Precisiebewerking wordt groter

Het management van Busch Precision (Milwaukee, Wisconsin) wilde de eerste 90 jaar van het reageren op individuele behoeften op het gebied van precisiebewerking, met name die voor werktuigmachines en ander zwaar materieel, benutten om de grotere, complexere componenten op te nemen die nodig zijn voor bouwmachines, landbouwmachines, kleppen , stroomopwekking en het huidige groeiende aantal andere grote producten.

Er waren uitdagingen om dit te doen, waaronder het vervangen van de lang gekoesterde overtuiging van het bedrijf dat CNC-bewerkingsmachines te complex, te duur en te inflexibel waren voor de kleine oplagen van het bedrijf, met de erkenning dat een nieuwe generatie CNC eenvoudiger kan programmeren en vereenvoudigde bediening; en het vinden van werktuigmachines die in staat zijn om grote werkstukken te verwerken met dezelfde nauwkeurigheid die het had voor het op maat bewerken van kleinere onderdelen.

Busch Precision dacht deze problemen aan te kunnen pakken. "In de jaren waarin we apparatuur voor klanten evalueren, hebben we natuurlijk veel mogelijkheden om 'binnen' te komen in alle soorten werktuigmachines die door bedrijven over de hele wereld zijn gebouwd", zegt George Grove, president. Als gevolg hiervan, voegt hij eraan toe, weten zijn mensen hoeveel kracht en stijfheid oorspronkelijk in de verschillende machines is ingebouwd en welke machines zware spaanbelastingen kunnen opnemen zonder in te boeten aan nauwkeurigheid bij grote, complexe onderdelen.

Dus toen Busch Precision zijn nieuwe strategie ontwikkelde voor grootschalige geautomatiseerde bewerkingen, richtte het zich op twee behoeften:CNC-machines die eenvoudig te programmeren en te bedienen zijn, maar toch de veelzijdigheid bieden die een contractbewerkingscentrum nodig heeft; en werktuigmachines met de stijfheid en sterkte om grote onderdelen te produceren met uniforme, nauwkeurige nauwkeurigheid onder de continue snijkrachten die worden ervaren bij automatische bediening.

Om dit te doen, besloot het bedrijf een VTL toe te voegen met een tafel met een diameter van 84 inch, een maximale schommeling van 96 inch, een maximale hoogte van 84 inch onder de rail, een tafelaandrijfmotor van 75 pk en een tafellaadvermogen van 125 ton bij maximaal 200 rpm van Giddings &Lewis (Fond du Lac, Wisconsin). Ook toegevoegd was een G &L G50-T tafeltype horizontaal productiecentrum, dat een tafel van 6 bij 14 voet, 168-inch X-as, 115-inch Y-as, 72-inch W-as en 36 inch van spilbeweging in de Z-as. Binnenkort wordt een nog grotere VTL geïnstalleerd met een tafeldiameter van 138 inch, een maximale schommeling van 180 inch en een maximale hoogte van 96 inch onder de rail en een tafelaandrijfmotor van 73,5 pk. Het tafellaadvermogen van deze VTL is 250 ton bij maximaal 126 tpm. Alle drie de machines werken automatisch met een G &L NumeriPath 8000 computer numerieke besturing.

"Deze combinaties van machinegrootte, kracht en automatische werking helpen ons nieuwe opdrachten binnen te halen die we in het verleden niet eens in overweging konden nemen", zegt Mike Mallwitz, manager klantenservice van Busch Precision. "In andere gevallen stellen de nieuwe technologieën ons in staat om grote, nauwkeurig bewerkte onderdelen veel sneller dan ooit tevoren aan onze klanten te leveren."

Typerend voor dit laatste is de gigantische pompwaaier. De totale draaitijd om meer dan 400 pond spanen van dit gietstalen werkstuk te verwijderen, is met meer dan 30 procent verminderd. Voorbewerkingen worden uitgevoerd met een constante 475 sfm, met een tolerantie van ±0,002 inch.

Toen het bedrijf werktuigmachines wilde vinden waarmee het zijn precisiebewerkingscapaciteiten kon uitbreiden tot grote werkstukken, zocht het naar een machine met de structurele stijfheid waarvan hij wist dat die nodig zou zijn.

