Precisiebewerkingstechnologie Winkels vooruit bewegen

De Index MS32-6 draaibank met meerdere assen beschikt over het nieuwe gereedschapsschuifplatform van het bedrijf dat een W-vertanding-interface en een snelklemsysteem gebruikt om snelle omschakelingen mogelijk te maken.

Mijn kolom "Chasing Threads" hier legt de redenering voor dit artikel uit. Kortom, hoewel de fysieke International Manufacturing Technology Show (IMTS) deze maand niet plaatsvindt, maken software- en apparatuurleveranciers zich klaar om rond deze tijd nieuwe aanbiedingen te onthullen die winkels zoals die van u kunnen helpen efficiënter en effectiever te opereren.

Daarom heb ik contact opgenomen met een aantal leveranciers van onze precisiebewerkingsindustrie die de show ondersteunen om te horen over de trends die ze hebben opgemerkt en hoe hun nieuwe technologie is ontworpen om de uitdagingen van deze trends aan te gaan. De twee trends die het duidelijkst naar voren kwamen na mijn gesprekken met velen van hen, waren dat automatisering meer is dan robotica en machinale bewerkingsapparatuur voor grote volumes flexibeler wordt. In die zin zijn er fragmenten die technologie introduceren waarmee winkels kunnen uitblinken bij het opzetten van hun bedrijf om zo goed mogelijk aan de behoeften van klanten te voldoen.

Automatisering op de werkvloer komt in verschillende vormen

Wanneer sommigen het woord "automatisering" horen in de context van zijn rol in een machinewerkplaatsomgeving, komt er meteen een robot in gedachten. Zeker, robotten voor het verzorgen van machines komen steeds vaker voor in winkels. En de waarde van een dergelijke geautomatiseerde productie is vooral duidelijk omdat winkels als gevolg van COVID-19 te maken hebben gehad met personele uitdagingen. Het is niet verrassend dat machinebouwers steeds vaker worden gevraagd naar automatiseringsopties die beschikbaar zijn voor hun apparatuur.

Dit omvat Marubeni Citizen-Cincom. De Citizen Swiss-types kunnen worden uitgerust met vacuüm-, draaduitwerp- en palletlaad-/loseenheden voor geautomatiseerde stukverwerking. Vacuümsystemen werpen onderdelen uit de subspil en in een vacuümextractor, die worden verzameld in een externe bak of carrousel. Zeer geschikt voor medische toepassingen, draaduitwerpsystemen zijn ontworpen om lange, delicate onderdelen uit te werpen en bevatten een onderdelenopvangbak of tafel. Palletiseersystemen maken het mogelijk om tijdens het proces te verzamelen en componenten te bemonsteren, terwijl een shuttle-opslaglade-eenheid toegankelijk is tijdens het bewerkingsproces om voltooide componenten te lossen. Het is ook mogelijk om automatisch materiaal in de spindel van de machine te laden.

Marubeni Citizen-Cincom biedt nu B-as geautomatiseerde gereedschapswisselmogelijkheid voor zijn L20XII ATC Swiss-types die plaats bieden aan 13 gereedschappen.

Het bedrijf biedt nu ook geautomatiseerde gereedschapswisselmogelijkheden voor zijn B-as L20XII ATC Swiss-types (zoals getoond in de onderstaande video). Gereedschap wordt op de gereedschapspost van de bende gemonteerd en biedt plaats aan 13 B-as-gereedschappen die aan de voorkant worden bewerkt (waarvan 12 zijn opgeslagen in de ATC). De ATC-gereedschappen kunnen worden gebruikt in combinatie met bestaande draaigereedschappen en kruisbewerkingsrotatiegereedschappen. Ze kunnen offline vooraf worden ingesteld voor snelle instellingen, terwijl ze de volledige bewerking van complexe geometrie mogelijk maken, zoals gebruikelijk is bij medische implantaten.

Magazijnstaaffeeders zijn eenvoudig in te zetten automatiseringstools. De nieuwe Edge Patriot 880 van Edge Technologies (voor diameters van 8 tot 80 mm en verkrijgbaar in versies van 6 en 12 voet) is bijvoorbeeld voorzien van snelwisselbare geleidingskanalen en een verstelbare rolsteun. Het bedrijf zegt dat het voorziet in een marktbehoefte aan een robuuste, betaalbare oplossing voor barstock met grote diameter. Er wordt gezegd dat de 6-voet-versie voordelen biedt voor gebruikers die meer functionaliteit willen dan een conventionele kortlader, omdat ze in staat zijn om 6-voet staven te voeden met restant terugtrekking.

