Narzędzia do materiałów resztkowych i obróbki wykańczającej

Prezentacja na temat: "Narzędzia do materiałów resztkowych i obróbki wykańczającej"— Zapis prezentacji:

1 Narzędzia do materiałów resztkowych i obróbki wykańczającej
FXS-EBM WXL-LN-EBD WXL-LN-EBD 1

2 FXS-HS-EBM Ø10mm R5 Średnica: 10mm Promień naroża: 5mm Ostrza: z=4
Obroty: /min VC: 200 m/min Posuw: mm/min fz: 0,31 mm AP: 0,3 mm AE: 0,3 mm Strategia: Materiał resztkowy/ wykańczanie wstępne Drehzahl: /min VC: 226 m/min Vorschub: mm/min fz: 0,2 mm AP: 0,2 mm AE: 0,2 mm Strategie: wykańczająca 2 2

3 FXS-HS-EBM Ø10mm R5 Standard FXS- Pokrycie
Wysokie posuwy na ząb dzięki 4 ostrzom Frez kulowy 4-ostrzowy Obróbka różnorodnych materiałów 800N/m i stale do 60 HRC OSG FXS-EBM Centralne ostrze Frez kulowy 4-ro ostrzowy do obróbki zgrubnej i wykańczającej 3 3

4 WXL-LN-EBD Ø6mm R3 Średnica: 6mm Promień naroża: 3mm Ostrza: z=2 Obroty: /min VC: 188 m/min Posuw: mm/min fz: 0,20 mm AP: 0,2mm AE: 0,2mm Strategia: Materiał resztkowy Obroty: /min VC: 188 m/min Posuw: mm/min fz: 0,10 mm AP: 0,12mm AE: 0,12mm Strategia: Obróbka wykańczająca Uniwersalny frez kulowy o wszechstronnym zastosowaniu dostępny w 284 wielkościach!!! 4 4

5 WXL-LN-EBD Ø6mm R3 WXL-Pokrycie (1100°C wytrzymałość termiczna)
Ø 0,1mm do Ø 6mm w różnych długościach Ø 0,1mm do Ø 20mm w standardowych długościach Różne rodzaje chwytów, do wyboru: Ø 4mm lub Ø 6mm Geometria zgrubna i wykańczając Od miedzi po stale 55 HRC 336 różnych typów frezów kulowych z serii WXL Tolerancja promienia od +/ mm Frez kulowy o wysokiej dostępności magazynowej idealny do zastosowania w obróbce narzędzi i form 5 5

6 WXL-LN-EBD Ø1mm R0,5 Frezy miniaturowe najwyższej jakości
Średnica: 1mm Promień naroża: ,5 mm Ostrza: z=2 Obroty: /min VC: 157 m/min Posuw: mm/min fz: 0,03 mm AP: 0,02 mm AE: 0,2 mm Strategia: Grawerowanie Frezy miniaturowe najwyższej jakości 6 6

7 WXL-LN-EBD Ø1mm R0,5 WXL-Pokrycie (1100°C Wytrzymałość termiczna)
Wysoki wybór frezów miniaturowych Miedź do stali 55 HRC Szlif centralny idealny do materiałów egzotycznych Specjalny promień przejścia do chwytu Ø 0.1mm do Ø 6mm w ogromnej palecie wyboru 7 7

8 Obszary zastosowania pokrycia WXL
Obróbka przy długim czasie maszynowym Narzędzia o wysokiej żywotności Elektrody miedziane Dentystyka: Cyrkon, NEM i Tytan Zastosowanie optyczne 8 8

9 Trwałość i jakość powierzchni
Dynamiczna maszyna Duża przetwarzalność danych zespołów sterowania Stały jednakowy naddatek obróbkowy na konturze Narzędzia mocowane najkrócej jak to możliwe Specjalnie wybrane strategie do powierzchni o wysokiej jakości Stabilne mocowanie Wysoka dokładność bicia HAIMER 9

