4 секретных совета по повышению производительности 5-осевого ЧПУ

Существует несколько веских причин для использования 5-осевых станков с ЧПУ, но для реального повышения производительности вам потребуются правильные инструменты и методы, некоторые из которых находятся в тени. Мы обращаемся к трем отраслевым экспертам за рекомендациями по экономии времени и повышению производительности.

Независимо от того, использует ли ваш цех все пять осей одновременно или ограничивает обработку до 3+2, 5-осевые обрабатывающие центры с ЧПУ — это лучшее, что может случиться с производительностью после карбида. Использование 5-осевой обработки имеет множество преимуществ, в том числе:сокращение операций с деталями, меньшее количество приспособлений, более короткое время выполнения заказов, более высокое качество деталей, устранение незавершенного производства и изготовление сложных и невозможных по другим причинам деталей, таких как коленные имплантаты. и лопасти рабочего колеса.

Прежде чем углубиться в детали, важно понять, чем изготовление деталей на 5-осевом ЧПУ будет существенно отличаться от работы на 3-осевом VMC или другой системе.

Вам могут понадобиться совершенно другие инструменты и зажимные приспособления, а также новые стратегии настройки и переналадки. Мы общаемся с тремя отраслевыми экспертами, чтобы получить рекомендации по экономии времени и повышению производительности, которые являются уникальными для 5-осевых систем ЧПУ.

Совет №1 по 5-осевой обработке:изготавливайте несколько деталей за меньшее время с помощью правильной опорной плиты, быстро меняйте настройки

Одним из первых негативных моментов, который вы можете услышать о 5-осевых обрабатывающих центрах, является представление о том, что они ограничены одной деталью за цикл. Это не так, говорит Брэд Эванс, руководитель группы стационарных заготовок в Schunk.

«Многие упускают из виду возможность обработки нескольких деталей на 5-осевом станке, — говорит он. «Но если вы оборудуете свой станок 45-градусной пирамидальной опорной плитой, вы устраните большинство проблем с помехами и сможете обрабатывать от трех до шести деталей за цикл, в зависимости от пирамиды».

5-осевые тиски Schunk серии KSC предназначены для установки на одну из этих пирамид в стиле SEP, но Эванс признает, что подойдут любые тиски. Специальные тиски — еще одна вещь, которую упускают из виду некоторые магазины.

Тем не менее, какой бы ни была заготовка и сколько деталей можно втиснуть в станок, Эванс настоятельно рекомендует использовать VERO-S или аналогичную систему позиционирования с нулевой точкой, чтобы сократить время настройки и в полной мере воспользоваться гибкостью 5-осевого обрабатывающего центра

«Из-за более высокой стоимости на 5-осевом обрабатывающем центре особенно важно держать дверцу максимально закрытой, — объясняет Эванс. «Поэтому, если у вас есть система быстрой замены и трех- или четырехгранная пирамида с тисками на каждой стороне, вы можете не только намного дольше эксплуатировать машину между дверными проемами, но и переключаться на другую настройку в течение нескольких минут. Вы ничего не набираете и не отключаете — просто запустите следующее задание и вперед».

Узнайте, почему поворотная система не может конкурировать с 5-осевым ЧПУ и многим другим, из «8 важных фактов о 5-осевых обрабатывающих центрах и высокопроизводительной обработке».

Совет №2 по 5-осевой обработке:используйте моделирование траектории 

Несколько деталей за цикл могут повысить и без того высокий потенциал аварии при 5-осевой обработке, когда большая длина инструмента и узкие четверти повышают риск помех.

Плохих дней из-за столкновений станков можно легко избежать — все, что требуется, — это немного дополнительных усилий и пакет программного обеспечения, предназначенный для максимально эффективного использования каждого станка, — говорит Джин Граната, менеджер по продуктам программного обеспечения Vericut для моделирования траекторий движения инструмента в CGTech. .

«Многие магазины полагаются на возможности моделирования своей CAM-системы для обнаружения помех», — говорит он. «Проблема здесь в том, что программа может нормально проверяться во время разработки траектории, но после ее постобработки могут возникать ошибки».

Настоящая симуляция траектории также проверяет весь станок, включая пределы перемещения, поведение конкретных функций управления ЧПУ, таких как динамическое смещение и компенсация режущего инструмента, постоянно меняющуюся заготовку, приспособления и держатели инструмента и даже зажимы, удерживающие тиски на столе. Такого уровня реализма и точности трудно достичь в любой системе программирования.