CAM-programmering kan ook worden geautomatiseerd en DP Technology heeft zijn engine voor kunstmatige intelligentie (AI) verfijnd om dat mogelijk te maken. Het doel is om "intelligentie op te bouwen" en de beste programmeerpraktijken te integreren met behulp van een database met informatie die ervaren programmeurs in de loop van de tijd hebben aangescherpt.

De nieuwste versie van Esprit-software van DP bevat functies zoals Machine Swap, die gebruikmaakt van het digitale tweelingconcept waarbij een digitale replica van het geheel van een bewerkingsbewerking wordt gecreëerd in een virtuele omgeving. Het bedrijf zegt dat deze mogelijkheid goed is voor winkels met veel verschillende machinetypes. Er wordt bijvoorbeeld gezegd dat een onderdeelprogramma dat voor een VMC is gemaakt, zou kunnen worden gemaakt om de taak op een HMC uit te voeren, waarbij de AI-engine automatisch de nieuwe code genereert omdat deze de kinematica van HMC kent. Evenzo kan de AI-engine met de Automatic Link-functie de optimale, veilige koppeling van snijbewerkingen creëren, bewegingen aanpassen wanneer werkstukmateriaal wordt verwijderd en afstanden voor gereedschapsvrijgave veranderen in kortere cyclustijden.

Esprit gebruikt een kunstmatige intelligentie-engine als middel om "intelligentie in te bouwen" in CAM-programmering voor een reeks werktuigmachines, waaronder Zwitserse typen. Het creëren van nauwkeurige, digitale tweelingen van echte machines met gegevens van machinekinematica is hier ook een belangrijk onderdeel van.

Maar het bedrijf werkt ook nauw samen met machinebouwers en dealers, zodat postprocessors kunnen worden ontwikkeld die geen handmatige codebewerking vereisen. Er staat dat dit een even grote tijdsbesparing kan zijn voor programmeurs.

Star CNC zegt dat met de onbeheerde bewerking die blijft evolueren, er een grotere behoefte is aan procesbewaking en voorspellende analyses om lichte of volledig onbeheerde bewerkingen te ondersteunen. De nieuwe SMOOSS-i-software zou monitoring op afstand mogelijk maken via live gegevensverzameling, evenals de tot op de minuut actuele status van voltooide taken. Andere softwarefuncties kunnen helpen anticiperen op de vereiste aandacht van de machinist op basis van de standtijd en conditie van het gereedschap, de resterende beschikbare grondstof en de huidige machinestatus. Dit helpt beter te bepalen wanneer een operator bij een bepaalde machine moet zijn om zijn/haar tijd en aanwezigheid beter te kunnen beheren. Gezien de huidige aanbevelingen voor sociale afstand vanwege COVID-19, kan dit ook het aantal mensen dat zich in een bepaald gebied verzamelt, minimaliseren.

De detectorserie van SPC Innovations heeft een modulaire ontwerp dat naar verluidt eenvoudige kalibratie en configuratie van verschillende sensoren biedt op basis van een specifiek onderdeel, terwijl het systeem op andere machines kan worden geïnstalleerd.

Evenzo, om vertrouwen te krijgen in onbemande bewerkingsprocessen, moeten onderdelen regelmatig worden gemeten voor dimensionale controle en gereedschappen, evenals om slijtage en breuk te detecteren. SPC Innovations biedt nu zijn Detector in-machine gebroken gereedschap en onderdeelcontrolesysteem. Het systeem bestaat uit een universeel industrieel aanraakscherm dat kan worden gebruikt voor het programmeren en bewaken van elektronische contactsensoren van het staaftype met encoders die zijn geconfigureerd voor aanwezigheid van gereedschap/onderdeel of onderdeelmeting. In-process onderdeelmeting van kritische onderdeelattributen maakt automatische wijzigingen in gereedschapsoffsets mogelijk om gereedschapsslijtage te compenseren. Het kan ook automatisch onderdelen weigeren die slecht zijn bevonden vanwege een anomalie zoals een verkeerde lading.

