Exécuter un programme dans le jumeau

_Ébauche (itération 14) : le texte est en cours de rédaction ; les sections peuvent encore s’étoffer._

Ce qu’est le jumeau

La machine de la fenêtre est un jumeau numérique de la MC-1 : le noyau propre à Twinwright y tourne, avec le même code que sur la machine, et un modèle physique représente les moteurs, les variateurs, la broche, les interrupteurs et la coupe. Un programme s’y exécute comme il le ferait sur la machine, et le jumeau usine sa propre pièce. Chaque chiffre qu’il donne sur le monde physique est une estimation.

Avant d’exécuter

Le jumeau vérifie un programme par rapport à la préparation que vous lui donnez ; préparez-le donc comme la vraie machine :

• la machine (Fichier > Changer de machine…) ;
• le brut et son maintien (l’espace de travail Préparation) ;
• les outils (la Table d’outils du panneau inférieur) ;
• l’origine pièce (Machine > Origine pièce).

Fichier > Pièces d’exemple… prépare tout cela et charge un programme en une seule fois.

Exécuter un programme

1. Ouvrez le programme : Fichier > Ouvrir un programme…
2. Vérifiez-le d’abord : Programme > Vérifier le programme le fait passer par le mode vérification du contrôleur ; le contrôleur lit donc chaque ligne et la machine ne bouge pas.
3. Exécutez-le : Départ cycle (F5). Arrêt d’avance (F6) le met en pause, Départ cycle le reprend, Arrêt (F7) l’arrête. Bloc à bloc l’exécute ligne par ligne, Bloc suivant exécute la ligne suivante.

Le jumeau tourne en temps réel, sauf si vous choisissez autrement : Simulation > Vitesse le fait tourner de la moitié à 200 fois le temps réel, ou à la vitesse Maximale – aussi vite que le permet cet ordinateur – et Simulation > Mettre la simulation en pause arrête le temps du jumeau (l’état de la machine ne change pas pendant ce temps). Un clic sur l’horloge, à droite de la barre machine, ouvre la même liste.

À partir de ×100, à la vitesse Maximale et pendant un calcul jusqu’à la fin, le jumeau travaille en mode Allégé (l’étiquette à côté de l’horloge) : la vérification du broutement et les efforts peuvent arriver un peu plus tard dans les courbes, l’image utilise des cellules plus grossières et une trace plus fine. Ce que fait le programme – la matière enlevée, les collisions, les limites logicielles, les alarmes – est jugé comme à ×1, et le résultat et le rapport sont les mêmes. Paramètres > Général > Pleine précision même à vitesse élevée (plus lent) désactive le mode Allégé.

Quand l’ordinateur ne parvient pas à suivre, l’horloge indique en ambre la vitesse à laquelle le jumeau tourne réellement ; son info-bulle nomme la partie du jumeau la plus occupée (par exemple l’enlèvement de matière sur des mailles fines) et ce qu’il faut faire.

Simulation > Vitesse > Calculer jusqu’à la fin (sans lecture) exécute le programme chargé jusqu’à sa fin sans le montrer image par image : la barre machine montre où il en est et le temps restant, la vue 3D reste au début et change une fois le calcul terminé, et la dernière exécution de l’espace de travail Analyse est renseignée comme d’habitude. Arrêter, à côté du programme, l’arrête là où il en est. Quand le jumeau est connecté à une machine réelle (mode ombre), seul ×1 est possible : le jumeau suit le temps de la machine.

Ce que vérifie le jumeau

Ce qui découle du programme et de la géométrie de la préparation :

• les alarmes et erreurs propres au contrôleur, telles que le contrôleur de la machine les donne : limites logicielles, fins de course, un mouvement de palpage qui ne touche rien ;
• les collisions du porte-outil, de l’écrou de pince et de la broche avec le brut, le montage et la table, et les quasi-collisions ;
• la coupe en déplacement rapide (G0), et la coupe pendant que la broche est arrêtée ;
• la coupe à travers le fond du brut jusque dans le montage ou la table ;
• un outil qui se bloquerait ou casserait : une avance par dent trop élevée pour l’outil, une contrainte de flexion à la base des goujures supérieure à ce que l’outil supporte ;
• le dégagement en Z : si chaque outil, et le palpeur, passe au-dessus du bridage avec Z en haut (voir Matériel de la MC-1) ;
• avec le modèle de la pièce dans la préparation : la matière restante sur la pièce et les coupes trop profondes (Affichage > Coloration > Pièce : écart par rapport au modèle).

Les constats apparaissent dans l’onglet Messages du panneau inférieur au fur et à mesure.

