Раскройте потенциал 5-осевого ЧПУ: 4 инсайдерских совета по эффективности

Есть отличные причины использовать 5-осевые ЧПУ-станки, но для реального извлечения выгоды по производительности нужны правильная оснастка и техники — некоторые из которых под радаром. Беседуем с тремя экспертами отрасли для советов по экономии времени и повышению продуктивности.

Будь то использование всех пяти осей одновременно или ограничение 3+2 схемой, 5-осевые центры обработки — лучшее, что случилось с производительностью с tempi карбида. Множество преимуществ: меньше переустановок деталей, меньше приспособлений, короче сроки, выше качество, устранение незавершенного производства, изготовление сложных и иначе невозможных деталей — коленные импланты, лопатки импеллеров.

Перед полным погружением важно понять, как деталеизготовление на 5-осевом ЧПУ будет существенно отличаться от работы на 3-осевом ВМЦ или другой системе.

Вам могут понадобиться совершенно другие инструменты и закрепление — и новые стратегии для наладки и переустановки. Беседуем с тремя экспертами для советов, уникальных для 5-осевых ЧПУ-систем.

Совет #1 для 5-осевой обработки: Делайте несколько деталей за меньше времени с правильной базовой пластиной, быстро меняйте установки

Один из первых негативов, которые можно услышать о 5-осевых центрах — представление, что они ограничены одной деталью за цикл. Не так, говорит Брэд Эванс, лидер команды по стационарной закрепке в Schunk.

«Многие упускают возможность обработки нескольких деталей на 5-осевом станке», — говорит он. «Но если оснастить станок 45-градусной пирамидальной базовой пластиной, вы устраните большинство проблем интерференции и сможете обрабатывать от трех до шести деталей за цикл, в зависимости от пирамиды».

Тиски серии KSC Schunk для 5-осевой обработки спроектированы для монтажа на такие пирамиды SEP-стиля, но Эванс признает, что подойдут тиски любого производителя. Специальные тиски — еще что-то, что упускают некоторые цехи.

Какими бы ни были закрепление и сколько деталей ни помещалось в станок, Эванс настоятельно рекомендует использовать систему нулевой точки VERO-S или аналогичную для сокращения времени наладки и полного использования гибкости 5-осевого центра.

«Из-за их более высокой стоимости особенно важно держать дверь закрытой как можно дольше на 5-осевом центре», — объясняет Эванс. «Так что если у вас есть система быстрой смены и трех- или четырехгранная пирамида с тисками на каждой грани, вы можете не только гонять станок дольше между открываниями двери, но и переключаться на другую установку за минуты. Никакой наладки или отжима — просто кладете следующую работу и идете».

Узнайте, почему труннионная система не может конкурировать с 5-осевым ЧПУ и многое другое в «8 важных фактов о 5-осевых центрах обработки и высокопроизводительной обработке».

Совет #2 для 5-осевой обработки: Используйте симуляцию траекторий инструмента

Несколько деталей за цикл поднимает уже высокий риск столкновений на 5-осевой обработке, где большие вылеты инструментов и тесные пространства повышают риск интерференции.

Плохие дни из-за столкновений станка легко избежать — достаточно немного дополнительных усилий в начале и пакет ПО, посвященный извлечению максимума из каждого станка, говорит Джин Граната, менеджер по продукту ПО для симуляции траекторий Vericut в CGTech.

«Многие цехи полагаются на возможности симуляции их CAM-системы для обнаружения интерференций», — говорит он. «Проблема в том, что программа может пройти проверку нормально во время разработки траектории, но после постпроцессинга могут быть внесены ошибки».

Настоящая симуляция траекторий также верифицирует весь станок: пределы ходов, поведение специфических функций ЧПУ-контроллера вроде динамических смещений и компенсации резеца, постоянно меняющуюся заготовку, приспособления и державки, и даже зажимы, держащие тиски на столе. Этот уровень реализма и точности трудно достичь в любой системе программирования.