Het nieuwe systeem biedt plaats aan maar liefst 16 sensoren. De eigen materiaalverwerkingscapaciteit van de machine kan worden gebruikt om een ​​onderdeel naar een sensor te verplaatsen of er kan een dwarsslede worden gemaakt om een ​​sensor naar een onderdeel te brengen om de diameter, lengte en meer te meten. Het modulaire ontwerp biedt naar verluidt een gemakkelijke kalibratie en configuratie van verschillende sensoren op basis van een specifiek onderdeel en maakt het mogelijk om het systeem op andere machines te installeren. Bovendien kan een dergelijke automatische inspectie in de machine een aanzienlijke hoeveelheid handmatig sorteren en meten van onderdelen en fysiek contact met de onderdelen elimineren.

Productieapparatuur kan flexibel zijn

Transfermachines zijn bekende opties voor machinale bewerkingen van grote volumes. Bouwers zoals Gnutti ontwerpen hun machines echter ook met flexibiliteit in het achterhoofd. De Piccola-machine verwerkt bijvoorbeeld rollenvoorraad met een diameter tot 13 mm. Het machinaal bewerken vanaf rol elimineert de noodzaak om over te schakelen naar nieuwe maten barstock en stelt winkels in staat een hoog materiaalverbruik te realiseren omdat er geen resterend barstock is. Maar daarnaast heeft de Piccola-machine een nieuw gereedschapswisselsysteem met meerdere stations dat plaats biedt aan maar liefst zes gereedschappen. Dit biedt veelzijdigheid om verschillende taken uit te voeren of redundante gereedschappen te hebben voor langlopende taken.

Hwacheon zegt toenemende belangstelling te zien voor geautomatiseerde oplossingen voor zeer complexe onderdelen zoals die worden geproduceerd op de D2-5AX vijfassige machine. Deze automatische werkstukwisselaar die op een dergelijke machine kan worden gemonteerd, is verkrijgbaar in modellen met acht of 20 stations en is geschikt voor onderdelen met een maximale diameter van 300 mm en een gewicht van 80 kg.

Met zijn MultiX roterende transferplatform zegt Mikron de nadruk te hebben gelegd op de configureerbaarheid, schaalbaarheid en flexibiliteit. Deze machines bieden echte draaimogelijkheden en de mogelijkheid om tot drie gereedschappen in de snede te hebben in één station (een machine kan 4-24 stations hebben). Alle standaard bewerkingsunits zijn uitwisselbaar en zeer nauwkeurig herpositioneerbaar. Daarom kan een machine die voor één taak is geconfigureerd, opnieuw worden geconfigureerd voor een andere taak door bewerkingseenheden uit te wisselen. Daarnaast zijn er verschillende gereedschapshouders beschikbaar en kunnen er meerdere gereedschappen op elke unit worden gemonteerd.

Porta's PortaCenter-concept is ook ontwikkeld om te voldoen aan de behoeften van high-mix-productie, aangezien het bedrijf zegt dat het totale volume aan benodigde onderdelen blijft stijgen, maar de partijgroottes krimpen. Deze standaardmodelmachines hebben drie 4-assige bewerkingsstations en één laad-/ontlaadstation en bieden — in één enkele unit — een alternatief voor meerdere, conventionele 4-assige horizontale bewerkingscentra (HMC's). Er wordt gezegd dat dit de kosten met betrekking tot opspannen, gereedschap, arbeid, vloeroppervlak, inspectie en nutsvoorzieningen verlaagt, terwijl snelle omschakelingen naar nieuwe banen mogelijk zijn. Het bedrijf zegt zelfs dat de extra A- en U-assen van PortaCenter het mogelijk maken om onderdelen in één opstelling te bewerken die een conventionele HMC niet kan. Het standaard PortaCenter ISO40-model biedt een werkbereik van 10 inch, terwijl het bedrijf ook zijn ISO50-model aanbiedt, dat een werkbereik van 20 inch heeft voor grotere onderdelen.

Een alternatief wanneer de grootte van het barstock een druk begint te krijgen De capaciteit van het Zwitserse type, deze Doosan Puma TT-1300SYYB met dubbele torentjes, elk met Y-as beweging, kan de hoofd- en subspindels afzonderlijk of gelijktijdig benaderen.

