Модернизация и обновление ЧПУ фрезерных станков всегда на переднем крае

В 1987 году компания Century Tool and Gage Co. (Фентон, Мичиган) приобрела свой первый вертикальный фрезерный станок Heyligenstaedt, оснащенный первой системой ЧПУ Fidia, доступной в Северной Америке. Там был Микки Гакиан, менеджер по программированию в Century Tool. «Я помню, как мы купили первый контроллер Fidia. Он был установлен на двухшпиндельной вертикальной мельнице Heyligenstaedt. В то время я управлял этой машиной», — говорит он. «Новая система управления имела два 8-дюймовых дисковода для гибких дисков, что было уникально для того времени, и это дало нам возможность значительно улучшить скорость подачи для сложных процедур фрезерования, которые мы выполняли для больших пресс-форм, которые мы производили».

Компания Century Tool была основана в 1974 году и на протяжении большей части своей истории постоянно росла. По словам вице-президента Кевина Каммингса, это частично связано с расширением производства композиционных пресс-форм для производства компаундов для листового литья (SMC), реактивного литья под давлением (RIM) и уретановых деталей для различных секторов транспортной отрасли. Компания специализируется на формованных под давлением панелях для экстерьера класса А и усиливающих панелях для грузовых автомобилей и отделки салона. Он также производит 75 процентов пресс-форм для наружных панелей кузова. «Мы стали крупным производителем пресс-форм и вторичной оснастки для автомобильной, грузовой, аэрокосмической и водной промышленности, — говорит г-н Каммингс. С этим ростом компания переехала на новый объект площадью 125 000 квадратных футов, способный обрабатывать 60-тонные блоки машин шириной от 100 дюймов и длиной до 300 дюймов. Завод оснащен четырьмя, пятиосными обрабатывающими центрами с ЧПУ; семь мощных вертикальных и горизонтальных машин; три многошпиндельные пушечные станки с подвижной колонной; 29 рабочих мест CAD/CAM; и испытательный пресс мощностью 500, 600, 1500 и 3000 тонн.

«Прежде чем Fidia приступила к разработке полной линейки пятиосевых фрезерных станков, она создавала системы ЧПУ, — говорит г-н Гукиан. «Доктор. Джузеппе Морфино, генеральный директор Fidia, был молодым инженером по системам управления, с которого все началось, и он оказал влияние на разработку системы управления станком с ЧПУ, которая сыграла значительную роль в успехе производства компании Century Tool and Gage. Все наши фрезерные станки программируются с ЧПУ и используют контроллеры Fidia для обеспечения высокой точности, надежности и производительности».

Но с 1987 года прошло много времени, и три десятилетия спустя флоппи-дисководы больше не будут сокращать его для нужд Century Tool. Вот тут-то и приходит на помощь регулярная модернизация контроллеров Fidia.

Модернизация для повышения производительности

Хорхе Корреа, вице-президент Fidia по продажам в Северной Америке, говорит:«Century Tool — отличный пример того, что можно сделать с помощью модернизации системы управления, чтобы довести существующие станки с ЧПУ до современного уровня». С 1987 года компания Century Tool использовала Fidia CK10, CK20, Compac, C2, C20, пару систем отслеживания Fidia, а совсем недавно — систему управления Fidia C40. Сегодня компания имеет 25 ЧПУ Fidia, но, по словам г-на Корреа, в связи с постоянным обновлением систем управления и добавлением новых станков с ЧПУ, фактическое число систем управления значительно превышает 30.

В сочетании с контроллерами Fidia компания Century Tool использует программное обеспечение Tebis V4.OR2 для пятиосевой обработки. Программное обеспечение Tebis V4 может преобразовывать программные форматы, такие как Catia, Iges, Parasolid, STEP и NX, для создания наилучших траекторий движения инструмента. Говорят, что это единственное программное обеспечение, которое может генерировать траекторию движения инструмента прямо с поверхности. «Это создает большее количество точек соприкосновения, создавая более точную деталь», — говорит г-н Гакиан.

На каждом фрезерном станке с ЧПУ Century Tool система управления Fidia обеспечивает функции автоматического масштабирования для каждой оси, чтобы преобразовывать параметры программы ЧПУ в соответствие с размером заготовки. Система управления подключена через Ethernet к программным компьютерам компании для непрерывной передачи данных САПР. «Это позволяет Century Tool иметь гибкость для расширения идей дизайна продукта клиента, а также возможность общаться в прямом языковом формате», — говорит г-н Гакиан.

Модернизация для душевного спокойствия

Компания Century Tool впервые столкнулась с Fidia C40 Vision Control с программным обеспечением для предотвращения столкновений ViMill на Международной выставке производственных технологий (IMTS) в 2014 году. Компания приобрела аппаратные и программные компоненты для нового пятиосевого фрезерного станка Fidia GTFM.V3. сразу после шоу. «Что нас сразу же впечатлило в системе управления C40, так это то, что она может обрабатывать очень большие программы данных размером от 50 мегабайт и более. Некоторые поверхности пресс-форм очень сложны и богаты деталями. Элементы управления Fidia могут работать с размерами файлов данных и при этом обеспечивать плавную и точную обработку», — говорит г-н Гакиан. «В Century Tool мы также работаем над старыми пресс-формами, которые необходимо переработать с новыми техническими изменениями, которые обычно включают в себя большее смешивание поверхностных разрезов. Отличная отделка является обязательным условием для таких проектов. Элементы управления Fidia значительно улучшили эту возможность, увеличив их упреждающий просмотр с 300 до 1000 строк точечных данных, что дает машине возможность лучше подготовиться к предстоящим формам, которые она собирается создать».

