CNCS适应各种自动化设置

作为一家Barrington，新罕布什尔州商店最近发现，从2618型铝的加工柴油发动机涡轮增压器叶轮需要多次通过机器刀片。TurboCam能够不仅能成功完成工作，而且还将运行时间减少20％。该公司是如何做到的？为了满足这项工作和其他工作的要求，它依赖于包括具有灵活控制的五轴加工中心的工作单元。这些控制功能采用开放式架构和专业功能，可实现一系列工艺，包括铣削，钻孔，车削，磨削和材料处理。

TurboCam副总裁Rob Bujeaud表示，TurboCam及其TurboCam自动化生产系统（TAPS）分部开始于1985年的一台机器和愿景。早期，公司定义了它的愿景 - 为客户提供完整的交钥匙包从工程到应用程序，软件加工程序，原型到生产运行，在各种复杂的部件上。

今天，该公司的五轴加工工作的重点是叶轮、叶片、叶盘和其他机械部件，用于涡轮发动机、柴油发动机、涡轮增压器和航空和发电设备。该公司还生产心脏泵等医疗设备。涡轮凸轮加工各种航空航天、汽车和医疗级材料，包括铝;镁;镍基合金;钛;304、416、17-4、15-5不锈钢;HP1318外科及各种工具钢;以及医疗行业的有机玻璃叶轮。TAPS集团进行高产运行，主要针对汽车行业，与类似的工作产品。

在Turbocam的设施中，位于多佛和巴林顿，原型和生产工作是在公司的工程人员创建的各种多轴加工中心和工作单元上进行，由工程经理安德鲁侯赛因源头。Barrington Facility Houses Taps，其核心是最近安装的工作单元，每个都包含来自Chiron American，Inc。（北卡罗来纳州夏洛特）的双轴FZ08KSM加工中心。这些机器由250个容量工件转盘和ABB铰接机器人喂养。工作单元生产用于柴油发动机涡轮增压器的2618型铝叶轮。

根据Hussey先生的说法，TAPS的成功很大程度上可以追溯到这些工作单元的速度、精度、控制和自动化，由Chiron加工中心驱动。

“铝业股票上数控车床，然后装载到旋转板上，”Hussey先生说。“CNC船上加工中心，来自西门子（Elk Grove Village，伊利诺伊州）的SINUMERIK 840D通过我们的PROFIBUS网络接口到机器人控制器和旋转木马，以维持机器上的工件负载/卸载循环。每个机器人都处理两个Chiron机器，用于几乎不停止生产，其中细胞被编程为完全无人值守的模式运行。“

在这些工作单元上加工的叶轮直径约为4英寸，高4英寸;通过机器人在转盘夹具上装卸货物。制造叶轮叶片需要许多道次。因此，主轴、换刀器和转台的转速都是优化循环次数的关键。FZ08KSM机中使用这个应用程序提供了一个2.3平方米的足迹,到1.9秒或更少的时间,快速进给速度75米/分钟,2 g加速度,典型的主轴速度一样快27000 rpm,工具的变化在0.8秒,在这个应用程序中,一个双轴数控旋转/倾斜。该公司表示，这是在TAPS加工铝工件的理想组合。

Hussey先生和Bujeaud先生详细介绍了典型的工作如何通过水龙头工程部门流动：“我们从设计数据中创建了我们的工程模型，例如Pro-E型号或IGES文件。除非我们在我们的母公司（TurboCam）创建了它，否则我们很少发生来自客户的可加工模型。我们分析客户模型以确定适当的表面完整性和曲率，以减少表面偏差，设计三轴刀具路径，以及双轴旋转台运动。“

工具路径放置是加拿大安大略省CAMplete Solutions公司的TruePath软件和内部Turbocam编码的结果。有了这些“干净的数据”，Turbocam可以以APT格式确定刀具位置和刀具轴矢量，并在3D空间中的XYZ位置。方法和撤销在TruePath软件中自动定义，节省了时间。该公司报告称，它能够比过去更快地在实际生产机器上进行第一次运行，结果更可预测。此外，Turbocam可以使用公司现有的性能数据库，在不同的材料上模拟程序的执行。

根据Hussey先生的说法，在这个过程中，使用CNC和驱动组件Simodrive 611U有很多优势:“高速和五轴运动可以产生非线性的机器运动，影响切割的精度，”他解释道。CNC/驱动套件有助于消除这些运动学问题。这也是CAMplete TruePath软件补偿非线性机器运动的一个领域。”

Truepath采用APT或CL数据以及本机CAM数据，如MasterCam .nci和OpenMind .pof，并以额外的优势，以可与典型的后处理器相当的方式创建CAM程序，补偿刀具路径和通信设计。将机器运动分解为序列。根据Developer，Camplete Solutions Inc。提供了在几乎无缝的五维3D环境中修改，分析，优化，模拟和后期五轴刀具路径所必需的一切。刀具路径编辑，矢量，矢量修改，以避免碰撞和机器通过旅行监控可以进一步减少第一部分的时间。

Hussey先生的评论称，与此前用于此特定应用的生产方法和机器相比，运行时间的减少超过20％。

他说:“我们跟踪工厂里每台机器的产量，并比较每台机器-单元的产量和生产的副产品。”“因为我们使用的材料非常不同，所以我们保持这些数据是非常关键的，以便为目标项目正确选择机器。在这些叶轮的例子中，我们知道我们第一次在2004年IMTS和2005年EMO展会上看到的Chiron机器是答案。”

尽管涉及速度，但该公司通常能够达到优于±0.002英寸的公差。该公司表示，振动监视器和激光位置探测机加工中心的加工中心进一步有助于保持这些复杂铣削零件的高精度。每台机器上安装了一种自定义冲洗套件，因为零件的复杂性需要消除对工艺完整性必不可少的芯片迁移。使用车载EPS网络服务器的控制还监控工具磨损和整体机器维护，直接从控制器到Chiron America在北卡罗来纳州的Wi-Fi电子邮件能力以及德国的机器建设者的工厂。

关于机器控制的整体运行，Hussey先生指出，其运营商和应用工程师喜欢西门子CNC的速度和灵活性。加工中心的CNCS的开放式架构使其适用于改变，辅助设备加载项和伴随监控/跟踪由此所需的数据。Hussey先生补充说，CNC能够处理数据并保持足够灵活，以适应公司的各种自动化设置。因此，当与CHIRON机器同时使用这项技术时，该公司能够实现它认为这是对该特定应用的最佳组合。

840D的转换定向（Traori）特征也为本提供了更大的控制整个过程，因为它基于工件方向而不是预定程序中的工具位置。根据该公司的说法，这导致在材料表面上更一致的表面处理和更少的喋喋不休，这是生产这些涡轮增压器组分时的关键因素。