Az összetett öttengelyes megmunkálás során a rendelkezésre álló CAM-stratégiák csak egy részét adják az eredménynek. A programozónak kezelnie kell az eszköz orientációját, a szingularitásokat, a forgó tengelyek korlátait, az ütközéseket, az átmeneteket és az adott CNC vezérlő viselkedését is. A hyperMILL és a Siemens NX CAM egyaránt képesek ezekre a feladatokra, de eltérő módon szervezik a munkafolyamatot.
A hyperMILL elsősorban a megmunkálási technológiára és a komplex felületekhez készült specializált stratégiákra fókuszál. Az NX CAM a szélesebb Siemens NX környezet része, és azoknak a vállalatoknak ideális, amelyek egyetlen láncot keresnek a tervezés, gyártás-előkészítés, adatkezelés és digitális iker területén. A választást a vállalat tényleges alkatrészei és gépei alapján érdemes kezdeni, nem pedig egy általános funkciólista alapján.
Mit kell tudnia az öttengelyes CAM-nek
Az öttengelyes műveletek több nehézségi szinten zajlanak. A pozicionális 3+2 megmunkálásnál az alkatrész vagy az eszköz elfordul, és a vágás alatt rögzített pozícióban marad. A szimultán megmunkálásnál a lineáris és forgó tengelyek egyszerre mozognak. Ebben az esetben a CAM-nek ki kell számítania a kontaktpontot és a stabil eszközorientációt az egész pályán.
A gyártás szempontjából fontos a mély területek elérése, az eszköz kilógása, a forgó tengelyek sima mozgása, a gép mozgástartománya és a felületi minőség. Pontos gépmodell nélkül a munkadarab koordinátáiban biztonságosnak tűnő pálya a posztprocesszálás után kivitelezhetetlenné válhat. Ezért a teljes értékelés tartalmazza a CAM-számítást, a posztprocesszort és a végső NC-kód szimulációját is.
A hyperMILL erősségei
Az OPEN MIND a hyperMILL-t specializált CAM-rendszerként fejleszti maráshoz, fúráshoz, esztergálás-maráshoz és összetett többtengelyes feladatokhoz. Az öttengelyes funkciók között megtalálhatók a pozicionált, automatikusan indexált és folyamatos stratégiák. Az ütközéselkerülő algoritmusok módosíthatják az eszköz dőlésszögét, hogy megőrizzék a hozzáférést a felülethez, miközben megakadályozzák a szerszámtartó vagy a főorsó érintkezését az alkatrésszel.
A rendszer különösen jól használható olyan feladatoknál, ahol az alkatrész formája határozza meg a technológiát. Az impellerekhez és bliszkekhez a Multiblade csomag, a turbinakerekekhez a Blade, a csatornákhoz és csövekhez a Tube modul készült. Ezek a megoldások csökkentik a kézi segédgeometria építés mennyiségét, és a programozónak az adott alkatrésztípushoz kapcsolódó paramétereket biztosítanak.
A hyperMILL MAXX Machining magas teljesítményű durva- és simítómarási, valamint fúrási stratégiákat tartalmaz. A simítómarásnál például kúpos hordómarókat is alkalmaznak. Ezeknek az eszközöknek a nagy hatékony sugara lehetővé teszi a nagyobb lépésközöket a szükséges gerincmagasság megtartása mellett, bár a tényleges eredmény az alkatrészgeometriától, a géptől, az eszköztől és a vágási paraméterektől függ.
A hyperMILL VIRTUAL Machining összekapcsolja a posztprocesszálást, a mozgásoptimalizálást és az NC-kód ellenőrzését a virtuális gépmodellel. Ez kulcsfontosságú, mert a posztprocesszornak figyelembe kell vennie a kinematikát, a forgó tengelyek korlátait, a TCP-funkciókat és a vezérlőspecifikus sajátosságokat. Az OPEN MIND szabványos és testreszabott posztprocesszorokat kínál a gép és vezérlő adott kombinációjához.
