4 tips onder de radar voor 5-assige CNC-productiviteit

Er zijn enkele uitstekende redenen om 5-assige CNC-machines te gebruiken, maar om echt van de productiviteitsvoordelen te profiteren, hebt u de juiste gereedschappen en technieken nodig, waarvan sommige onder de radar zijn. We praten met drie branche-experts voor tijdbesparende en productiviteitsbegeleiding.

Of uw werkplaats nu alle vijf de assen tegelijk gebruikt of de bewerking beperkt tot 3+2, 5-assige CNC-bewerkingscentra zijn het beste dat productiviteit kan overkomen sinds hardmetaal. Het gebruik van 5-assige bewerking heeft tal van voordelen, waaronder:minder bewerking van onderdelen, minder opspanningen, kortere doorlooptijden, hogere onderdeelkwaliteit, het elimineren van onderhanden werk en het maken van complexe en anderszins onmogelijke onderdelen, zoals knie-implantaten en waaierbladen.

Voordat u er helemaal in duikt, is het belangrijk om te begrijpen hoe het maken van onderdelen op een 5-assige CNC aanzienlijk zal verschillen van het werk op een 3-assige VMC of ander systeem.

Mogelijk hebt u geheel andere gereedschappen en werkstukondersteuning nodig, en nieuwe strategieën voor installatie en omschakeling. We praten met drie branche-experts voor tijdbesparend en productiviteitsadvies dat uniek is voor 5-assige CNC-systemen.

5-assige bewerkingstip #1:maak meerdere onderdelen in minder tijd met de juiste grondplaat, verander instellingen snel

Een van de eerste minpunten die u zou kunnen horen over 5-assige bewerkingscentra is het idee dat ze beperkt zijn tot één onderdeel per cyclus. Dat is niet het geval, zegt Brad Evans, teamleider voor stationair werk bij Schunk.

"Veel mensen zien de mogelijkheid om meerdere onderdelen op een 5-assige machine te bewerken over het hoofd", zegt hij. "Maar als u uw machine uitrust met een piramidale basisplaat van 45 graden, elimineert u de meeste interferentieproblemen en kunt u drie tot zes onderdelen per cyclus bewerken, afhankelijk van de piramide."

Schunk's 5-assige bankschroeven uit de KSC-serie zijn ontworpen om op een van deze piramides in SEP-stijl te worden gemonteerd, maar Evans erkent dat elke bankschroef past. Speciale bankschroeven zijn iets anders dat sommige winkels over het hoofd zien.

Ongeacht het werkstuk en hoeveel onderdelen er ook in de machine kunnen worden geperst, Evans raadt echter ten zeerste aan om een ​​VERO-S of een vergelijkbaar nulpuntlokalisatiesysteem te gebruiken om de insteltijd te verkorten en optimaal te profiteren van de flexibiliteit van een 5-assig bewerkingscentrum.

"Vanwege hun hogere kosten is het vooral belangrijk om de deur zo veel mogelijk gesloten te houden op een 5-assig bewerkingscentrum", legt Evans uit. “Dus als je een snelwisselsysteem hebt en een drie- of vierzijdige piramide met aan elke kant een bankschroef, kun je de machine niet alleen veel langer tussen deuropeningen laten draaien, maar ook binnen enkele minuten overschakelen naar een andere opstelling. Je belt niets in of tikt af - geef gewoon de volgende opdracht op en ga aan de slag."

Ontdek waarom een ​​tapsysteem niet kan concurreren met een 5-assige CNC en nog veel meer in "8 belangrijke feiten over 5-assige bewerkingscentra en hoogwaardige bewerkingen."

5-assige bewerkingstip #2:gebruik Toolpath-simulatie 

Meerdere onderdelen per cyclus kunnen het toch al hoge crashpotentieel van 5-assige bewerking verhogen, waarbij lange gereedschapslengtes en krappe hoeken het risico op interferentie vergroten.

Slechte dagen als gevolg van machinebotsingen kunnen gemakkelijk worden vermeden - het enige dat nodig is, is een beetje extra inspanning vooraf en een softwarepakket dat is bedoeld om het meeste uit elke bewerkingsmachine te halen, zegt Gene Granata, productmanager voor toolpath-simulatiesoftware Vericut bij CGTech .

"Veel winkels vertrouwen op de simulatiemogelijkheden van hun CAM-systeem om interferentie te detecteren", zegt hij. "Het probleem hier is dat een programma tijdens de ontwikkeling van toolpaths misschien goed werkt, maar als het eenmaal is nabewerkt, kunnen er fouten worden geïntroduceerd."

Echte gereedschapsbaansimulatie verifieert ook de volledige bewerkingsmachine, inclusief verplaatsingslimieten, het gedrag van specifieke CNC-besturingsfuncties zoals dynamische offsets en freescompensatie, het steeds veranderende werkstuk, de opspanningen en gereedschapshouders, en zelfs de klemmen die de bankschroef op de tafel houden. Dit niveau van realisme en nauwkeurigheid is moeilijk te bereiken in welk programmeersysteem dan ook.