Например, высокая скорость обработки и превосходное качество поверхности — это то, что нужно любому цеху пресс-форм, использующему пятикоординатные фрезерные станки, и г-н Гукиан говорит, что инструмент Century Tool обеспечивает превосходное качество поверхности благодаря своей способности точно контролировать ускорение и замедление. По словам г-на Корреа, многопроцессорная архитектура C40 Vision Control управляет пользовательским интерфейсом, управлением осями и траекториями, а также программным обеспечением ViMill для предотвращения столкновений в режиме реального времени, которые вместе работают для обеспечения высокой скорости обработки и высококачественной поверхности. заканчивается. «Одно дело иметь быстрые процессоры, но вам нужны очень хорошие параметры коммуникационного программного обеспечения, чтобы приводы и двигатели могли обмениваться данными с такими высокими скоростями подачи», — говорит он. «Управление Fidia позволяет точно настраивать станок в соответствии с различными динамическими параметрами, такими как вес детали, длина и ширина, скорость вращения шпинделя, жесткость — практически все, что необходимо для достижения очень точной отделки за более короткий период времени».

По словам г-на Гукиана, программное обеспечение Fidia ViMill в системе C40 Vision Control удобно для пользователя и его легко обучить операторам. Его функция предотвращения столкновений обеспечивает безопасные условия фрезерования для очень сложной обработки пресс-форм за счет проецирования 1000 строк кода. Эта проекция предотвращает любое столкновение между инструментом, станком и заготовкой в ​​режиме реального времени во время фрезерных операций, а также в режиме работы в толчковом режиме и в режиме обработки детали. «Оператор имеет возможность использовать маховик на лету для осей X, Y, Z, A и C и сложных углов нормали к вектору. Нам неизвестно ни о каком другом элементе управления, обладающем такой функцией», — говорит г-н Гакиан.

Модернизация для повышения точности

Как правило, пятикоординатные фрезерные станки Fidia GTFM оснащены системой измерения головки (HMS), которая значительно сокращает время, необходимое операторам Century Tool для проверки точности головок и поворотных поворотных столов. HMS сократил это время с одного дня до менее чем часа. «HMS — это высокоточная альтернатива традиционным стрелочным индикаторам и очень важный аспект технологии пятиосевой резки. HMS обеспечивает максимально возможную точность пятиосевой головки, обычно в пределах 10 микрон. Это жизненно важно, когда пресс-форма обрабатывается без присмотра, что обычно происходит ночью», — объясняет г-н Корреа. Он добавляет:«Измерительное программное обеспечение Fidia в системе управления управляет вырезкой пресс-формы. Программное обеспечение оснащено тремя высокоточными устройствами измерения перемещений и предназначено для измерения трехмерных объемных погрешностей. Обрабатывая поступающие данные в режиме реального времени, программное обеспечение может проверять и компенсировать ограниченную геометрическую ошибку, избегая дорогостоящих корректирующих механических вмешательств». Пользователи могут сохранять нужные настройки и доверять их сохранению с точностью до 5 микрон. В результате «машина проработала восемь месяцев без изменения параметров калибровки головки», — сообщает г-н Гукиан.

Лазер приводит в действие функцию центральной точки инструмента вращения (RTCP), которая является еще одной функцией, управляемой управляющим программным обеспечением Fidia. Лазер точно измеряет длину и диаметр фрезы при каждой смене инструмента, что обеспечивает непрерывную точную настройку высоты формы от фрезы к фрезе.

Многопроцессорная архитектура управления позволяет обновлять и расширять возможности системы за счет частичной или полной замены ПК (памяти, жестких дисков, адаптеров и т. д.) без модификации других компонентов компьютера. Машина GTFM имеет три центральных процессора. В результате можно постоянно поддерживать ЧПУ в курсе последних разработок в области аппаратного и программного обеспечения.

Одно из таких обновлений, технология многоосевого управления траекторией Fidia Velocity Five, обеспечивает динамически выбираемый набор параметров черновой и чистовой обработки. Говорят, что эти параметры позволяют пользователю выполнять быстрое и высокоточное фрезерование за счет улучшения методов управления ускорением. На момент написания статьи Century Tool оценивает, что обновление Velocity Five может сократить время чистового фрезерования 3D-профилей на 15–20 %, а черновой обработки — на 30–40 %. Качество обработанной поверхности показывает значительное улучшение и более быстрое выполнение обработки на участках с малым радиусом.

С планами добавить это обновление на другой чистовой фрезерный станок и установить еще три ЧПУ C40 Vision на другие станки, стратегия непрерывного совершенствования Century Tool максимально использует модернизацию и модернизацию.

О редакторе

Синтия Кустуш

Синтия Кустуш, старший редактор MoldMaking Technology журнал, отредактировал эту статью для печати. Впервые он появился на сайте mouldmakingtechnology.com.