A Siemens NX CAM erősségei
Az NX CAM lefedi a prizmatikus alkatrészek megmunkálását, szerszám- és présformagyártást, összetett repülőgépipari komponenseket, esztergálás-marást, gépen történő mérési folyamatokat és más gyártási eljárásokat. Az öttengelyes funkciók az NX-en belül működnek, ahol elérhetők a modellező és közvetlen geometriamódosító eszközök. A technológus képes lyukakat lezárni, felületeket eltolni és az alkatrészt megmunkálásra előkészíteni anélkül, hogy külön CAD-alkalmazásba kellene átmennie.
Az NX egyik nagy előnye a CAD, CAM és a menedzselt gyártási adatok közötti kapcsolat. Ha a vállalat már használja az NX-et tervezésre és a Teamcentert PLM-re, a gyártástechnológia menedzselt modellekkel és verziókkal dolgozhat. Ez csökkenti a köztes fájlok számát és megkönnyíti a változtatások végigvitelét a tervezési és gyártási folyamatokon.
Az NX CAM támogatja a feature-alapú megmunkálást és a folyamat-sablonokat. A rendszer képes felismerni az alkatrész jellemzőit és alkalmazni a tárolt megmunkálási szabályokat. Ez hasznos ismétlődő zsebeket, lyukakat, falakat és más szabványos elemeket tartalmazó alkatrészek családjainál. A hatékonyság a szabályok minőségétől és a tudásbázis fegyelmezett karbantartásától függ.
A Siemens integrált posztprocesszálást és több szintű ellenőrzést kínál: pályamegjelenítést, anyagleválasztás szimulációt és gépmodell-alapú szimulációt. A G-kód alapú szimuláció a posztprocesszált kódból fut, és figyelembe veszi a gépet, az alkatrészt, a befogót és az eszközt. A Post Hub-on keresztül elérhetők gépkészletek, a Post Configurator pedig a posztprocesszorok testreszabására szolgál.
Hol mutatkozik meg a különbség a gyakorlatban
A hyperMILL gyakran előnyös azoknak a gyártócsapatoknak, amelyek elsősorban a bonyolult alkatrészek pályaminőségét értékelik a CAM-ben. A dedikált stratégiák, az automatikus orientációszabályozás, a maradékanyag-megmunkálás és a speciális alkalmazások lapátokhoz vagy impellerekhez lehetővé teszik, hogy a programozók a vágási folyamatra koncentráljanak.
Az NX CAM inkább akkor illeszkedik jól, ha az öttengelyes megmunkálás egy nagyobb mérnöki rendszer része. A pályák mellett a vállalatnak szüksége lehet a szabályozott CAD-modellekre, változáskezelésre, technológiai sablonokra, mérésre, többállásos tervezésre és kapcsolódásra más Siemens-termékekhez.
Ez a különbség nem abszolút. A hyperMILL is kínál CAD-eszközöket, automatizálást és virtuális megmunkálást. Az NX CAM fejlett, specializált öttengelyes stratégiákat tartalmaz lapátokhoz, impellerekhez, mély üregekhez és szabad formájú felületekhez. A tényleges hatékonyság a modulok, verzió, posztprocesszor és a programozó szakértelmének kombinációjától függ.
Milyen vállalatoknak ajánlott a hyperMILL
- Az üzem rendszeresen gyárt impellereket, bliszkeket, turbinakerekeket, szerszámokat vagy összetett alámetszésekkel rendelkező alkatrészeket.
- Elsődleges szempont a hatékony öttengelyes pályavezérlés és stabil felületi minőség.
- Szükségesek a specializált stratégiák és az automatikus ütközésmegelőzés az eszközorientáció változtatásával.
- A vállalat több CAD-rendszert használ, és olyan CAM-et keres, amely beilleszthető a meglévő folyamatba.
- A szállító képes minden kritikus géphez posztprocesszort és virtuális modellt biztosítani és validálni.
Ilyen helyzetben érdemes nem egy bemutató alkatrészt, hanem a vállalat legnehezebb műveletét tesztelni. A jó teszt tartalmazzon korlátozott hozzáférésű területeket, forgótengely-szingularitások közeli mozgásokat, rövid szerszámot, tartó tisztaságot és előírt felületi minőséget.
