海德(dé)漢數控係統在汽車模具製造中的應用
發布時(shí)間:2013-7-22
中國哲人呂不韋說過“難不在於其大小而在其時機把(bǎ)握”。iTNC數控係統在德國慕尼黑寶馬集團的模具製(zhì)造試點項目中經曆的全新挑戰恰說明這一點。
飛馳的車—奔騰的(de)心
優異的駕乘性(xìng)能和靚麗的車形不能不令人心動。大型(xíng)模具在其中的作用不(bú)可(kě)或缺。這些模具的(de)功效,如同(tóng)其(qí)產品一樣,都來自其(qí)效率。就是說(shuō),提高(gāo)品質的同時必須縮短生產時間和降低生產(chǎn)成本(běn)。這是模具(jù)製造最突出的特點,它直接關係到價值創造。
提高大型模具製造效率的試點項目
車身覆蓋件需要用高精度模具製造, 但模具成本高而且是單件生產(chǎn)。材料切除多, 麵積大, 雕刻麵加工時間長。如(rú)果考慮到模具的模塊化設計特點,結構複(fù)雜,其(qí)各部(bù)分必須完美配合(hé),使這些(xiē)問題更加困難。
確定提高效率的途徑時,必須考慮所有這些複雜因素:
必須減少過(guò)多(duō)的加工步驟和(hé)縮短加(jiā)工時間。這是多台大型機床聯合(hé)工作的NC數控係統工作性能必須出(chū)色的原因。整個過程中必須避免成本(běn)高, 耗時的人工修複(fù)工作。隻有最終產品表麵質量好才能滿足這些要求。此(cǐ)外,模(mó)塊化結構要求被加工的模具有更嚴格的(de)公差。因此,精度和表麵質量都是決定(dìng)性因素。
由(yóu)於(yú)這些零(líng)件(jiàn)隻有單件,成本高,任何加工差錯和停機都將大大犧牲生產效率!因此,數控軟件必須絕對穩定和整個係(xì)統必須(xū)確保(bǎo)過程(chéng)可(kě)靠。
寶(bǎo)馬集(jí)團模具製造(zào)商經過大量調研(yán)發現一種可行的組合技術:Droop + Rein公司的新大型機床(chuáng)可以完美滿足這個(gè)要求。他們希望這台機床與海德漢iTNC530 NC數控係統聯姻。
兩公司決策層麵對麵討論中很快定出主要要求:最重要的(de)要(yào)求是過程可靠。他們知道過程可靠是加工速度(dù),表麵質量和(hé)與其相(xiàng)關性能(néng)的保證。此外,複雜的模具也需要用更新和更強功能的數控係(xì)統。
模具製造的其他要求
大型模(mó)具製造非常壯觀, 不僅因為工件,就是(shì)現在(zài)說的模具尺寸龐大。加工期間,機床操作(zuò)人員需要人工幹預加工過(guò)程,這與許多NC專業人員熟悉的情況非常不同,需要極高操作技術(shù)。需 要沿虛擬軸走刀,用手輪疊加進給運動(注意是零件程(chéng)序(xù)正在運行時)或用疊加的原點平移補償誤差。機床操作人員需要(yào)用全局(jú)參數功能直接影響零件程序和進行疊 加運動,不需要修改程序本身(shēn)。這是對(duì)iTNC 530提出的新要(yào)求—但在項目進行過程中做到了。參見“大型模具製造(zào)的新功能。"
盡(jìn)管加工複雜,但NC數控係(xì)統還必須盡可能簡單易用。海(hǎi)德漢數控係統的易用性在業界廣受(shòu)讚譽,這是決定引入海德漢係統的一(yī)個積極因素。
新環境—不(bú)變的(de)品質(zhì)
iTNC 530用於大型模具時,能(néng)凸顯其獨特特點。新環境中,隻是尺寸更(gèng)大。CAM係統生成的雕刻麵的NC程序非常大,預計使用大量短線段。這正是海德漢數控係統 特點(diǎn),功能強大和動態性能好,平滑加加速(sù)的運動控製將線(xiàn)段轉化為高(gāo)質量(liàng)表麵(miàn)。多軸加工功能,例如刀(dāo)具中心點管理(TCPM)或三維刀具補償功能都必不可少。
為使用(yòng)戶在大型程序中快速瀏覽,iTNC 530的編程操作模式允許用戶快速和(hé)方便地修改程序。海德漢(hàn)數控係統的以太網接口可以(yǐ)高速讀入大型程序。
海德漢數控係(xì)統的CycleDesign循環編(biān)程模式非常有用,為(wéi)用(yòng)戶節省大量時間和還使加工操作(zuò)標(biāo)準化。用戶甚至可使iTNC 530更適應其加工條件,加快(kuài)和簡化日常工作。
團隊協同一致
