A rövidebb ciklusidőkhöz és a jobb felületi minőséget igénylő műveletekhez ideje áttekinteni, hogyan programozzunk, munkáljuk meg alkatrészeinket. A következő négy CAM-es marási stratégia drámaian gyorsabb feldolgozást tesz lehetővé és polírozott felületet eredményez.

A legtöbb bonyolult, 3D-s megmunkálást végző szerszámüzem, mint például az öntőformákat, szerszámokat és az orvosi alkatrészeket gyártók – hosszú ciklusidőkkel és különféle bonyolult utómunkálatokkal kell dolgozniuk, legyen szó tömbszikraforgácsolásról (EDM), vagy az orvosi implantátumok kézi polírozásáról. Ezek a folyamatok sok időt és energiát igényelnek. A geometriailag bonyolult munkadarabok programozásához szükséges időt és szakértelem igényt figyelembe véve, ezeknek az alkatrészeknek az elkészítése rossz hatásfokú és drága lehet.

A nagysebességű megmunkálási technológiák segítettek a cégeknek, hogy rövidebb időn belül közelebb kerüljenek a megmunkáló központokkal az alkatrész végső formájához, de még mindig van sok fejlesztési lehetőség, amelyek rövidebb átfutási időt, jobb minőségű alkatrészeket és alacsonyabb általános költségeket eredményeznek.

A Siemens, az NX CAM megoldásával új megmunkálási lehetőségek folyamatos fejlesztését tűzte ki célul, különösen a stratégiáknál, ahol a cél a 3D-s alkatrészek nagyolásának és simításának javítása. Egy sor olyan funkciót fejlesztettek ki, amelyek automatizálják és felgyorsítják a programozási folyamatot.

A következőkben négy ilyen technológát mutatunk be, amelyek jelentősen javíthatják a 3D megmunkálási képességeit.

Nagyolási műveletek akár 80% -kal gyorsabbak az adaptív marással

Akár a formaüreggel, akár egy hengeres alakkal foglalkozunk, az anyag eltávolításának leggyorsabb módja az NX CAM nagysebességű nagyolási ciklusa – az adaptív marás. Ezzel a fejlett marási technikával a fogásközt a szerszám átmérőjének kevesebb mint 25%-ára csökkenti, de jelentősen növeli fogásmélységet. Mivel a forgácskeresztmetszet sokkal kisebb, mint a hagyományos marási technológiánál, az előtolás jelentősen megnövelhető. Ez könnyű, gyors marási műveletet eredményez, és az anyag gyorsabban eltávolítható, amely bizonyos esetekben akár 80%-kal csökkentheti a megmunkálási időt, ezenkívül kevesebb hőt és rezgést generál a vágási zónában, amely lehetővé teszi a kés biztonságosabb és kiszámíthatóbb kopását.

Ennek a folyamatnak a kulcsa, hogy folyamatos forgácsolási erőt tudjon fenntartani a nagyolási folyamat során. Például általános esetben, ha egy szerszámot egy sarokba vezet egy hagyományos zsebmarás, akkor hirtelen megnövekszik a fogásköz, a szerszámra ható erők megnőnek. Ez és a forgácsoló erő gyors változásai olyan ütéseket okoznak, amelyek rossz felületekhez vezetnek és lényegesen csökkentik a szerszám élettartamát.

Az adaptív marás szerszámpályáival a szerszám automatikusan fenntartja a folyamatos forgács-keresztmetszetet, amely gyorsabb, jobb felületi minőséget eredményez. Ez a módszer különösen hasznos, ha szerszámacélban vagy hőálló ötvözetekben, például az inconelben vagy titánban üregeket, zsebeket nagyolunk. Egyesíti a termelékeny anyageltávolítást és a kiszámíthatóbb szerszám élettartamot.

Adaptív marás funkció „oszlopmarással”

Az NX CAM legújabb verziójában a Siemens továbbfejlesztette az adaptív marás funkciót az „oszlopmarással”. Ha szokásos módon spirális mintával marnánk, akkor gyakran feleződnének olyan felületek, amelyeket nehezen lehet programozni és megmunkálni a végső formára, kényszerítve ezzel egy lassabb megmunkálási folyamatot, csökkentett szerszám élettartammal.

Az adaptív „oszlopmarással” ezek a munkadarabok is egyszerűen megmunkálhatók nagy sebességgel és süllyedési szöggel. A programozás felgyorsítása érdekében a szoftver automatikusan azonosítja a folyamathoz a megfelelő munkadarab jellemzőket és az összes oszlopmarási műveletet egyetlen ciklusba egyesíti.

Létezik egy továbbfejlesztett maradék nagyoló funkció is, amely optimalizálja az átállásokat. A szoftver automatikusan azonosítja a maradékanyagot, és egyenletes átmenettel köti össze az átállásokat, amely lehetővé teszi a nagyobb sebességek használatát. Az optimalizált szerszámpálya felgyorsítja a megmunkálást, az addicionális mozgások idejének csökkentésével.

A spirális simítással lecsökkenthető a ciklusidő, miközben kiváló felületi minőség érhető el

A spirálmegmunkálás csökkenti a ciklusidőt azáltal, hogy a lehető legtöbb anyagot munkálja meg folyamatos szerszámpályákkal.  Ezeket csak a visszahúzási és ráállási mozgások szakítják meg, hogy elérjék a munkadarab különböző részeit, például egy zsebben, egy folytonos marópálya jön létre.

