NC優化

組態在NC仿真前設定，然後執行輸出優化NC檔指令。

可同時參考閱讀說明章節NC優化。

組態

Note

指令格式

OptEnableFeedrate = <布林值>;
OptEnableInterpolation = <布林值>;
OptRapidFeed_mmdmin = <實數>;
OptMinFeedrate_mmdmin = <實數>;
OptMaxFeedrate_mmdmin = <實數>;
OptMaxAcceleration_mmds2 = <實數>;
OptExtendedPreDistance_mm = <實數>;
OptExtendedPostDistance_mm = <實數>;
OptSpindlePowerSafetyFactor = <實數>;
OptSpindleTorqueSafetyFactor = <實數>;
OptThermalYieldSafetyFactor = <實數>;
OptPreferedForce_N = <實數>;

OptEnableFeedrate(API)：啟用順序式(Sequential)進給率優化。

順序式係指該功能從下指令開始作用。與其相對的設定在刀具端，刀具端也能設定進給率優化，但是在裝刀時才會發揮作用。

OptEnableFeedrate(API)與所有其他啟用進給率優化的指令需同時為真，進給率優化才會啟用。即與刀具設定端必須同時為真(true)，進給率優化才會啟用。

OptEnableFeedrate(API)預設值為真。
OptEnableInterpolation(API)：優化程序用重新插補。

重新插捕後NC碼會增加，可以更好地控制加減速。

OptFeedrateAssignmentRatio(API)：進給賦值倍率。

當優化程序用重新插補並且進給率變化超過進給賦值倍率時，系統會依據OptMaxAcceleration_mmds2(API)插入附帶進給率指令的NC碼。

進給賦值倍率越小，插補點越密集。進給賦值倍率越大，則偏離優化標的的程度越大。

在改進給賦值倍率的同時也要對應加大安全係數。進給賦值倍率若是0.01，就是1%，每變更1%進給率就會給個新的插補點。如果改大，比方說10%，可能會變成該處理論值應該是F100，可是優化後卻是F110，所以要配合安全係數修改。

OptRapidFeed_mmdmin(API)：優化程序中的無切削區域進給率。單位mm/min。

沒有切到工件的NC路徑，為無切削區域。優化後該路徑將採用無切削區域進給率。

OptMinFeedrate_mmdmin(API)：優化程序中的有切削區域最小進給。單位mm/min。
OptMaxFeedrate_mmdmin(API)：優化程序中的有切削區域最大進給。單位mm/min。

有切到工件的NC路徑，為有切削區域。有切削區域的最大最小進給的設定通常依據經驗法則。

OptMaxAcceleration_mmds2(API)：優化程序中的加減速限制。優化後NC碼的F值變化在該限制之內。單位 \(mm/s^2\)。
OptExtendedPreDistance_mm(API)：優化程序中的有切削區域等效計算的前長度。單位mm。
OptExtendedPostDistance_mm(API)：優化程序中的有切削區域等效計算的後長度。單位mm。

OptSpindlePowerSafetyFactor(API)：主軸功率安全係數。

於優化後的NC碼，主軸功率將盡可能趨近於目標值。

設為0則忽略此限制。
OptSpindleTorqueSafetyFactor(API)：主軸扭力安全係數。

優化後的NC碼，主軸扭力將盡可能趨近於目標值。

設為0則忽略此限制。
OptThermalYieldSafetyFactor(API)：刀刃熱降伏安全係數。

刀刃表面溫度超過一定值時，刀刃表面會因溫差產生的壓力造成塑性變形。

優化後的NC碼，刀刃表面度將盡可能趨近於目標值。

設為0則忽略此限制。

Note

目標值算法

目標值 = 100% / 安全係數

OptPreferedForce_N(API)：優化程中的目標力。單位N。在符合所有限制的條件下，優化程序中的加工路徑產生的力會盡可能的趨近目標力。

限制的優先序

在有切削區域中：

進給率的直接限制 優先於 加減速限制(OptMaxAcceleration_mmds2(API)) 優先於 基於物理特性算出的限制。

進給率的直接限制 包含
- 腳本指令
  - OptMinFeedrate_mmdmin(API)
  - OptMaxFeedrate_mmdmin(API)
- 刀具設定
  - 每刃最小進給
  - 每刃最大進給
基於物理特性算出的進給率限制 包含
- 腳本指令
  - OptSpindlePowerSafetyFactor(API)
  - OptSpindleTorqueSafetyFactor(API)
  - OptThermalYieldSafetyFactor(API)
  - OptPreferedForce_N(API)
- 刀具設定
  - 降伏力安全係數

若同級項目中的限制有衝突，則採取其中的最低進給率。

NC碼中的優化腳本指令

於指定NC行不啟用優化

在執行 Preserve(API)() 的NC行中，不啟用優化。

Tip

指令範例

在 N0140 行不啟用優化。

...
N0130 X-1.965 Y17.053
N0140 G03 X-2.66 Y38.193 I-103.796 J7.172 (;@Preserve();)
N0150 G01 X-3.068 Y40.776 
...