Toolpath-simulatie biedt echter veel meer dan het vermijden van crashes, het verhoogt ook de bewerkingsefficiëntie. Omdat 5-assige bewerkingen over het algemeen complexer zijn dan bewerkingen die worden uitgevoerd op minder capabele bewerkingsmachines, trekken veel programmeurs - vooral degenen die nieuw zijn in 5-assig werk - gereedschappen veel verder terug dan nodig is om het werkstuk vrij te maken.

Ze kunnen ook een langzame nadering en langzame positioneringsvoedingen gebruiken omdat ze niet zeker zijn over hoe de machine zal bewegen of hoe dicht het gereedschap werkelijk is om mogelijk ergens tegenaan te botsen.

"Ze verspillen daar allerlei tijd en beweging aan en doorlopen uitgebreide testprocessen op de werkvloer, terwijl een goede simulator je precies laat zien wat er in de machine gebeurt en hoe deze zich gedraagt", zegt Granata. “Hierdoor kunnen programmeurs dichter bij het onderdeel blijven tijdens positioneringsbewegingen, wat de algehele efficiëntie verhoogt, terwijl de programmeur er tegelijkertijd van verzekerd is dat er geen problemen zullen zijn als de taak eenmaal op de grond ligt. Het doel moet altijd het eerste deel zijn, het goede deel.”

 Wilt u een technische vraag beantwoorden? Vraag het MSC Metalworking Tech Team op het forum.

5-assige bewerkingstip #3:kalibreer uw CNC-machine voor een juiste uitlijning 

Een andere manier om problemen te voorkomen, is door de spil en assen van de machine goed uitgelijnd te houden. De meeste 5-assige bewerkingscentra zijn uitgerust met Tool Center Point (TCP) of vergelijkbare besturingsopties om ongelijke oppervlakten en geometrische onnauwkeurigheden te voorkomen die anders zouden kunnen optreden als de machineassen van vlak naar vlak roteren. Maar als de machine zelf niet goed is afgestemd, zal al het TCP ter wereld niet effectief zijn.

Routinematige machinekalibratie is belangrijk op elke CNC-bewerkingsmachine, merkt Tom Ellis op, marketingmanager van Renishaw's laser- en kalibratieproductafdeling, maar vooral op 5-assige bewerkingscentra.

"Gezien het relatief hoge rotatiecentrum, is het elimineren van alle verkeerde uitlijning van fundamenteel belang voor uw vermogen om een ​​onderdeel correct te maken", zegt hij. “Daarom hebben we de AxiSet ontwikkeld.”

Het AxiSet Check-Up systeem ziet eruit als niets meer dan een metalen lolly bevestigd aan een magnetische basis. Schijn bedriegt. Door de kalibratiebol op de tafel van een 5-assig bewerkingscentrum of de klauwplaat op een multitasking-draaibank te plaatsen en deze vervolgens in verschillende axiale en radiale posities te tasten, kunnen mechanische vormfouten snel worden weergegeven en gecorrigeerd.
De systeemsoftware is ook in staat om het exacte rotatiecentrum te bepalen en deze informatie door te geven aan de machinebesturing. Het resultaat is een perfecte uitlijning van alle machine-assen en draaipunten.

"De AxiSet, samen met de XM-60 meerassige kalibrator en QC20-W ballbar, is wat we gebruiken op onze eigen werktuigmachines", zegt Ellis. “Veel mensen beseffen het niet, maar Renishaw is een grote fabrikant die elke maand een miljoen onderdelen produceert voor onze verschillende producten. Routinekalibratie levert gegevens over hoe een machine presteert en waarschuwt mensen vooraf voor mogelijke problemen, of er nu een crash is of niet, of iemand er een heeft gemeld of niet."

5-assige bewerkingstip #4:de waarde van geautomatiseerd werkstukopspanning

Brad Evans van Schunk heeft nog een advies:gooi het handvat van de bankschroef weg.

"In een automatiseringssituatie, of zelfs voor meer ergonomie, hebben winkels de keuze tussen hydraulische en pneumatische werkstukopspanning", zegt hij. "Hydrauliek heeft een voorsprong op het gebied van grijpkracht, maar niet veel, en als er ooit een lek in het systeem is, kijk je naar mogelijke vervuiling van de snijvloeistoffen en een droge vloer rondom de machine."

Het is om deze redenen dat pneumatisch klemmen de afgelopen jaren in populariteit en mogelijkheden is gegroeid. Het is eenvoudig te installeren en te onderhouden, en als er een lek is, wordt het afgevoerd naar de atmosfeer.

Geen probleem. Evans zegt dat het vrij eenvoudig is om een ​​van de VERO-S snelwisselklauwplaten of piramide-armaturen voor perslucht te richten en deze in een PLC in de elektrische kast van de machine te binden als automatisch klemmen en losmaken gewenst is.

Anders zijn een spruitstuk en handbediende klep of kleppen zowel snel als betaalbaar. Hoe dan ook, geautomatiseerde werkstukopspanning is nog een van de vakjes die moet worden gecontroleerd op een 5-assig bewerkingscentrum.

Gebruikt u tegenwoordig pneumatisch of hydraulisch spannen in uw 5-assig systeem? Praat met uw collega's op het metaalbewerkingsforum. [registratie vereist]