A spirálmegmunkálást az NX CAM-ben könnyű létrehozni, mivel csak ki kell választani a simítandó területeket és a szerszámot, majd a szoftverre bízhatjuk a többit. Amellett, hogy gyorsabb, a folyamatos szerszámpálya jobb felületi minőséget eredményez. Kivételesen jól alkalmazható mikro megmunkálásokhoz. A következő videó bemutatja, hogy a spirál simítás kiváló felületi minőség előállítására is alkalmazható. A videó utolsó befejező példájában egy 2 mm-es gömbmarót használunk 0,07 mm lépésközzel, 1188 mm / perc előtolási sebességgel. A generált elemek magassága csak 0,5 mm.

Az élmarás lehetővé teszi, hogy rendkívüli felületi minőséget és tűréseket érjünk el

Az élmarás (Flow milling) az elérhető 3D simítási tűréseket egy teljesen új szintre helyezi, mikronokban mérhető. Az alábbi példában a szerszám átmérője mindössze 0,5 mm, mégis 713 mmp sebességgel, 0,02 mm lépésközzel dolgozik. Ez valóban figyelemreméltó, figyelembe véve, hogy egy ilyen kemény anyagot (54 HRC), ilyen kicsi átmérőjű szerszámmal munkálnak meg. Ez a folyamat nem csak a rendkívül kicsi munkadarab alaksajátosságokat képes pontosan előállítani, hanem rendkívül jó felületminőséget is eredményez.

Az élmarás különösen a szerszámgyártók munkáját tudja megkönnyíteni, mivel lehetővé teszi olyan geometriák megmunkálását, mint például a zseb sarkai, amelyeket egyébként EDM -el kell elvégezni, amely időigényes, drága folyamat. A fenti kép 25x-ös nagyítással mutatja, milyen rendkívül éles geometriák is készre munkálhatók, amelyeket korábban nem volt praktikus megmunkálni a hagyományos marási technikákkal.

Az éles sarkokhoz az egyszerű profilozó (Z-level) stratégia használata helyett a Siemens úgy gondolta, hogy jobb egy innovatív eljárás, ahol a szerszámot a zseb sarkának egyik oldalán lefelé, a másik oldalon felfelé irányítják, kívülről befelé haladva. Ez a „kívül-be” alternatív megmunkálási stratégia rövidebb ciklusidőt és jobb felületi minőséget eredményez. Ez a művelet kiküszöböli az elektródák utómunkálásának szükségességét és az EDM lassú folyamatát a végsimításhoz.

A sík sorjázási automatizálás értékes programozási időt takarít meg

A sorjázás egyike azoknak a szükséges, de idegőrlő műveleteknek, amelyek bonyolult és időigényesek lehetnek a komplex alkatrészek programozásakor. Sok esetben ezek a sorjázások külön utómunkáló folyamatként jelentkeznek. A síksorjázó (Planar Deburring) egy új NX funkció, amely jelentősen leegyszerűsíti a programozási folyamatot, lehetővé téve a teljesen sorjamentes alkatrésznek a megmunkálását, akár egy felfogásban. Különösen hasznos az öntvényeknél, ahol a sorját el kell távolítani.

A sík sorjázási folyamathoz csak a letörés méretét és a Z-tengely eltolását kell beállítani. A szoftver automatikusan felismeri és létrehoz egy szerszámpályát az alkatrész minden élének megmunkálásához, még a nagyon bonyolult geometriák esetén is. A programozás további automatizálásához beállíthatja, hogy figyelmen kívül hagyja azokat a furatokat, amelyeket már sorjáztak a furatok készítésekor. Így azokat nem kell manuálisan törölni a programból kézi szerkesztéssel vagy létrehozni külön megmunkálási folyamatot.

Noha a cikk összes videója bemutatja ezeket a megmunkálási stratégiákat háromtengelyes marásnál, mindegyik öt tengelyes megmunkálással is végrehajtható. Ezeknek az új módszereknek köszönhetően jobban megtérülhet a megmunkálási és programozási technológiába fordított jelentős beruházás. Ezenfelül ezekkel az innovatív marási módszerekkel olyan pontosságot, felületi minőséget és hatékonyságot érhetünk el egy megmunkálóközponton, amely néhány évvel ezelőtt elképzelhetetlen volt.

A graphIT Kft. a Siemens egyetlen hazai Gold Smart Expert partnere NX CAD és NX CAM területén, így ezeket a hatékonyságnövelő technikákat akár ipari környezetben is be tudjuk mutatni az érdeklődőknek. Keressenek minket az interneten, a blogunkon (digitalisiker.hu), vagy akár személyesen is a www.graphit.hu honlapon található elérhetőségeinken. Szakmai csapatunk készséggel áll rendelkezésre bármely megmunkálási terület vagy probléma megoldása érdekében.

Kipróbálhatja ezeket és más fejlett CNC programozási eszközöket az ingyenes felhőalapú NX CAM próbaverzióban.

A fenti cikk a Machine Modern Shop oldalán megjelenő angolnyelvű cikk fordítása.