резку углов, а также использует фиксированные и плавающие координаты.
Программа может дополняться расширением TubesT-Lite с интуитивно понятным интерфейсом, который легко освоит даже новичок. Эта функция предназначена для автоматического создания путей резки и оптимальной раскладки заготовок. За счет этого снижается нагрузка на оператора и повышается скорость изготовления деталей.
Кроме этого, ПО Tube Pro совместима с дополнительным программным продуктом TubesT, разработанным для профессионального 3D-нестинга. В него входят несколько модулей: вложенный, геометрический, технологический, модификация деталей. С помощью этого ПО можно не только повысить скорость обработки труб и профилей, но и создавать новые детали, а также редактировать уже загруженные макеты. Готовые шаблоны автоматически раскладываются так, чтобы уменьшить количество отходов и сократить длину путей резки. Все это позволяет оптимизировать производственные процессы, снизить временные и финансовые затраты.
Программное обеспечение, поставляемое с оборудованием Senfeng позволяет в полной мере раскрыть весь потенциал нестинга и добиться высокой эффективности в производстве деталей из листового металла, а также труб и профилей. Лазерные станки предлагаемые компанией “Технограв” максимально раскрывают свои возможности с системой управления FSCUT и программным обеспечением CypCut/HypCut и Tube Pro.