於指定NC範圍不啟用優化

使用BeginPreserve(API)()的NC行及EndPreserve(API)()的NC行及包含的NC範圍，不啟用優化。

Tip

指令範例

在 N0140、N0150、N0160 行不啟用優化。

...
N0130 X-1.965 Y17.053
N0140 G03 X-2.66 Y38.193 I-103.796 J7.172 (;@BeginPreserve();)
N0150 G01 X-3.068 Y40.776 
N0160 X-3.555 Y43.338 (;@EndPreserve();)
N0170 X-4.125 Y45.875
...

優化日誌

優化過程提供兩種日誌功能，方便分析與除錯。

優化過程日誌檔

EnableIndividualStepAdjustmentLog(API)：啟用優化過程日誌檔輸出。預設為真。

啟用後，優化過程會為每個NC檔輸出一個 .flatproc.log 檔案，記錄各步階的優化條件經OptExtendedPreDistance_mm(API)及OptExtendedPostDistance_mm(API)展開後獨立優化計算的資訊（不包含步階間的交互關係，如加減速）。

日誌檔案內容依步階順序輸出（即使平行計算時也會保持順序），每行包含：

原始NC行位置與步階索引
各項優化限制的計算結果，例如：
- FrtByPreferedForce_mm: 依目標力計算的每刃進給
- FrtByYieldingStressRatio_mm: 依降伏應力比計算的每刃進給
- FrtBySpindleTorqueRatio_mm: 依主軸扭力比計算的每刃進給
- FrtBySpindlePowerRatio_mm: 依主軸功率比計算的每刃進給
- FrtByThermalYieldingRatio_mm: 依熱降伏比計算的每刃進給
- FrtByReliefAngle_mm: 依餘隙角碰撞計算的每刃進給

嵌入式日誌註解

EmbeddedLogMode(API)：設定嵌入式日誌模式。預設為SimpleLog(API)。

可用模式：

None(API): 不添加日誌註解
SimpleLog(API): 只在重新插補的行添加 StepIndex，原始行的最後一個插補行添加 LineNo
FullLog(API): 所有行都添加 StepIndex 和 LineNo

啟用後，優化後的NC檔中會在NC行後方加上 (src(...)) 註解，包含：

LineNo: 原始NC檔的行號
StepIndex: 對應的步階索引

例如：G01 X10.0 Y20.0 F500 (src(LineNo: 140, StepIndex: 256))

此功能方便對照原始NC碼與優化後的NC碼，並可追蹤每行NC碼對應的步階資訊。

Note

指令格式

EnableIndividualStepAdjustmentLog = <布林值>;
EmbeddedLogMode = <NcOptimizationEmbeddedLogMode>;

輸出優化NC檔

使用 OptimizeToFiles(API) 方法輸出優化後的NC檔。

Note

指令格式

OptimizeToFiles(<路徑樣板>);

<路徑樣板>支援檔案路徑樣板。

Tip

指令範例

OptEnableFeedrate = true; 
OptEnableInterpolation = true; 
OptRapidFeed_mmdmin = 4000; 
OptMinFeedrate_mmdmin = 100; 
OptMaxFeedrate_mmdmin = 4000; 
OptMaxAcceleration_mmds2 = 10; 
OptExtendedPreDistance_mm = 3; 
OptExtendedPostDistance_mm = 2; 
OptSpindlePowerSafetyFactor = 1.5; 
OptSpindleTorqueSafetyFactor = 1.5;
OptThermalYieldSafetyFactor = 0;
OptPreferedForce_N = double.PositiveInfinity; 
PlayNcFile("NC/file1.nc");

OptRapidFeed_mmdmin = 8000; 
PlayNcFile("NC/file2.nc");

OptimizeToFiles("Cache/Opt-[NcName]");

組態設定可以穿插在NC仿真間，將會作用在組態設定後的NC仿真。

Warning

在 MachiningStepBuilt(API) 事件內使用 UpdateNcOptOption(API) 時，不能與NC碼內嵌優化指令併用，否則可能因平行計算產生未定義行為。

以上範例為例，優化後的NC程式file1.nc的無切削區域快速進給為4000，file2.nc則為8000。

Tip

NC碼中的優化指令範例

...
N0110 X-3.064 Y6.378 (;@OptMaxAcceleration_mmds2=10;)
N0120 X-2.411 Y11.712
N0130 X-1.965 Y17.053
N0140 G03 X-2.66 Y38.193 I-103.796 J7.172 (;@Preserve();)
N0150 G01 X-3.068 Y40.776 (;@OptMaxAcceleration_mmds2=100; OptMaxFeedrate_mmdmin=12000;)
N0160 X-3.555 Y43.338 
N0170 X-4.125 Y45.875
...

N0110至N0150前，優化區加速度設為10 \(mm/s^2\)； N0140單行不做優化； N0150及以後，優化區加速度設為100 \(mm/s^2\)； N0150及以後，優化區切削區域最大進給設為12000 \(mm/min\)；

Table of Contents

NC優化

組態

Note

Note

限制的優先序

NC碼中的優化腳本指令

於指定NC行不啟用優化

Tip

於指定NC範圍不啟用優化

Tip

優化日誌

優化過程日誌檔

嵌入式日誌註解

Note

輸出優化NC檔

Note

Tip

Warning

Tip