Winkels die bekend zijn met Zwitserse types hebben ook keuzes te maken wanneer banen de barstockcapaciteit van die machines beginnen te duwen of overschrijden. Doosan zegt dat zijn nieuwe Puma TT-1300SYYB-model de productiviteit, precisie en flexibiliteit biedt voor onderdelen die kunnen worden geproduceerd uit 2-inch barstock. Deze machine heeft dubbele torentjes, elk met Y-as beweging die de hoofd- en subspil afzonderlijk of gelijktijdig kunnen benaderen, de laatste voor bewerkingen zoals knijpen draaien.

Voor kleinere onderdelen biedt Index nu zijn nieuwe MS32-6 multi-spindel-draaibank (getoond bovenaan deze pagina), die naar verluidt de optie van multi-spiltechnologie voor een breder scala aan winkels opent. Deze machine bevat het nieuwe gereedschapsschuifplatform van het bedrijf dat een W-vertanding-interface gebruikt om snelle omschakelingen met nauwkeurige lokalisatie mogelijk te maken. Bovendien zou een nieuw snelklemsysteem het gemakkelijk maken om offline opgestelde tools binnen te halen. Index zegt dat de combinatie van deze functies de insteltijden met meer dan 90% kan verkorten, waardoor winkels de hoge productiviteit kunnen bereiken waar multi-spindels bekend om staan ​​met veelzijdigheid om kleinere partijgroottes te verwerken.

Tornos biedt nu zijn kleine SwissNano-machines aan in een groter model met een diameter van 7 mm.

Tornos heeft op dezelfde manier de flexibiliteit van zijn SwissNano Swiss-types met kleine voetafdruk vergroot met zijn grotere versie met een diameter van 7 mm. Dit model heeft dezelfde thermische stabiliteit en een 6-assig kinematica-ontwerp met een achterste spindel gemonteerd op drie lineaire assen van het originele 4-mm-model, maar heeft ook tweemaal het spindelvermogen (2,5 kW) om meer exotische materialen te bewerken. Bovendien kunnen twee, drie of vier gereedschappen onder de tegenspil worden gemonteerd, zodat de machine parallel bewerkingen kan uitvoeren.

Horn biedt de W&F lineaire unit met geïntegreerde koelvloeistof managementsysteem voor Zwitserse types. Deze unit heeft speciaal ontworpen leidingen waarmee de gebruiker koelvloeistof onder hoge druk naar de gereedschapshouders kan laten lopen door simpelweg twee leidingen op de unitpoorten aan te sluiten.

Er zijn ook snelwisselgereedschappen beschikbaar om de flexibiliteit van productiewerktuigmachines zoals Zwitserse types te vergroten, zodat ze gemakkelijker kleinere batches kunnen verwerken. Tsugami zegt bijvoorbeeld dat het zowel aangedreven als statische gereedschapshouders biedt die vooraf buiten de machine kunnen worden ingesteld en binnen enkele seconden kunnen worden vervangen, waardoor de kans op fouten van de operator bij het aanraken van gereedschappen wordt geëlimineerd. Dit kan ook de behoefte aan secundaire bewerkingen aanzienlijk verminderen en het gebruik van redundante gereedschappen en uitlichtende bewerkingen aanmoedigen.

Horn werkt samen met W&F Werkzeugtechnik om de W&F Linear-unit met geïntegreerd koelvloeistofbeheersysteem voor Zwitserse typen aan te bieden voor snellere setups. Horn zegt dat hoewel dit snelwisselaanbod niet als eerste op de markt kwam, het wel de stabiliteitsuitdagingen oplost die inherent zijn aan de strenge eisen van de Zwitserse verspaning en het krappe werkbereik aanpakt, wat anders zou kunnen leiden tot extra tijd om gereedschap te wisselen.

