Фактически, именно элементы автоматизации позволяют тех. процессу неоднократно достигать допусков и качества обработанной поверхности при минимальном вмешательстве любого человека, регулируя присущие переменные, которые могут неблагоприятно влиять на точность и пропускную способность обработки. Этот вопрос о пропускной способности очень важен, потому что цель производства Centerville заключается в том, чтобы предоставить сборные алюминиевые пресс-формы клиентам в течение трех недель. Алюминий по-прежнему широко используется для изготовления прототипа и «мостовидного» инструмента (временные формы, позволяющие компании начинать литьевые пластмассовые детали для новых продуктов, ожидая завершения инструмента для производства стали).
Сочетанию размеров, особенностей и геометрических размеров пресс-форм, которые должны обрабатываться в короткие сроки, поэтому естественным решением было автоматизировать высокоскоростной пятиосевой процесс обработки, чтобы длинные участки производства работали без присмотра для самых сложных компонентов изготовления пресс-формы.
Автоматизации Phoenix Proto имеет три высокоскоростные машины и три обычные машины с ЧПУ. Первым автоматизированным обрабатывающим центром стала трехосевая ЧПУ Roeders RXP500, купленная в 2012 году. Эта машина с линейным двигателем мощностью 42 000 об / мин оснащена системой смены поддонов RCE 1 с пулом поддонов на шесть станций. В настоящее время он используется в основном для обработки деталей, таких как основания пресс-форм и блоки полостей.
Сегодня почти все механические обработки полостей и сердечников пресс-формы выполняются на новых пятиосевых редукторах RXP601DSH с более крупной системой смены поддонов RCE 2. Это, первый и (по крайней мере, пока) в настоящее время ЧПУ с пятью осями, который был установлен в начале 2016 года. Как и высокоскоростные трехосные Roeders, он также имеет 42 000 об / мин шпиндельные и линейные двигатели с разрешением 1 нанометр. Линейные двигатели являются ключевыми для быстрого перемещения, что позволяет ускорить скорость хода 2,362 ipm. Они также обеспечивают меньшее трение, чем шариковые винты, что приводит к снижению потребления энергии.
Пятиосевая машина с оправой для обработки 21,3 - 25 - 15,7 дюймов и максимальной массой заготовки 440 фунтов имеет конструкцию в форме треугольника с поворотным поворотом по оси A до ± 115 градусов. Другое вращательное движение обеспечивается пластиной на оси C на цапфе. По словам Мэтта Байерса, президента Roeders of America, конструкция цапфы, в которой шпиндель не обеспечивает движение оси вращения, имеет тенденцию быть более жесткой, чем альтернативные пятиосевые платформы для обеспечения мощных разрезов. Кроме того, низкий центр тяжести для заготовки удерживает силы инерции на низком уровне, чтобы смягчить любые эффекты опрокидывания или опрокидывания во время высокоскоростного движения.
Запатентованная технология управления станком предлагает преимущества для типа высокоскоростного фрезерования Phoenix Proto. Двумя важными параметрами, обеспечивающими эффективное высокоскоростное фрезерование, являются скорость просмотра и скорость обработки блоков. ПК с ПК на основе ПК RMS6 с ЧПУ обеспечивает 10 000-блокную обработку и скорость обработки блоков 0,1 миллисекунды. Высокая пропускная способность, обеспечиваемая быстрыми циклами работы машины с использованием высокоскоростных технологий обработки, дополняется всеми элементами автоматизации, которые включены в этот процесс.
Вот десять элементов автоматизации, которые я заметил во время моего визита на эту компанию:
1. Система загрузки поддонов.
Система автоматической смены паллет с пятипозиционной станцией RCE 2 имеет пул поддонов на шесть станций. Каждый поддон имеет габариты 23,6 на 15,7 дюйма. По запросу Phoenix Proto был изменен захват загрузочной системы. Первоначально не было свеса с краев поддона. Изменяя захват, чтобы он поднимался со дна поддона, система теперь может загружать большие заготовки.
Теперь размер детали ограничен только рабочей зоной ЧПУ, а не загрузчиком. В цехе используется программное обеспечение Roeders для управления заданиями для планирования и управления заданиями. Он пытается планировать длинные операции на выходные дни.
2. Пятиосевая обработка сама по себе является формой автоматизации.
Существует два типа пятиосевых процессов: контур и позиционирование (также известный как «3 + 2»). Phoenix Proto выполняет 3 + 2 позиционирования на этой машине в 75% случаев. Для этого ЧПУ использует две дополнительные оси вращения только для углового наклона заготовки, а затем фиксирует ее в этом положении. После этого он выполняет то, что составляет трехосевую операцию в этой ориентации. Одним из преимуществ является то, что это обеспечивает доступ инструмента к пяти сторонам детали в одном крепеже. Это сводит к минимуму количество установок, количество станков.
Возможность поворота части с помощью 3 + 2 также позволяет инструментам проникать далеко в детали, чтобы создавать сложные функции формы, такие как глубокие ребра. В некоторых случаях это устраняет операции вторичного грузила EDM и связанную с этим необходимость в механизме электродов.
Кроме того, используемые держатели с термоусадочной пленкой имеют меньшие диаметры, чем конструкции в форме цанги, чтобы обеспечить дополнительный зазор.
С 3 + 2 ЧПУ также может использовать более короткие, более жесткие режущие инструменты. Более быстрые, более жесткие инструменты могут быть обрабатывать без такого риска вибрации.
Вибрация может привести к плохой обработанной поверхности, что в случае с Phoenix Proto потребует ручной работы для компонентов пресс-формы или даже вторичной работы EDM для достижения качественной отделки и увеличит общее время производства.