項目(mù)進行期間, 有兩台配海德漢iTNC 530的Droop & Rein公司的大型機床。一台是(shì)FOGS 2550 PT M40 C型(xíng)加工中心(xīn),另(lìng)一台是T2550 PT R50 C型龍門(mén)加工中(zhōng)心。機床製造商認為影響項目成功的另一(yī)個重要因素是:數(shù)控係統必須“完全滿足機床複雜性要求的同時還必須滿足(zú)預算要求”。保(bǎo)證(zhèng)也是一個方 麵:“數控(kòng)係統工作必須安(ān)全,可靠和過程穩定。必須有全球支持能力(lì)。測試初期(qī),海(hǎi)德漢iTNC 530立即表現出這些方麵的一流品質。
為了 配新數控係統, 機床(chuáng)製造商(shāng)需要大量工作:研發部門和生產部分必(bì)須熟悉海德(dé)漢技(jì)術和將其特性體現在(zài)自己產品中,Droop + Rein廠技術部經理Hanrath博士承認“投資巨大”但物(wù)有所(suǒ)值。通過與海德漢團隊合(hé)作,困難,挑戰和問題都被一一克服。Hanrath博士說,“當 然,第一台(tái)機床用了(le)我們很多精力熟悉係統,但第二台(tái)機床開始(shǐ)一切都很順利。”海德漢也需要調(diào)整自己NC數控係統軟件:除用戶功能外(wài)(參見“大型模(mó)具(jù)製 造的新功能(néng)”)外,需要為大型機床應用進行部(bù)分技術調整,例如不需要重新啟動數控係統就進行複雜和全(quán)自動的自(zì)動換銑頭功能。
高效加工大型模具的新典(diǎn)範
項目實施結果沒有任何(hé)意外,因為所(suǒ)有項目參與人都(dōu)非常了解他們產品的強(qiáng)大和精度的高超。僅僅產(chǎn)品(pǐn)組合是全新的(de)。完全根據計劃,Droop + Rein的兩台配海德漢數控係統的機床開始在寶馬公司生產廠的大型模具部門開始協同工作。
記錄顯示(shì),從(cóng)開始工作的一刻起,無(wú)縫合作就產生豐碩成果。機床製造商確認:“NC數控機床(chuáng)投入使用後,立即(jí)達到了(le)一流表(biǎo)麵質量和加工的高速度要求(qiú)。”測試期間少量(liàng)調整不可避免,Droop + Rein與海德漢都快速完成。
項目發(fā)起人也表示新數控係統的應用非(fēi)常成功,從一開始起數控係統就工作穩定和(hé)可靠(kào),滿(mǎn)足了過程安全和可靠的苛刻要求(qiú)。他們表示整個項目進行的“異常順利和無憂”。
海德(dé)漢數控係統的優點還有靈活性:海德漢(hàn)數控係統現已應用於各種規格的機床(chuáng)中,第一(yī)次用該係統的大型機床用戶也(yě)不(bú)需要重新學習。現在機床操作人員有(yǒu)了更靈活技術,不需要窮(qióng)於應付不同數控係統。
試點項目已成為一個(gè)典範,預示著汽車製造商開始受益於大型模具製造效率的提升:這個項目中,過程安全(quán),加工速度,工件精度和(hé)表麵質量都開創了全新和更高標準!
大(dà)型模具製造的新功能(néng)
大型模具(jù)製造的特殊功能之一是新增的“全局程序(xù)設置(zhì)”軟件選裝(zhuāng)項(適(shì)用於“程(chéng)序(xù)運行”和“MDI”操作模式):這個功能(néng)使用戶可以定義多種坐標變換(huàn)和設置全 局有效功能和將其應用於當前NC程序。程序本身保持不變。例如在程序停止運行時,可以調整全局(jú)程序設置。程序(xù)啟動(dòng)後,iTNC根據(jù)需要用用戶修改(gǎi)的定(dìng)位要 求運動到新位置。iTNC 530也有用手輪沿虛擬軸進行走刀的疊加運動。這個功能對傾斜麵加工特別必要,是所有汽車製造業模具加工的日常任(rèn)務。
以下功能可用在全局程序設置(zhì)中:
近軸手輪疊加運動
沿虛擬軸的手輪疊加運(yùn)動
換軸
附加原點平移
疊加(jiā)鏡像
鎖定軸
帶顯示屏的電子手輪使操作人員可以在手輪疊加運動時(shí)更接近工件。用軟鍵直接選擇虛擬軸(VT)。同(tóng)時,手(shǒu)輪顯示屏顯示沿虛擬軸的運動距離。2010年年中開 始(shǐ),海德(dé)漢公司開始提(tí)供HR550 FS無線手輪。大(dà)型機(jī)床操作(zuò)人員可以更方(fāng)便地接近工件。當然也不需要再擔心手輪電纜問題。新增的模具製(zhì)造功能現在通過iTNC的軟件選裝項(xiàng)提供。這些功能 使iTNC 530在模(mó)具製造業的中型機床中的應用進一步擴大。