Continu inschakelen van draaimolens

Een duidelijke aantrekkingskracht van het draai-freesplatform is de mogelijkheid om werkstukken in één opstelling volledig te bewerken. Dankzij verbeteringen in de CAM-software kunnen draaifreesmachines die zijn uitgerust met een B-as freeskop nu met één snijgereedschap nabewerken van binnen- en buitenwerkstukprofielen uitvoeren. Deze nieuwe nabewerkingscyclus voor draaibanken kan continu langs binnen- en buitenprofielen in één stap snijden met slechts één gereedschap, waardoor het gebruik van een reeks draaigereedschappen met verschillende geometrieën overbodig is.

De contourcyclus van de B-as is ontwikkeld door DP Technology (Camarillo, Californië) en is beschikbaar in het Esprit 2008 CAM-pakket van het bedrijf. De cyclus heeft een efficiënte aanpak door de B-as continu te roteren terwijl het snijgereedschap de contour volgt, waardoor het gereedschap gebieden kan bereiken die anders ontoegankelijk zouden zijn vanwege de geometrie van het gereedschap. Het gebruik van deze nieuwe bewerkingscyclus vermindert het aantal benodigde snijgereedschappen, het aantal gereedschapswisselingen en programmeertijd, terwijl een gladde, traploze oppervlakteafwerking wordt verkregen. Uiteindelijk zijn de mogelijke resultaten tijd en geld bespaard voor machinewerkplaatsen.

De contour volgen

In juni 2007 werd in het technische centrum van Mori Seiki in Los Angeles, Californië, een succesvolle B-as contourtestsnede uitgevoerd op een NT3150 draaifreesmachine. De coördinaten in de NC-code werden uitgevoerd voor het midden van de beitelneus met behulp van de functie Roteer het middelpunt van het gereedschap (RTCP) van de Fanuc-besturing van de machine. De RTCP-functie, die moet worden gebruikt voor de contourcyclus, zorgt ervoor dat het gereedschap rond zijn controlepunt draait in plaats van rond het draaipunt van de B-as.

De contourcyclus van de B-as is gebaseerd op de SolidTurn-contourcyclus van Esprit. Het grote verschil is dat de B-astechnologie volledige controle biedt over de keuze van B-asrotatiestrategieën en toegestane B-ashoeklimieten.

Gebruikers kunnen twee strategieën toepassen om de gereedschapsoriëntatie tijdens de draaibewerking te beheren. De eerste is het handhaven van een constante hellingshoek tussen het gereedschap en het werkstukoppervlak. Het gereedschap handhaaft dus de aanvankelijke hellingshoek ten opzichte van het profiel dat wordt gesneden. Deze initiële hellingshoek is een functie van de oorspronkelijke gereedschapsoriëntatie in de B-askop en de oriëntatie van het eerste element in het profiel. Als de helling van het profiel verandert, kantelt de kop van de B-as het gereedschap dienovereenkomstig om dezelfde hellingshoek ten opzichte van het werkstukoppervlak te behouden. De totale kanteling van het gereedschap wordt beperkt door een door de gebruiker gedefinieerd bereik van voorloophoeken, naast de automatische detectie van botsingen tussen onderdelen en gereedschappen van de software. Deze strategie zorgt voor de beste snijomstandigheden door de optimale hoek tussen het gereedschap en het te snijden oppervlak te behouden. Het vereist echter een bijna constante beweging in de B-as, wat oververplaatsingsbeweging kan genereren.

De tweede strategie voor het roteren van de B-as is om de gereedschapsrotatie te minimaliseren door het gereedschap alleen te kantelen als dat nodig is. Deze strategie handhaaft de initiële gereedschapsoriëntatie totdat het gereedschap een oppervlak bereikt dat niet kan worden gesneden met het gereedschap in de huidige oriëntatie. Alleen dan kantelt het gereedschap zo ver als nodig is om het oppervlak binnen de door de gebruiker gedefinieerde hoeklimieten van de B-as te snijden. Deze strategie, gebruikt bij de eerder genoemde testsnede, beperkt de rotatie van de B-as tot gebieden die niet kunnen worden gesneden onder een traditionele gereedschapshoek.

Beide strategieën kunnen eenvoudig worden geverifieerd en gebruikers kunnen gereedschapsasvectoren op het scherm weergeven om de beste strategie voor een bepaalde onderdeelgeometrie te bepalen. De gebruiker heeft volledige controle over het bereik van de rotatie van de B-as tijdens de gehele snede. Een manier om de hoek van het gereedschap te beperken, is door de totale toegestane rotatie van de B-as te beperken door door de gebruiker gedefinieerde minimale en maximale B-as-hoeken toe te passen. Als alternatief, voor een nog strakkere controle, definiëren door de gebruiker gedefinieerde minimale en maximale instelhoeken het toegestane bereik van de lokale instelhoek van het gereedschap.

Aanrijdingspreventie

Ingebouwde botsingsdetectie voorkomt een botsing tussen het onderdeel en het gereedschap wanneer het gereedschapspad wordt berekend. In plaats van alleen te vertrouwen op de gedefinieerde gereedschapsgeometrie, gebruikt botsingsdetectie een silhouet van het gereedschap dat door de gebruiker kan worden gewijzigd. De vorm van het gereedschapssilhouet hangt af van de werkelijke gereedschapsgeometrie en door de gebruiker gedefinieerde vrijloopwaarden voor de voor- en achterkant van het gereedschap. Er kan extra speling rond het gereedschap worden toegevoegd om te voorkomen dat het gereedschap in het materiaal gutst, omdat het profielen snijdt die een vergelijkbare hoek hebben met de voor- of achterkant van het gereedschap.

Programmeurs hoeven niet langer meerdere programma's te maken met traditionele methoden. In plaats daarvan zal een enkele B-as contourbewerking een volledig profiel afwerken zonder te stoppen voor gereedschapswisselingen. Het elimineren van gereedschapswisselingen bespaart kostbare seconden in de totale cyclustijd en elimineert ook de mogelijkheid van getuige-markeringen waar het ene gereedschap eindigt en het andere begint.

Over de auteur: Ann Mazakas is manager technische communicatie bij DP Technology.