Симуляция траекторий дает больше, чем просто избегание столкновений — она также повышает эффективность обработки. Поскольку 5-осевые операции обычно сложнее, чем на менее способных станках, многие программисты — особенно новички в 5-осевой работе — отводят инструменты гораздо дальше, чем нужно для очистки заготовки.

Они также могут использовать медленный подход и медленные подачи позиционирования, потому что не уверены, как станок будет двигаться или насколько близко инструмент действительно к потенциальному столкновению.

«Они тратят всевозможное время и движения впустую и проходят долгие процессы отладки на цехе, тогда как хороший симулятор показывает точно, что происходит внутри станка и как он ведет себя», — говорит Граната. «Это позволяет программистам держаться ближе к детали при позиционировании, повышая общую эффективность, и одновременно гарантирует, что проблем не будет, когда работа попадет на пол. Цель всегда — первая деталь, хорошая деталь».

Нужен ответ на технический вопрос? Спросите команду MSC Metalworking Tech Team на форуме.

Совет #3 для 5-осевой обработки: Калибруйте ЧПУ-станок для правильной геометрии

Другой способ избежать проблем — держать шпиндель и оси станка правильно выровненными. Большинство 5-осевых центров поставляются с опциями управления точкой режущего ребра (TCP) или схожими для избежания несовпадений поверхностей и геометрических неточностей, которые иначе могли возникнуть при вращении осей из плоскости в плоскость. Но если сам станок «не в тоне», никакой TCP не будет эффективен.

Рутинная калибровка станка важна на любом ЧПУ-станке, отмечает Том Эллис, менеджер по маркетингу отдела лазерных и калибровочных продуктов Renishaw, но особенно на 5-осевых центрах.

«Учитывая относительно высокий центр вращения, устранение всех невыровненностей фундаментально для вашей способности делать детали правильно», — говорит он. «Именно поэтому мы разработали AxiSet».

Система проверки AxiSet выглядит как не более чем металлическая леденец на магнитной базе. Внешность обманчива. Устанавливая калибровочную сферу на стол 5-осевого центра или в патрон мультитаскового токарного станка и затем зондируя ее в различных осевых и радиальных позициях, механические ошибки формы можно быстро отобразить и скорректировать. Программное обеспечение системы также способно определить точный центр вращения и передать эту информацию в ЧПУ-контроллер. Результат — идеальное выравнивание всех осевых и поворотных точек станка.

«AxiSet вместе с мультиосевым калибратором XM-60 и шарошарниром QC20-W — это то, что мы используем на своих станках», — говорит Эллис. «Многие не осознают, но Renishaw — крупный производитель, выпускающий миллион деталей в месяц для своих продуктов. Рутинная калибровка дает данные о производительности станка и раннее предупреждение о потенциальных проблемах, будь то столкновение или нет, сообщали ли об этом кто-то или нет».

Совет #4 для 5-осевой обработки: Ценность автоматизированного закрепления

У Брэда Эванса из Schunk еще один совет: избавьтесь от рукояти тисков.

«В ситуации автоматизации или даже для большей эргономики у цехов есть выбор между гидравлическим и пневматическим закреплением», — говорит он. «Гидравлика выигрывает в силе зажима, но не на много, и если в системе когда-нибудь будет утечка, вы смотрите на возможное загрязнение СОЖ и сушку пола вокруг станка».

Именно по этим причинам пневматическое зажимало набрало популярность и возможности за последние годы. Оно просто в установке и обслуживании, а при утечке просто уходит в атмосферу. Никакой проблемы.

Эванс говорит, что довольно легко проложить один из быстрсменных патронов VERO-S или пирамидные приспособления для сжатого воздуха и связать с ПЛК внутри электрошкафа станка, если желательно автоматическое зажимание/разжатие.

Иначе коллектор и ручной клапан или клапаны — оба быстрые и доступные. В любом случае, автоматизированное закрепление — еще одна галочка, которую нужно поставить на 5-осевом центре обработки.

Используете ли вы пневматическое или гидравлическое зажимало в своей 5-осевой системе сегодня? Поговорите с коллегами на форуме металлообработки. [регистрация необходима]