Volgens het bedrijf betekent het vervangen van een gereedschap op een Zwitsers type vaak het afstellen van de snijkant en het loodgieten van de gereedschapshouder als er doorlopende koelvloeistof is. Het uitlijnen kan tijdrovend zijn en omdat het gereedschap tegen de buitendiameter van een onderdeel moet worden geplaatst, kan het te strak aandraaien van de gereedschapshouder ook de rand van het snijgereedschap afbreken. In plaats daarvan is het W&F Linear-systeem een ​​direct vastgeschroefd blok dat is aangepast om het gereedschapsblok van de specifieke machine van de gebruiker te vervangen. Het blok heeft speciaal ontworpen leidingen waarmee de gebruiker koelmiddel onder hoge druk kan gebruiken door eenvoudig twee leidingen op poorten op het blok aan te sluiten. De koelvloeistof wordt door het blok en door HSK-koelvloeistofbuizen naar de gereedschapshouders gevoerd, die worden aangesloten op de leidingpoorten aan de onderkant van elk gereedschapsstation.

De leidingpoorten bieden ook een vaste afstand voor het bepalen van de positie van het snijgereedschap. De poorten dienen als stoppers, omdat de gereedschapshouder er tegenaan rust, zelfs als er geen doorlopende koelvloeistof is. Omdat de lengte van de gereedschapshouder bekend is en de aanslag een exacte positie geeft, kan de gebruiker de positie van een snijkant bepalen zonder deze te hoeven corrigeren. Gereedschapswisselingen zijn dan een kwestie van één gereedschapshouder eruit trekken, het inzetstuk terugplaatsen en er weer insteken.

Gereedschapswisselingen voor CNC-freesmachines zijn niet zo problematisch als automatische gereedschapswisselaars (ATC's). Maar voor winkels die snelle spindels willen gebruiken om het toerental te leveren om een ​​conventionele machine in staat te stellen microwerk uit te voeren - een markt die volgens NSK groeit - kan enige tussenkomst van een operator vereist zijn.

Het snel wisselen van werk wordt steeds gebruikelijker snelheidsconfiguraties in high-mix productieomgevingen. Hainbuch heeft onlangs een module met twee kaken voor zijn systemen toegevoegd om klemmen op kubusvormige onderdelen mogelijk te maken.

Volgens het bedrijf vereisen gereedschappen met een kleine diameter doorgaans spilsnelheden van 15.000 tpm of hoger, snelheden die conventionele machines vaak niet kunnen bereiken. Een type hogesnelheidsspil, dat in de eigen spindel van een machine wordt geïnstalleerd, is een elektrisch model. NSK zegt dat elektrische spindels het voordeel hebben dat ze eenvoudig aansluiten op de CNC van een machine en een lange levensduur, consistente snelheid, hoge nauwkeurigheid en goede herhaalbaarheid bieden. Het nadeel van traditionele elektrische spindels is dat, hoewel ze kunnen worden opgeslagen in een ATC-zak, een operator de machine moet stoppen om het elektrische signaal en de pneumatische luchtleiding die wordt gebruikt voor koeling en ontluchting los te koppelen voordat de spindel in de ATC kan worden geladen. De nieuwste modellen van het bedrijf zijn volledig aanpasbaar zonder de noodzaak om die elementen handmatig aan of los te koppelen. Dit biedt de flexibiliteit voor een machine met een laag toerental om de hoge toerentallen te bereiken die nodig zijn voor microbewerking wanneer dat nodig is. De elektrische spindels van NSK kunnen 80.000 tpm bereiken.

Meer over de horizon (zoals altijd)

Deze technologische bemonstering is precies dat - een bemonstering. Geen enkel artikel kan zo veelomvattend zijn dat het raakt aan alles wat nieuw beschikbaar is voor de precisiebewerkingsindustrie. Zoals altijd, Productiebewerking zal doorgaan met het introduceren van nuttige nieuwe apparatuur, software en concepten terwijl ze worden ontwikkeld. We kijken er ook naar uit om dieper in te gaan op onderwerpen zoals die in dit artikel worden genoemd, en om verhalen te schrijven die beschrijven hoe geavanceerde technologie met succes wordt toegepast in winkels zoals die van jou. Abonneer u op uw gedrukte exemplaar.

Anatomie van een achtspil

Tijdens een bezoek aan het Duitse hoofdkantoor van Schütte niet lang geleden, leerde Production Machining over de acht-spindel ACX CNC multi van het bedrijf, een variant van de zes-spindel Generation SCX CNC multi. Een uitdaging was het bieden van een intuïtieve operatorinterface voor een machine die maar liefst 85 assen kon bedienen. Meer informatie.