Однако моделирование траектории инструмента обеспечивает гораздо больше, чем предотвращение сбоев, оно также повышает эффективность обработки. Поскольку операции 5-осевой обработки, как правило, более сложны, чем операции, выполняемые на менее мощных станках, многие программисты, особенно новички в 5-осевой работе, отводят инструменты намного дальше, чем это необходимо для очистки заготовки.

Они также могут использовать медленный подход и медленную подачу позиционирования, потому что они не уверены в том, как будет двигаться станок или насколько близок инструмент к потенциальному столкновению с чем-либо.

«Они тратят на это много времени и движений и проходят обширные процессы проверки в цеху, тогда как хороший симулятор точно показывает, что происходит внутри машины и как она себя ведет», — говорит Граната. «Это позволяет программистам оставаться ближе к детали во время перемещений позиционирования, что повышает общую эффективность, и в то же время гарантирует программисту, что не возникнет никаких проблем, как только работа будет поставлена ​​на пол. Цель всегда должна быть первой частью, хорошей частью».

 Вам нужен ответ на технический вопрос? Задайте вопрос технической команде MSC Metalworking на форуме.

Совет № 3 по 5-осевой обработке:откалибруйте станок с ЧПУ для правильного выравнивания 

Еще один способ избежать неприятностей — поддерживать правильное выравнивание шпинделя и осей станка. Большинство 5-осевых обрабатывающих центров оснащены системой управления точкой центра инструмента (TCP) или аналогичными функциями управления, чтобы избежать несовпадения поверхностей и геометрических неточностей, которые в противном случае могли бы возникнуть при вращении осей станка от плоскости к плоскости. Но если сама машина расстроена, все ПТС в мире не будут эффективны.

Регулярная калибровка важна для любого станка с ЧПУ, отмечает Том Эллис, менеджер по маркетингу подразделения Renishaw по лазерной и калибровочной продукции, но особенно для 5-осевых обрабатывающих центров.

«Учитывая относительно высокий центр вращения, устранение всех несоосностей имеет основополагающее значение для вашей способности правильно изготавливать деталь», — говорит он. «Вот почему мы разработали AxiSet».

Система AxiSet Check-Up выглядит не более чем как металлический леденец, прикрепленный к магнитному основанию. Внешность может быть обманчива. Поместив калибровочную сферу на стол 5-координатного обрабатывающего центра или патрон на многоцелевой токарный станок, а затем проверяя ее в различных осевых и радиальных положениях, можно быстро отобразить и исправить механические ошибки формы.
Системное программное обеспечение также может определять точный центр вращения и передавать эту информацию в систему управления станком. Результатом является идеальное выравнивание всех осей машины и точек поворота.

«Комплект AxiSet вместе с многоосевым калибратором XM-60 и балкой QC20-W ballbar — это то, что мы используем на наших собственных станках, — говорит Эллис. «Многие люди этого не осознают, но компания Renishaw является крупным производителем, ежемесячно выпускающим около миллиона деталей для нашей различной продукции. Регулярная калибровка предоставляет данные о том, как работает машина, и заранее предупреждает людей о потенциальных проблемах, независимо от того, был ли сбой или нет, и сообщал ли кто-либо об этом или нет».

Совет №4 по 5-осевой обработке:ценность автоматизированного закрепления заготовки

У Брэда Эванса из Schunk есть еще один совет:выбросьте ручку тисков.

«В ситуации автоматизации или даже для большей эргономики у мастерских есть выбор между гидравлическим и пневматическим зажимом», — говорит он. «Гидравлика имеет преимущество с точки зрения силы захвата, но ненамного, и если в системе когда-либо возникнет утечка, вы увидите возможное загрязнение смазочно-охлаждающих жидкостей и высыхание пола вокруг машины».

Именно по этим причинам популярность и возможности пневматического зажима в последние годы выросли. Он прост в установке и обслуживании, а в случае утечки он выбрасывается в атмосферу.

Ничего страшного. Эванс говорит, что довольно легко подключить один из быстросменных патронов VERO-S или пирамидальных приспособлений для сжатого воздуха и подключить его к ПЛК внутри электрического шкафа машины, если требуется автоматический зажим и разжим.

В противном случае коллектор и клапан или клапаны с ручным приводом являются быстрыми и доступными. В любом случае, автоматизированное крепление заготовки — это еще один пункт, который следует проверить на 5-осевом обрабатывающем центре.

Используете ли вы сегодня пневматический или гидравлический зажим в своей 5-осевой системе? Поговорите со своими коллегами на форуме по металлообработке. [требуется регистрация]