De heer Mallwitz noemt VTL's als voorbeeld:"Vanwege onze jarenlange ervaring met het maken van onderdelen voor werktuigmachines, plus het repareren en herbouwen van werktuigmachines, denken we niet dat een VTL die is gefabriceerd uit afzonderlijke machineonderdelen de stijfheid kan bieden die we nodig hebben." Hij legt uit dat totale structurele integriteit vooral van cruciaal belang is voor het behouden van nauwkeurige nauwkeurigheid onder de zwaardere spaanbelastingen en bij de hogere productiesnelheden van CNC-bewerkingen op grote onderdelen.

De diepte van machinesterkte en stijfheid die de heer Grove en de heer Mallwitz als hun eerste fundamentele uitgangspunt beschouwen, wordt belichaamd in de structuur van beide nieuwe VTL's. Een Meehanite-gietstuk vormt de eendelige kolombasis met integrale ronde kom. Bovendien vormt radiale ribbels een A-frameconfiguratie die een sterke basis vormt voor de tafellagerconstructie; tafelaandrijving en dubbele driehoekige verticale kolommen.

Ruim ondersteund door de dubbele kolommen, maken een massieve dwarsrail en railkop een volledige verplaatsing van de ram links en rechts van het midden mogelijk. De hoogte van de dwarsrail is traploos instelbaar, met behulp van krachtverhoging en klemming op kolomwegen met een kracht van 80.000 pond. Crossrail-positie op Busch Precision's 180-inch VTL is ook programmeerbaar en omvat automatische railnivellering.

Om het gebruik van de stijfheid en torsieweerstand van deze machinestructuur te maximaliseren, heeft de 96-inch VTL een gesmede stalen railkopram van bijna 8 inch in het vierkant die tot 4 ½ voet kan reizen. De 180-inch VTL heeft een ram groter dan 10 ½ inch in het vierkant met bijna 6 voet maximale ram-verplaatsing.

Beide VTL's van Busch Precision bevatten ook een op rails gemonteerde automatische gereedschapswisselaar, 12-matrix voor de 96-inch VTL en 20-matrix voor de 180-inch VTL. De hoge spaanvolumes die deze CNC-machines continu van grote werkstukken verwijderen, worden verwerkt met een combinatie van een koelsysteem, een dubbeldeurs spaanscherm plus een automatische spanentransporteur en een lift die in een sleuf onder de machine is geplaatst.

Met de NumeriPath 8000 CNC die speciaal is ontworpen voor machinegereedschappen, gebruikt Busch Precision de Type II-opdrachten voor subroutines, tasten en andere programmering. In elk van de NumeriPath-operatorstations is ook een personal computer geïntegreerd. "Omdat de NumeriPath CNC geavanceerder is, denken sommige mensen dat het een complexere besturing is", merkt productiemanager Peter Gies op. "Eigenlijk, als je eenmaal begrijpt hoe NumeriPath werkt en wat de Giddings &Lewis-software kan doen, realiseer je je dat het heel eenvoudig en gebruiksvriendelijk is. In wezen is dit de manier waarop NumeriPath CNC de programma-informatie begrijpt die je erin stopt."

In combinatie met zijn geavanceerde CNC- en programmeermogelijkheden, gebruikt Busch Precision tooltip-tasters die automatisch de gereedschapslengte en radius verifiëren, en waarmee gereedschapsoffsets automatisch kunnen worden gereset. Alle drie de machines van het bedrijf gebruiken ook het Giddings &Lewis NumeriProbe in-process onderdeelmeetsysteem om automatisch de werkstuklocatie te inspecteren en de gereedschapslengte-offsets aan te passen op basis van een getaste onderdeelafmeting. Als gevolg hiervan is de tijd die voorheen nodig was voor "cut-and-try"-stappen geëlimineerd.

Bovendien bevatten Busch Precision's 180-inch VTL en het horizontale productiecentrum elk een bewakingssysteem voor de standtijd van gereedschap dat gebruikmaakt van Giddings &Lewis-software om automatisch de voorgeprogrammeerde tijd voor het effectieve gebruik van elk gereedschap te bewaken. Wanneer de vooraf ingestelde standtijd is verstreken, kan het gereedschap automatisch worden vervangen door een ander gereedschap van hetzelfde type of kan er een andere actie worden ondernomen.