Ce que le jumeau estime

Ce que calcule le modèle physique :

• les efforts de coupe, le couple et la puissance, et la charge de la broche : la broche ralentit en charge comme une vraie, et une charge trop forte met son variateur en défaut ;
• la façon dont l’outil et la machine fléchissent sous la coupe, dans la forme usinée ;
• le broutement : l’indice le long de la trajectoire (Affichage > Coloration > Trace : indice de broutement), et les vitesses de broche où la coupe est stable (l’espace de travail Analyse : Calculer les lobes de stabilité) ;
• le faux-rond de l’outil : les rainures et les trous en sortent plus larges ;
• le temps machine, d’après la planification propre au contrôleur et le mouvement des variateurs ;
• les crêtes qu’une fraise à bout sphérique laisse entre ses passes (leur forme, pas la rugosité de la surface).

La trace peut aussi être colorée selon l’avance, l’effort de coupe ou l’épaisseur de copeau (Affichage > Coloration), et l’onglet Courbes du panneau inférieur trace l’exécution dans le temps.

Ce que le jumeau ne modélise pas

• la texture et la rugosité de la surface ;
• l’arête rapportée, les copeaux et leur évacuation ;
• les parois minces qui fléchissent sous la coupe ;
• la chaleur de la pièce elle-même ;
• l’usure des outils : la coupe est toujours celle d’un outil affûté. Le jumeau tient une estimation de l’usure de chaque outil – combien de temps ses arêtes ont été dans la matière, quelle longueur elles ont coupée, quelle part d’une durée de vie estimée est consommée (loi de Taylor ; les valeurs de la plupart des matières sont des estimations) – et la signale (tool_wear de machine_status par MCP), mais elle ne change pas la coupe ; un outil neuf de même spécification repart de zéro (setup_tool avec new). Les outils qui usinent l’aluminium sont le plus souvent changés avant d’être usés, parce que l’aluminium colle à l’arête et que la pièce présente des bavures ou une finition moins bonne ;
• ce qui se passe après la rupture d’un outil ;
• les détails plus fins que la grille de la vérification du programme : avant toute exécution, la vérification du programme examine la pièce par cellules d’environ 0,1 mm, plus fines quand le programme a un outil de moins de 2 mm de diamètre : un vingtième de son diamètre, jusqu’à 0,05 mm (plus grossières sur les bruts de plus de 100 × 100 mm : un million de cellules au plus, quatre millions avec un tel outil), si bien qu’un déplacement rapide à travers une paroi plus mince, ou un outil qui effleure une paroi de moins, peut passer la vérification sans être remarqué. Exécutez le programme dans le jumeau pour le voir : la coupe du jumeau lui-même travaille par cellules de 0,02 mm.

Plastiques et micro-outils

En usinant du PMMA (acrylique) avec des outils de 0,1–0,5 mm (des canaux microfluidiques, par exemple), le jumeau laisse aussi de côté :

• la température de la coupe : le PMMA se ramollit à l’approche de sa transition vitreuse (environ 105–115 °C), et dès environ 70 °C ses copeaux se soudent et s’étalent sur l’outil et dans le canal. Restez dans la plage d’avance par dent et de vitesse que donne le fabricant de l’outil ;
• le jet d’air ou le liquide de coupe, et ce qu’ils font à la chaleur et aux copeaux ;
• les bavures le long des bords des canaux et des poches ;
• les parois minces : dans le PMMA, les parois de moins d’environ 0,15 mm d’épaisseur fléchissent ou cassent sous la coupe ; le jumeau usine la forme que laissent la trajectoire de l’outil et sa flexion, pas la déformation de la paroi elle-même ;
• l’amortissement de la coupe elle-même : un outil aussi petit fléchit à des dizaines de kilohertz et coupe lentement, et sa face de dépouille, en frottant sur la surface usinée, amortit sa vibration. Le jumeau l’ignore, si bien que son indice de broutement pour ces outils est du côté de la sécurité.

Les modèles et ce qu’ils supposent : Modèles du jumeau.

Les résultats et le rapport

• La pièce dans la vue 3D est ce que le jumeau a usiné ; sa coloration montre la profondeur de la coupe ou, avec le modèle de la pièce, l’écart par rapport à celui-ci.
• L’onglet Messages du panneau inférieur liste les constats des vérifications ; son onglet Courbes, les efforts, la charge et les vitesses dans le temps. Fichier > Exporter les courbes (CSV)… les enregistre.
• Un client IA lit les mêmes résultats par les outils MCP de Studio : voir la référence Outils MCP.