Milyen vállalatoknak ajánlott az NX CAM
- A tervező és gyártástechnológiai részlegek már Siemens NX-ben dolgoznak.
- A modellek verzióit és a gyártási adatokat Teamcenter kezeli, vagy ilyen integráció van tervben.
- Az öttengelyes maráson túl szükség van esztergálás-maráshoz, méréshez, robotizáláshoz, additív gyártáshoz vagy egységes digitális gyártási modellhez.
- A szervezet feature-alapú automatizációt kíván fejleszteni és jóváhagyott gyártási folyamatokat újrahasznosítani.
- Fontos, hogy az alkatrész, szerszám, gép és NC-kód egy mérnöki környezetben kezelhető legyen.
A széles platform előnye a megfelelő adatstruktúrák, könyvtárak, sablonok és jogosultságok beállítása után mutatkozik meg. Ha ezek a folyamatok nincsenek definiálva, az NX mérete önmagában nem szünteti meg a manuális munkát vagy az osztályok közötti eltéréseket.
A posztprocesszor és a szimuláció fontosabb, mint a marketinglista
Az öttengelyes CAM-et nem lehet csak a megjelenített pályák alapján értékelni. A pályát át kell alakítani a konkrét vezérlő parancsaira, figyelembe véve a gép kinematikáját, tengelyirányokat, nullpontokat, forgási korlátokat, unwind mozgásokat, TCP-funkciókat és gépi ciklusokat. Egy hiba ebben a rétegben csak a gépen válhat észlelhetővé.
Az átvételi teszteléshez a végleges NC-kód alapján történő szimuláció szükséges, mert a CAM belső pontjainak ellenőrzése nem elég. A virtuális beállításnak tartalmaznia kell a gépet, főorsót, szerszámot, tartót, befogót, alapanyagot és az alkatrészt. Külön ellenőrizni kell a gyors átmeneteket, szerszámcserét, tengelykorlátokból való kilépést és a programmegszakítás utáni folytatás viselkedését.
A szállító felelőssége is lényeges. Előre tisztázni kell, ki javítja a posztprocesszort, hogyan igazolják a módosításokat, hogy a gépmodell része-e a csomagnak, és hogy a korábbi programok újraellenőrizhetők-e CAM vagy vezérlőfrissítés után.
Hogyan végezzünk pilot összehasonlítást
Egy hasznos pilot teszt két alkatrészt tartalmazzon. Az első a vállalat napi fő munkáját reprezentálja. A második a legösszetettebb öttengelyes feltételeket: mély üregek, magas falak, alámetszések, szigorú átmeneti követelmények vagy korlátozott eszközdőlési tér.
- Adjuk meg mindkét szállítónak ugyanazokat a CAD-modelleket, gépdefiníciót, szerszámokat és felületi követelményeket.
- Rögzítsük a modell előkészítéséhez, programozáshoz és pályaszámításhoz szükséges időt.
- Vizsgáljuk meg az NC-program hosszát, a forgótengelyek mozgásának simaságát, a visszahúzások számát és a várható gépidőt.
- Futtassuk le a posztprocesszált kód szimulációját a teljes gépmodell alapján.
- Megmunkáljunk egy tesztalkatrészt azonos szerszámmal, és mérjük le a kritikus felületeket.
- Módosítsuk az eredeti modellt, és értékeljük az ismételt munka mennyiségét.
- Adjunk át egy második programozónak a projektet, és vizsgáljuk meg, mennyire érthető a műveleti struktúra.
A hyperMILL gyakran jó választás azoknak a gyártóknak, akik dedikált öttengelyes stratégiákat és szoros vágási folyamat-ellenőrzést keresnek. Az NX CAM logikus opció azoknak a cégeknek, amelyek Siemens ökoszisztéma köré építik a gyártástechnológiát, és összekapcsolják a CAM-et a CAD-del, PLM-mel és a szélesebb digitális ikerrel.
A végső döntést a vállalat saját gépein végzett pilot tesztnek kell megerősítenie. A posztprocesszor minősége, a szimuláció hitelessége és a csapat képessége a biztonságos programok stabil előállítására nagyobb hatással van az eredményre, mint a funkciók száma egy összehasonlító táblázatban.