10 Niewyważenie dużo kosztuje, nawet jeśli go nie widać!
Niewyważenie jako problem Niewyważenie dużo kosztuje, nawet jeśli go nie widać! Niewyważone narzędzia wywołują przy wysokich obrotach siły odśrodkowe Siły te oddziałując na wrzeciono maszyny i powodują wibracje W rezultacie niewyważenie szkodzi maszynie, wrzecionu i narzędziu Niewyważenie redukuje żywotność narzędzia, wrzeciona oraz pogarsza dokładność obróbki i jakość uzyskanej powierzchni Niewyważenie ogranicza wydajność maszyny. 10

11 Dokładność ruchu obrotowego
Wpływ na dokładność ruchu obrotowego; narzędzie wyważone vs. niewyważone Koncentryczność µm 11

12 Konsekwencje niewyważenia Niewyważenie powoduje błąd w ruchu obrotowym
Złe utrzymanie wymiaru Duże zużycie narzędzi Niska wydajność skrawania

13 niewyważenia statycznego
Podstawy niewyważenia statycznego MU = Masa niewyważenia (w g) r = odległość masy niewyważenia od od osi obrotu (w mm) M = Masa rotoru (w kg) e = odległość środka ciężkości od osi obrotu (w µm) FF = siła odśrodkowa Wielkość niewyważenia: Jednostka niewyważenia: Rechenbeispiel e=U/M Mimośrodowość: 13

14 Uproszczona prezentacja
e=U/M Mimośrodowość:

15 Wyważenie narzędzi Potencjalne oszczędności na każde centrum obróbcze
Grundlagen einfügen

16 Podstawy obliczeń Okres użytkowania wrzeciona (przy obrotach max rpm): Narzędzia niewyważone: godz. Narzędzia wyważone: godz. Koszt wymiany wrzeciona: € Nie uwzględniono: Lepsza jakość powierzchni Koszty związanie z nieplanowanym postojem maszyny (wymiana wrzeciona) Verbesserte Maßgenauigkeit W pojedynczych przypadkach możliwe są znaczne większe oszczędności 16

17 Podsumowanie Wyważaj narzędzia po każdej wymianie!
gdy narzędzia często posiadają niesymetryczną geometrię (np. chwyt weldona) gdy ruchome części wpływają na precyzyjne wyważenie (np. nakrętka mocująca, narzędzia trzpieniowe) gdy narzędzia składane wywołują dodatkowe niewyważenie

18 Dynamiczne wyważarki HAIMER Tool Dynamic.
Rozwiązanie Dynamiczne wyważarki HAIMER Tool Dynamic. Economic Economic Plus Comfort Comfort Plus DMG

19 Różnice obróbki 5-osiowej
5-osiowa obróbka 5-osiowa obróbka symultaniczna Obróbka 5-osiowa 5-osiowe pozycjonowanie

20 Różnice obróbki 5-osiowej
Unterschiede der 5-Achsen Bearbeitung Różnice obróbki 5-osiowej Obróbka 5-osiowa Detal mocowany jest na stole roboczym i pozwala na obróbkę z 5 stron w jednym mocowaniu

21 Różnice obróbki 5-osiowej
5-osiowe pozycjonowanie Kombinacja obróbki 5-stronnej i obróbki pod różnymi kątami. Obie osie tokarskie używane są tylko po to, aby narzędzie lub detal ustawić we właściwym położeniu.

22 Różnice obróbki 5-osiowej
5-osiowa obróbka symultaniczna Ta technika obróbki stosowana jest do detali, które mogą być obrabiane tylko poprzez symultaniczne ruchy wszystkich 5 osi. (Symultana interpolacyjna)

23 Obróbka 5-osiowa Korzyści dla użytkownika
Niepotrzebne żadne urządzenia pomocnicze  Oszczędność kosztów i czasu  Wyższa dokładność Niepotrzebne żadne specjalne narzędzia  Mniej narzędzi  Redukcja kosztów narzędzi  

