기계절삭 전용 유한요소해석 프로그램

- AdvantEdge -

대전광역시 유성구 관평동 1335 번지TEL.042-472-7394~5 FAX.042-472-6394구입문의 : 담당자 장충식 차장 HP.010-5405-2481 E-mail. csjang@promill.com

Third WaveSystems AdvantEdge?개발사 : 미국 , Third Wave Systems 사

기계 절삭 가공 전용 해석 프로그램material-physics-based machining modeling software

AdvantEdge Machining Modeling EnvironmentAdvantEdge FEM Module:

Micro/Detailed cutting tool analysis Forces, temperature, heat flow Chip formation Work hardened layer Residual stress

AdvantEdge Production Module:

Macro/Process level analysis Cycle time reduction Maximize Machine Utilization

Third Wave AdvantEdge FEMPredicts:

Cutting Forces Chip FormationTemperaturesHeatStressesResidual StressMore information than testing alone. Cutting ToolChip Formation

AdvantEdge FEM OverviewAdvantEdge GUI – Model Set Up

EdgeSetup

ThirdWaveEngine

EdgeViewer

절삭종류의 정의형상 및 물성치 정의절삭공정 변수정의

일괄작업처리

결과분석

필요 데이터 취득

AdvantEdgeTM Analysis Engine

AdvantEdge FEM-GUI2D Analysis

Milling

Turning

Grooving

Climb Milling

Conventional Milling Sawing

Turning

Broaching

3D Analysis

AdvantEdge FEM-Material Library시험으로 검증된 물성 Library 제공

공구Carbide 계 , Ceramic 계 초경합금 , 고속도강 (HSS) 등

공구 coating 재TiN, TiCN, AL2O3 등

피삭재Al 계열 , Copper, InconelAISI 1000 계열 , 4140. 4340304, 416, 465 등의 SSTDuctile & Grey Cast IronAermet 10015-5PH (Custom 7000)Titanium 계열

User Library 정의

AdvantEdge FEM-Tools and Workpiece공구

Sanvic library 제공사용자 정의 형상강제 진동량의 적용

피삭재기본 형상 / 사용자 정의 Composite 열적 /기계적 경계조건

AdvantEdge FEM- Coolant ModelingCoolant Modeling

Flood Coolant Excluded Vicinity Focused Coolant

Chip Prediction and Control

Frame 001 11 Oct 2001 No Data Set

X (mm)

Y(m

m)

1 1.5 20.6

0.8

1

1.2

1.4

Stress-XX (MPa)410.187273.718137.2480.778562

-135.691-272.161-408.63-545.1-681.57-818.039-954.509-1090.98-1227.45-1363.92-1500.39

Third Wave AdvantEdge

Left Center Right

Depth from Workpiece Surface

Stre

ss-X

X(M

Pa)

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5-400

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

500

600

700Position LeftPosition CenterPosition Right

Project Name: RS_Ti

AdvantEdge FEM-Residual Stress, Chip…

Residual Stress Data Extraction

STL Insert Geometry Import

AdvantEdge FEM- Geometry ImportNastran Data Import

AdvantEdge FEM- Simulation ResultsCapabilities:

Cutting and feed forces Temperatures and heat flowResidual stressTecplot visualizationCompare multiple models & data filesEvaluate, visualize, & export solutions

AdvantEdge FEM- Results Visualization

Cutting Forces Tool and Workpiece Temperatures

Residual Stress

Tool Wear

AdvantEdge FEM- Simulation Examples

AdvantEdge FEM- Simulation ExamplesChip Morphology

AdvantEdge FEM- Simulation ExamplesChip Morphology

AdvantEdge FEM- Simulation ExamplesTorque Prediction

Torque Vs. Time plot output for all the rotating tool cases in 2D and 3D simulations (Milling, Drilling)

AdvantEdge FEM- Simulation ExamplesBall Nose Milling

AdvantEdge FEM- Simulation ExamplesMilling

AdvantEdge FEM- Simulation ExamplesDrilling Simulation

AdvantEdge FEM- Simulation ExamplesDrilling

AdvantEdge FEM- Simulation ExamplesGrooving Simulation

AdvantEdge FEM- Simulation ExamplesTurning

Nose TurningOrthogonal Turning

Oblique Turning

AdvantEdge FEM- Simulation Examples

ThreadingSlittering

AdvantEdge Production

AdvantEdgeTM Production구성 모듈

GM 이 US $20M 을 투입해 개발TCSim: Turning ModuleMCS: Face-Milling ModuleDRILLSim: Drilling Module

특징 및 장점경험식 및 이론식을 바탕으로 한 빠른 해석 : Off-line 해석요구되는 장비의 force 와 power 에 대한 빠른 예측

장비의 효율을 극대화일반적으로 20% 이상의 효율 향상을 보임

Tool path 에 대한 완전한 가시화 기능을 제공사용하기 쉬움

CAD file import: STLTurning 의 경우 G-code import 가능

AdvantEdge Production: TCSim

TCSim 프로그램 - 선삭 공정 해석

결과 분석절삭력 및 절삭동력 계산Cycle time 분석

Cutting & non-cutting time발생하는 힘의 최대 크기Chip 형상 정보 가공 part 의 최종 형상

장점비싼 “shop-floor test” 절감절삭력 저감과 공구 수명 증대Cycle time 의 감소장비효율의 극대화

Machine Power Limit

Spindle Power vs. Time

Spin

dle

Pow

er (H

P)Time (seconds)

Short Term Overload Limit

AdvantEdge Production: TCSim

AdvantEdge Production: TCSim

AdvantEdgeTM Production: MCSMCS (Machining Center Simulation)

Face milling 공정 해석과 분석GM 의 FACEsim 의 PC Version

해석수행 및 결과 분석절삭력 , 절삭 토크 및 절삭동력Cycle time 분석

Cutting & non-cutting time시간변화에 따른 가공조건

ex. Depth of Cut칩의 형상

Area, Cutting edge 접촉길이

평균 칩 두께 등

AdvantEdgeTM Production: MCS

AdvantEdgeTM Production: DRILLSimDRILLSim (DRILLing Simulation)

Drilling 공정 해석과 분석Drill point 형상 모델링일반적인 drill 형상 db 제공

이송 , spindle 속도 , drill 형상 영향 평가절삭력과 작업시간 단축

해석수행 및 결과 분석절삭력 , 절삭 토크 및 요구 절삭동력절삭시간절삭공정의 가시화

AdvantEdgeTM Production: DRILLSim

Customers

Case Study 1. “Sikorsky”

Case Study 2. “Chip Breaking & TSIM”

End of Slides….. Thank You!!!

대전광역시 유성구 관평동 1335 번지TEL.042-472-7394~5 FAX.042-472-6394구입문의 : 담당자 장충식 차장 HP.010-5405-2481 E-mail. csjang@promill.com