Модернизация фрезерных станков: передовая ретрофит-система ЧПУ для пиковой производительности

В 1987 году Century Tool and Gage Co. (Фентон, Мичиган) купила первый вертикальный фрезерный станок Heyligenstaedt с первой в Северной Америке системой ЧПУ Fidia. Микки Гакьян, менеджер по программированию, помнит: «Новый контроль имел два 8-дюймовых флоппи-привода — уникально тогда, и мы смогли значительно повысить подачу для сложных фрезеровных циклов крупных пресс-форм для компрессионного литья».

Century Tool основана в 1974 году, стабильный рост благодаря расширению производства компрессионных форм для SMC, RIM и уретановых деталей транспортной отрасли. Специализация: компрессионные формы, внешние панели класса A и усиливающие панели для грузовиков и декора. 75% форм внешних панелей кузова. Рост привел к новому цеху 125 000 кв. футов: 4 пятиосевых machining centers, 7 тяжёлых вертикальных/горизонтальных станков, 3 многшинных колонно-проходных глубинных сверлильных, 29 CAD/CAM рабочих станций, пресс-центр 500–3000 тонн.

«До того как Fidia начала делать пятиосевые фрезерные станки, они делали ЧПУ», — Гакьян. «Джузеппе Морфино, CEO Fidia, был молодым инженером по контролю, начавшим всё, и он निर्णяюще влиял на дизайн ЧПУ, сыгравший ключевую роль в успехе Century Tool. Все наши фрезерные станки ЧПУ-программируемы и используют контроллеры Fidia для высокой точности, надёжности и продуктивности».

Но с 1987 года прошло много времени, флоппи больше не устраивают. Регулярная ретрофит-программа Fidia — решение.

Ретрофит для продуктивности

Хорхе Корреа, вице-президент продаж Fidia в НА: «Century Tool — отличный пример того, как ретрофит контролов приносит существующие ЧПУ-станки к современному уровню». С 1987 года используют CK10, CK20, Compac, C2, C20, системы трассировки, и недавно C40. Сегодня 25 Fidia ЧПУ, но с обновлениями и новыми станками — реально 30+ контролов.

В связке с Fidia — Tebis V4.OR2 для 5-осевой обработки. Tebis переводит Catia, Iges, Parasolid, STEP, NX в оптимальные траектории. «Единственный софт, генерирующий траекторию прямо с поверхности. Больше точек контакта — более точная деталь», — Гакьян.

На каждом ЧПУ-фрезерном Fidia даёт авто-масштабирование по осям для адаптации параметров программы под размер заготовки. Контроллер подключён по Ethernet к программным станциям для непрерывной передачи CAD-данных. «Это даёт гибкость расширять дизайн заказчика и общаться в прямых форматах данных».

Ретрофит для спокойствия

В 2014 на IMTS Century Tool увидела C40 Vision Control с ViMill антиколлизийным ПО. Купили на новом Fidia GTFM.V3 5-осевом фрезерном сразу после шоу. «C40 обрабатывает программы 50+ МБ. Сложные поверхности форм — Fidia справляется с объёмами данных и даёт гладкие чистовые». Look-ahead вырос с 300 до 1000 строк точек — станок лучше готовится к предстоящим формам.

Высокая скорость и отличная чистовка — цель любого формочного цеха на 5-осевых. Century Tool достигает отличной чистовки за счёт точного управления ускорением/замедлением. По Корреа, мультипроцессорная архитектура C40 управляет UI, осями, траекторией и ViMill реального времени — вместе дают высокие скорости и качество. «Недостаточно быстрых процессоров — нужны хорошие коммуникационные параметры для приводов/моторов на таких подачах. Fidia позволяет тонко настраивать динамику: вес детали, габариты, обороты шпинделя, жёсткость — всё для точной чистовки за меньшее время».

ViMill в C40 удобен и легко обучает операторов. Антиколлизия проецирует 1000 строк кода, предотвращая столкновения инструмента, станка и заготовки в реальном времени в jog- и программном режимах. «Оператор может использовать volante (ручное колесо) на лету для X, Y, Z, A, C и нормаль к вектору составных углов. Не знаем других контролов с такой фичей».

Ретрофит для точности

Обычно Fidia GTFM 5-осевые оснащены Head Measuring System (HMS), сократившей время проверки голов и поворотных столов с суток до <1 часа. «HMS — высокоточная альтернатива часовым индикаторам, критична для 5-осевой резки. Держит голову в 10 микрон. Витально для беспилотной ночной обработки», — Корреа. Измерительное ПО в контроле управляет резкой форм: 3 высокоточных измерителя смещения, компенсация 3D объёмных ошибок в реальном времени, проверка и коррекция геометрических ошибок, избегая дорогих механических интервенций. Настройки держатся в 5 микрон. «Станок работал 8 месяцев без перекалибровки головы», — Гакьян.

Лазер питает функцию RTCP (Rotation Tool Center Point) — точно измеряет длину и диаметр резака при каждой смене, обеспечивая постоянную точную высоту на форме от резака к резаку.

Мультипроцессорная архитектура позволяет обновления и частичную/полную замену ПК (память, диски, адаптеры) без изменения других компонентов. GTFM имеет 3 ЦП — ЧПУ постоянно обновляется последними железяками и софтом.

Обновление Velocity Five — динамически выбираемый набор параметров черновой/чистовой обработки, улучшающий контроль ускорения для быстрой высокоточной фрезеровки. Оценка: сокращение чистового времени на 3D профилях 15–20%, чернового 30–40%. Качество поверхности и скорость на малых радиусах значительно улучшены.

Планы: добавить обновление на другой чистовой станок, поставить 3 новых C40 Vision на другие станки. Стратегия непрерывного улучшения Century Tool максимизирует ретрофиты и апгрейды.

Об авторе

Синтия Кустуш

Синтия Кустуш, старший редактор MoldMaking Technology, редактировала статью для печати. Опубликована на moldmakingtechnology.com.