24 Obróbka 5-osiowa Korzyści dla użytkownika
Jednakowy posuw, ale większe długości obróbki  większe wióry Redukcja długości narzędzi  Wyższa stabilność narzędzi  Mniejsze drgania  Wyższa żywotność narzędzi  Lepsza jakość powierzchni   

25 Obróbka 5-osiowa Korzyści dla użytkownika
Obróbka w jednym kroku zamiast wielu małych przyrostów  Lepsza jakość powierzchni  Krótszy czas obróbki  Mniej obróbki dodatkowej Uniknięcie prędkości skrawania „Zero”  Podwyższona żywotność narzędzia  Zredukowane koszty narzędzi  Lepsza jakość powierzchni detalu 

26 Obróbka 5-osiowa Korzyści dla użytkownika
Ruch współbieżny W kierunku frezowania Ra = 0,44 µm Poprzecznie Ra = 0,72 µm Czas obróbki 8min 24sek. Ruch współbieżny / Ruch przeciwbieżny W kierunku frezowania Ra = 0,87 µm Poprzecznie Ra = 0,82 µm Czas obróbki 6min 12sek. Ruch współbieżny 30° W kierunku frezowania Ra = 0,24 µm Poprzecznie Ra = 0,25 µm Czas obróbki 8min 24sek. Praktyczna próba w DECKEL MAHO Seebach Liczba obrotów n = min-1 Posuw f = mm/min Frez kólisty d = 6 mm Dosuw narzędzia ae = 0,08 mm

27 5-osiowe pozycjonowane
Udział w rynku poszczególnych wariantów obróbki 5-osiowe pozycjonowane Obróbka 5-stronna 63% 27% 10% 5-osiowa obróbka symultaniczna

28 5-osiowa obróbka symultaniczna tylko tam, gdzie ma to sens
5-osiowa obróbka symultaniczna powinna być stosowana tylko wtedy, gdy wymaga tego obrabiany detal. Wady symultanicznej obróbki 5-osiowej: Wysoki nakład pracy nad oprogramowaniem Wyższe niebezpieczeństwo kolizji Z reguły dłuższe czasy obróbki z powodu ruchów wyrównawczych stołu lub wrzeciona Mniejsza dokładność i jakość powierzchni, ponieważ sumują się odchyłki osi. TEBIS

29 Wirtualny proces produkcji
Artykuł Konstrukcja środków produkcji Jakość powierzchni Inżynieria Kontrola produkcji Wybór maszyn QS Emisja NC Planowanie produkcji Wybór narzędzi Obróbka maszynowa Produkcja Bloki seminaryjne 1-3 Orientacja Symulacja Obróbka elementów funkcji Obróbka wykańczająca Obróbka zgrubna Programowanie

30 Wirtualny proces produkcji
Artykuł Konstrukcja środków produkcji Jakość powierzchni Inżynieria Kontrola produkcji Wybór maszyn QS Planowanie produkcji Emisja NC Wybór narzędzi Produkcja Bloki seminaryjne 1-3 Obróbka maszynowa Orientacja Programowanie Symulacja Obróbka elementów funkcji Obróbka wykańczająca Obróbka zgrubna

31 Programowanie Obróbka wykańczająca 3+2 osie 5 osi Jakość powierzchni
Automatyczne Indywidualne Zmienić ilustrację, gdyż nie jest rozpoznawana przez ścieżki NC.

32 Programowanie Obróbka wykańczająca 3+2 osie 5 osi Jakość powierzchni
Automatyczne Indywidualne

33 Wirtualny proces produkcji
Artykuł Konstrukcja środków produkcji Jakość powierzchni Inżynieria Kontrola produkcji Wybór maszyn QS Planowanie produkcji Emisja NC Wybór narzędzi Produkcja Bloki seminaryjne 1-3 Obróbka maszynowa Orientacja Programowanie Symulacja Obróbka elementów funkcji Obróbka wykańczająca Obróbka zgrubna