ЧПУ также реализует повышенный ресурс инструмента для сферических фрез, поскольку, когда режущие части наклоняются под разными углами, можно использовать больше радиуса инструмента, а не только саму сферическую часть.
Обработка на других участках радиуса, а не на кончике (точка, где скорость вращения равна нулю) также приводит к лучшей поверхности.
3. Сенсорное измерение.
После того, как в ЧПУ загружена новая деталь, автоматическая процедура измерения с датчиком с сенсорным триггером идентифицирует расположение нескольких точек на детали или устройстве фиксации, чтобы установить точное местоположение детали на станке. Затем ЧПУ автоматически настраивает собственную систему координат работы, чтобы соответствовать ей. Это устраняет ручную коррекцию детали при базировании и другие трудоемкие работы, которые в противном случае потребовались бы для выравнивания детали в соответствии с системой координат машины.
4.Автоматический цикл калибровки.
Пятиосевая машина имеет различные каналы охлаждения в основании, направляющих, поэтому эти компоненты не будут расширяться из-за внутренних источников тепла. Однако, чтобы адаптироваться к колебаниям температуры окружающей среды внутри цеха (скажем, с начала дня до конца дня), может быть выполнен автоматический цикл калибровки с помощью сенсорного датчика. Цикл калибровки Roeders выполняется иначе, чем большинство других процессов, выполняемых строителями станков. Циклы обычно требуют, чтобы поддон, загруженный в машину, был удален и заменен другим поддоном, имеющим шарик инструмента. Затем этот шар исследуется, чтобы определить, какая часть сдвига в его местоположении произошла из-за изменений температуры окружающей среды. Цикл Roeders не требует, чтобы существующий поддон с заготовкой был удален. Машина оснащена прецизионными призмами и литой частью C-оси, которые прощупываются для определения любых изменений положения и, при необходимости, автоматически компенсируют эти изменения.
Phoenix Proto выполняет эту процедуру калибровки один раз в месяц, коррекция продолжается до критических значений.
5. Компенсация шпинделя.
Пятиосевая машина Phoenix Proto имеет дополнительную автоматическую систему компенсации шпинделя для адаптации к расширению шпинделя (или сжатию) в реальном времени. Система использует бесконтактный датчик, прикрепленный к L-образному рычагу, расположенному около поверхности шпинделя. Датчик с нанометровым разрешением определяет, насколько шпиндель расширяется или сжимается во время работы и передает эту информацию обратно на ЧПУ для регулировки оси Z вверх или вниз для компенсации.
6. Настройка лазерного датчика на машине.
После каждой смены инструмента длина и диаметр нового инструмента автоматически измеряются с помощью встроенного датчика для установки инструмента Blum Laser. (Лазерный датчик, а также шарик калибровочного инструмента для сенсорного датчика расположены за пределами области обработки в инструменте, поэтому они защищены от стружки и охлаждающей жидкости.) Оператор определяет диапазон допуска для каждого диаметра инструмента. Если датчик обнаруживает, что диаметр инструмента не соответствует допуску, он не позволит выполнять механическую обработку с использованием этого инструмента.
Это относится и к длине инструмента. До этого лазер определяет, нарушился ли инструмент. Если инструмент сломан, но он планируется использовать на последующих операциях он не остановит производство на этих операциях.
Например, если обнаружено, что инструмент в позиции 5 сломан, станок удалит часть операций, в которой этот инструмент используется, загрузит следующее запланированное задание на обработку до той операции, на которой инструмент пять будет использоваться. Этот процесс будет продолжаться для каждого загруженной детали.
7. Регулировка сопла охлаждающей жидкости.
Вместо использования только обычных гибких сопел для охлаждающей жидкости, которые должны установливаться вручную, пятиосевая ЧПУ оснащена системой подачи охлаждающей жидкости, которая автоматически регулирует направление потока охлаждающей жидкости в зону обработки. Направление сопел регулируется с помощью кода М на основе известной длины следующего инструмента, установленного в шпинделе.
8. Функция программирования с автоматическим наклоном.
Большую экономию времени дает функция автоматического наклона с пятью осями. Поскольку у нас есть все компоненты станка, а также заготовка, крепеж и инструменты, 3D-моделируемые в программном обеспечении, функция автоматического наклона может определять, на какой глубине режущий инструмент или держатель инструмента попадет в деталь, а затем автоматически наклонить деталь, чтобы предотвратить сбой и включение операции для продолжения. Программное обеспечение также использует эти 3D-модели, чтобы позволить программистам выполнять автономную симуляцию операций обработки для обнаружения потенциальных сбоев.
9. Проверка синтаксиса.
Помимо программистов, выполняющих автономные симуляции в Cimatron для каждой программы, они также используют функцию проверки синтаксиса в элементе управления Roeders, которая автоматически проверяет программу и постпроцессор для выявления ошибок до обработки на станке.
10. Повторный запуск программы.
Если необходимо остановить ЧПУ в середине программы, программисту не обязательно вручную заходить в программу, искать номер строки, на которой остановлена ЧПУ, а затем удалите весь код выше, чтобы он перезапустился в правильном положении, на котором он остановился. С помощью элемента управления Roeders оператор просто вводит номер строки в командный файл, и он автоматически считывает программу и снова запускается оттуда.
Все трех- и пятиосевые станки Roeders настроены для отправки текстовых сообщений по электронной почте с сообщениями об ошибках. Также возможно дистанционно войти в систему управления станком через онлайн-программу «Team Viewer»,где специалисты службы Roeders могут выполнять удаленную диагностику станка.
