Внутри перехода: как цеха принимают 5-осевые ЦНЦ-станки для более высокой эффективности

Как это — для цеха сделать переход к 5-осевой обработке? Мы говорили с Columbus McKinnon и Leighton Machine & Tool, чтобы узнать.

Преимущества 5-осевой ЦНЦ-обработки хорошо известны, включая сокращение времени наладки и уменьшение брака, а также увеличение точности деталей и производительности. Но что требуется для цеха, чтобы сделать переход к 5-осевой обработке? Чтобы получить реальный взгляд, мы говорили с Бобби Уайденером из Columbus McKinnon (CM Hoist) и Якобом Лейтоном, супервайзером ЦНЦ-цеха Leighton Machine & Tool.

Лейтон управляет 5-осевыми станками с 2012 года, когда компания купила свой первый 3+2 станок. Последняя покупка компании — полный 5-осевой токарно-фрезерный комплекс. CM Hoist владеет как Mazak i200 Integrex, так и DMG Mori Seiki NLX 2500.

Вызовы и решения: ЦНЦ-программирование, верификация траектории инструмента

Уайденер предостерегает, что программирование может стать проблемой, с которой цеху придётся столкнуться при освоении 5-осевого станка.

«Я был более знаком с языком программирования MAZATROL, но станки Mori Seiki довольно сложны, работают всё под языком FANUC, с G- и M-кодами», — говорит он.

Программирование было проблемой для Лейтона также.

«Когда вы запускаете полный 5-осевой, там много вещей происходит в станке и на стороне CAD/CAM, которые все должны говорить друг с другом именно правильно», — говорит Лейтон. «Потом вам нужно заботиться о том, как вы держите деталь, и следить за длиной инструмента — так что там много всего, чтобы обнять головой».

Чтобы облегчить свой путь в 5-осевую, Лейтон посмотрел в 3+2 станки и обнаружил, что он мог писать множественные 3-осевые программы, говоря станку вращаться между каждой программой и блокироваться в новой наклонённой позиции для обработки разных граней. Он нашёл, что это было намного легче внедрять, пока они не были готовы для полной 5-осевой работы.

В конечном счёте, Leighton Machine приобрёл DMG CTX gamma 2000 TC, позволяющий 6-стороннюю полную обработку.

«Единственная настоящая головная боль, которую мы имели, когда наконец сделали прыжок к полной одновременной обработке, — это поиск CAD/CAM ПО, которое бы точно управляло этим», — говорит Лейтон. «Мы пошли к вендору с нашим станком и контроллером, и они доставили готовое решение».

Если вы планируете делать много полной 5-осевой работы, Лейтон также рекомендует посмотреть в ПО верификации траектории инструмента, чтобы избежать риска аварии станка или поранить деталь.

Различные требования к инструментарию для 5-осевой обработки

Одно преимущество 5-осевого станка — он может делать более глубокие, более быстрые резы, потому что он вращает заготовку так, что она остаётся касательной к режущему инструменту. Согласно Уайденеру, это значит, что CAD/CAM программы могут использовать тот же инструмент для диапазона резов, не требуя множественных размеров инструментарию.

«Мы убедились, что нам не нужно иметь семь разных концевых фрез — мы используем просто пару концевых фрез, чтобы делать всё, что нам нужно», — говорит он.

«Потому что вы можете получить доступ к пяти сторонам детали, 5-осевая также позволяет сократить длины инструментов», — говорит Лейтон. «Это делает более жёсткий инструмент, что позволяет вам бежать быстрее и достигать лучших чистовых поверхностей».

Есть ещё так много о 5-осевой обработке. Получите основные моменты в «8 важных фактах о 5-осевых станках и высокопроизводительных центрах обработки».

Выбор 5-осевого станка

«Мой совет — узнать полные возможности станка, который вы хотите купить, и убедиться, что у вас есть CAD/CAM поддержка для его запуска, потому что когда вы попадаете в 5-осевую, вы полагаетесь почти исключительно на ПО для управления им», — говорит Лейтон.

И, говорит он, когда вы смотрите на покупку 5-осевого станка, будьте осведомлены о типичном весе и размере деталей вашего цеха.

«Эти станки, кажется, приходят в двух базовых типах — что я называю "стол-стол", где у вас две вращающиеся оси на столе и вы двигаете деталь, или "голова-голова", где вы вращаете инструмент к детали», — говорит Лейтон. «Когда вы попадаете в крупные штамповочные приложения, где вес становится проблемой, вы хотели бы использовать стиль, где вы вращаете инструмент, а не большую деталь».

CM Hoist производит ряд компонентов на своих 5-осевых станках, от 1-дюймовых воротников капюшонов до пятикарманных подъёмных колёс для 2-тонных талей.

«Вы должны оценить тип и количество деталей, которые вы делаете, прежде чем рассматривать один из этих станков», — говорит Уайденер.

«Мы находимся между подрядным цехом и производственным цехом, запуская где-то от 50 до 100 деталей за раз, так что мы делаем много смены деталей», — говорит он.

«Мы обнаружили, что с обоими нашими 5-осевыми станками мы могли объединить их с большим количеством нашей стержневой работы больше, чем мы изначально думали», — говорит Уайденер. «Это экономит время, оно экономит множественные наладки и экономит рабочую силу для перемещения детали, потому что деталь, которую мы теперь запускаем под одной наладкой, могла бы пройти через до двух, трёх, может быть, четырёх других станков».

Какие препятствия, как вы думаете, нужно преодолеть, чтобы сделать переход к 5-осевой ЦНЦ-обработке? Делитесь историями.