34 Produkcja Obróbka maszynowa Plan pracy Bestfit (Orientacja)
Kontrola kolizji

35 Produkcja Obróbka maszynowa Plan pracy Bestfit (Orientacja)
Kontrola kolizji

36 Produkcja Obróbka maszynowa Plan pracy Bestfit (Orientacja)
Kontrola kolizji ToolControl

37 Wirtualny proces produkcji
Artykuł Konstrukcja środków produkcji Jakość powierzchni Inżynieria Kontrola produkcji Wybór maszyn QS Planowanie produkcji Emisja NC Wybór narzędzi Produkcja Bloki seminaryjne 1-3 Obróbka maszynowa Orientacja Programowanie Symulacja Obróbka elementów funkcji Obróbka wykańczająca Obróbka zgrubna

38 Produkcja Emisja NC Optymalizacja pod kątem maszyn
Optymalizacja pod kątem sterowania Jednorazowe dostosowanie Wsparcie cyklu Siemens np. 832

39 Wirtualny proces produkcji
Artykuł Konstrukcja środków produkcji Jakość powierzchni Inżynieria Kontrola produkcji Wybór maszyn QS Przesyłanie danych NC do systemu Siemens w celu drugiej obróbki Planowanie produkcji Emisja NC Wybór narzędzi Produkcja Bloki seminaryjne 1-3 Obróbka maszynowa Orientacja Programowanie Symulacja Obróbka elementów funkcji Obróbka wykańczająca Obróbka zgrubna Siemens

40 HSC Czynniki składające się na efektywność aplikacji HSC
Maszyna Definition of high-speed machining HSC milling uses cutting speeds ranging between 1,000 and 70,000 m/min depending on the material used. HSC is a high-speed cutting procedure which shall meet the following four different requirements: Decisive reduction of machining times through superior rotational frequencies and feedrates, that means high cutting volume Reduced machining forces through superior spindle rotation frequencies Prevention of workpiece heating through cutting heat dissipation into the chips, and Significantly improved quality of the machined surface to prevent rework. HSC (High Speed Cutting) Wysokowydajna obróbka Sterowanie Narzędzia Urządzenia pomiarowe, uchwyty CAD/CAM 40

41 Prędkość Precyzja Jakość powierzchni
System CNC dla obróbki HSC System CNC w aplikacjach dla obróbki wysokowydajnej musi spełniać szeroki zakres kryteriów. Prędkość Look Ahead Kompresor Skalowalna funkcjonalność komponentów Krótki czas cyklu bloku In metalworking applications using CNC milling machines, the term of High Speed Cutting (HSC) designates a cutting procedure featuring a cutting speed that is increased by a multiple of times due to the extremely high tool rotational speeds and feedrates; the resulting chip thickness, however, is significantly reduced compared to normal cutting processes. The main fields of application of the HSC technology comprise processes placing superior requirements with regard to the cutting performance and surface quality especially in the tool and moldmaking sector. HSC distinguishes by a time cutting volume which is increased by up to 30 %, 5 to 10 times higher feedrates and and cutting forces that are reduced by a factor of up to 30. This allows to machine thin-walled workpieces. The surface quality is increased and subsequent machining steps may be omitted. This also prevents workpiece distortion resulting from heating during the cutting process because the cutting speed is higher than the heat dissipation speed and the heat thus remains in the chip. Hardened materials with a hardness of up to 70HRC can be machined, which in most cases prevents hardening after milling and thus the risk of hardening distortion. Both rough-machining (through superior cutting performance) and finishing (through superior surface quality) provide large savings potentials compared to conventional manufacturing. Sterowanie wyprzedzające Ograniczenie szarpnięć Ograniczenie szarpnięć „Wygładzanie” bloków Gładkie profile prędkości Kompresor Precyzja Jakość powierzchni

42 Łańcuch procesu CAD  CAM  CNC
Stworzenie zbiorów NC Postprocesor Oprogram. CAD Przekształcenie komend NC w sekwencje ruchów osi Sterowanie NC Projekt (stacja projektowa) Oprogram. CAM Obróbka skrawaniem (obrabiarka) Maszyna Generowanie ścieżki narzędzia

43 Łańcuch procesu CAD  CAM  CNC
Ideal tool path Linearized tool path Tolerance band Axis / chord error Model geometryczny W systemach CAD projektowane są skomplikowane powierzchnie (dowolne formy). W celu wyfrezowania tych wielu powierzchni system CAM zwykle przekształca takie dowolne formy CAD w wielościany. Bryły Oznacza to, że zaprojektowana gładka powierzchnia zostaje przybliżona za pomocą wielu niewielkich płaszczyzn . To powoduje odchylenie od oryginalnej dowolnej formy. Algotytmy NC Program CAM tworzy ścieżki narzędzia dla tych wielościanów. Postprocesor używa ich to utworzenia bloków NC w obrębie zadanej tolerancji błędu. Zwykle zawierają one wiele małych odcinków prostych. Niewielkie płaszczyzny wielościenne mogą być wyraźnie widoczne na powierzchni, co może prowadzić do niepożądanych efektów.

44 Cele obróbki HSC Główne czynniki: Jak najkrótszy czas obróbki
Perfekcyjna jakość powierzchni Precyzja detalu Wygodna obsługa i użyteczność dla operatora maszyny Pleuel Kniegelenk

45 Tryb sterowania konturem Look Ahead
Funkcja G64/G645 »Look Ahead« obejmuje określoną, parametryzowalną liczbę bloków przejazdowych pozwalając na zoptymalizowanie prędkości skrawania. Tryb sterowania konturem z uwzględnieniem funkcji Look Ahead ma na celu zabezpieczenie przed zwalnianiem na styku bloków i przejazd po konturze z możliwie stała prędkością. . Taka krzywa prędkości poprawia jakość powierzchni i redukuje czas obróbki. Path control mode is a traversing mode during which the NC tries to maintain the programmed path velocity as constant as possible. Especially path axis deceleration at the part program block limits shall be prevented. "Look Ahead" is a function used to optimize the path control mode. Continuous machining operations are required in order to achieve superior workpiece surface quality. For this reason, path velocity oscillations should be prevented during machining. Without "Look Ahead", the NC only considers the traversing block that directly follows the current traversing block in order to determine the possible path velocity. If the following traversing block only comprises a short traversing path, the NC must reduce the path velocity (braking in the current traversing block) to be able to stop in time at the end of the following block. The "Look ahead" function covering a parameterizable number of traversing blocks following the current traversing block possibly allows to achieve a significantly higher path velocity because a significantly higher number of traversing blocks resp. travel paths is provided to the NC for calculation. Posuw N1 N12 G64 Look Ahead

46 Format Spline (2 bloki NC)
Kompresor Online danych NC System CAM zwykle generuje bloki liniowe z uwzględnieniem określonej dokładności. Kompresor Online COMPCAD łączy sekwencje rozkazów G1 i scala je na postać funkcji Spline specyficznej dla systemu sterowania. Ilość bloków przejazdowych zostaje w ten sposób znacząco zredukowana. Dzięki aktywnemu kompresorowi, powierzchnia o dowolnej formie może być obrabiana z większą prędkością bez ograniczania prędkości przy zmianie bloków. Due to the powerful speed control functions, the conventional block cycle time is only of subordinate importance for the SINUMERIK 840D sl. The cumulation of linear blocks into splines internally yields a far lower amount of data. This results in a minimum calculational block change time. The surface quality is increased because the machine axes can be traversed more harmonically thus preventing an excitation of machine resonances. This results in more constant traversing velocities stressing less the machine and increasing productivity. Feedrate in mm/min = (dot pitch in mm x 1000 x 60) / IPO in ms x 1.1 e.g. dot pitch 0.2 mm / block change time Ipo 2ms = max. theoretical feedrate of 6000 mm/min W czasie cyklu NC Kontur Kontur Zakres tolerancji Zakres tolerancji Format G01 (10 bloków NC) Format Spline (2 bloki NC) Live Demo 46

47 …Live Demo