ČLÁNKY


5osé obrábění ve výrobě vstřikovacích forem

Společnost Tooltech UK z Plymouthu se zabývá výrobou lisovacích nástrojů a vstřikovacích forem pro odlévání metodou ztraceného vosku.  V průběhu uplynulých let nepřetržitě investovala do modernizace strojového parku i do softwarového vybavení. Protože chce maximálně zefektivnit výrobu, v této snaze nepolevuje ani nyní. Nedávno proto zakoupili 5osé centrum, aby pomocí 5osého obrábění dramaticky zkrátili výrobní časy.

Výrobní ředitel společnosti Tooltech UK, Mark Newcomb, vysvětluje: „Zakázka, kterou Tooltech UK původně vyráběl 2 dny na 3osých strojích, byla na 5osém centru hotová za 25 minut. Původně jsme vyráběli formu na 10 upnutí, protože obsahovala extrémně složité tvary, a výroba nám trvala 3 týdny. Na 5osém centru, které programujeme Edgecamem, to zvládneme na 3 upnutí a za jediný týden.“ Tooltech UK navrhuje a vyrábí lisovací nástroje, formy na vosk a veškeré související vybavení včetně všech typů upínacích desek pro zákazníky z oblasti energetiky a leteckého průmyslu.

více...

“Zákazníci k nám přicházejí s modelem součásti a my jim navrhneme a vyrobíme potřebné lisovací nářadí či formu. Máme velmi dobré reference a velké zkušenosti s řešením všech problémů, které výroba nástrojů a forem přináší.”

Nástroje a formy se pohybují od hmotnosti 1,8 tuny, 1,8 metrů délky a 800 mm šířky až po ty malé o velikosti do 50 mm. Průměrná velikost formy na lití metodou ztraceného vosku je okolo 1,2 – 1,3 metru. Své první 5osé centrum, německý Hedelius, společnost zakoupila ke svým již stávajícím 3osým strojům YMC a Bridgeport. Nástrojárna v Plymouthu má výrobní plochu přes 600 m2 a je využívána na výrobu velkých vložek do forem a na obrábění vtokových kanálků a lisovacích nástrojů. Většinu zakázek společnosti Tooltech UK tvoří formy pro gravitační lití a jak uvádí výrobní ředitel Mark Newcomb, jsou schopni dosáhnout velké přesnosti a perfektní kvality odlitků. Je to nutné pro udržení dobrého jména firmy a získání náskoku před konkurencí. „Konkurence je v našem oborou opravdu velká, takže se snažíme expandovat. Zvětšujeme výrobní prostory a vybavili jsme se i centrem pro 4osé obrábění. Zákazníci nás zahrnují stále větším množstvím zakázek a potřebují rychlou odezvu. Jediný způsob, jak nápor zakázek zvládat, by bylo pracovat přesčas, a to hodně. Takže jsme opravdu spokojení s tím, že díky zakoupení Edgecamu s modulem pro 5osé obrábění pro naše 5osé centrum jsme schopni ušetřit opravdu velké množství strojního času! Zákazníkův model načteme do CAD systému a můj syn Andrew kolem něj navrhne formu. Jakmile je model formy hotový, načteme jej v Edgecamu. Vyrábíme také nejrůznější upínací přípravky a upínací desky. A Edgecam nám velmi výrazně pomáhá s programováním všech dílců, které potřebujeme vyrábět.“

CAM programátor firmy Tooltech UK, Lance Jobe, z Edgecamu generuje NC programy, seřizovací a zakázkové listy s veškerými potřebnými informacemi pro dílnu. A jak sám Lance Jobe vysvětluje, nástroje jsou nejčastěji vyráběny z duralu a většina upínačů a upínacích desek je z nerezové oceli. Díky tomu, jak jednoduchá je práce v Edgecamu, to zvládají bez problémů. Lance dodává, že Edgecam je nedílnou součástí výrobního procesu firmy Tooltech UK, a že nasazení 5osého obrábění znamenalo, že díky významnému omezení přeupínání dílů se zkrátil strojní čas a navíc díky tomu vzrostla přesnost obrobených součástí. Díky naklopení nástroje a dodržení nastaveného kontaktního úhlu nástroje a obrobku je také výsledný povrch lepší a životnost nástroje delší. Jako další přínos uvádí například lepší přístup v případě obrábění negativních stěn spolu s možností používat kratší nástroje. Snadnější návrh upínacích přípravků umožňujících dodržet kontaktní úhel styku nástroje a obráběného kusu.

Lance dodává: „Další výhodou Edgecamu je snadnost jeho používání. Díky pokročilým nástrojům je vygenerování výsledného NC kódu velmi snadné“. Protože Adrew Newcomb, syn výrobního ředitele, dříve pracoval jako obsluha obráběcího centra, ví velmi dobře, jak má v CADu správně navrhnout nástroje. Jediným problémem se pak stalo obrábění negativních stěn. A to byl také jeden z důvodů, proč se firma Tooltech UK rozhodla zakoupit jak 5osé obráběcí centrum, tak modul pro 5osé obrábění Edgecamu.

„Jakmile Andrew dokončí návrh stroje, jsme si na 100% jistí, že Edgecam zvládne vytvořit velmi rychle a snadno kvalitní NC kód. Rád využívám příležitostí ukázat zákazníkům naše možnosti, aby se sami přesvědčili, že jsme schopni pro ně vyrobit cokoliv, oč nás požádají. Programy tvoříme přes zakázkově dodané postprocesory, které jsou schopny naprogramovat všechna naše centra, včetně toho nejnovějšího 5osého. Při odlaďování postprocesoru spolupracoval s Andrewem a Lancem i dodavatel Edgecamu a my tak máme postprocesor, který generuje pro každý ze strojů konkrétní NC kód tak, jak to daný stroj vyžaduje. Ať už jde o Hedelius, YCM Bridgeport nebo frézku na grafit. Edgecam máme nainstalován na 12jádrové pracovní stanici, která nám umožňuje plynule přecházet z CAMu do CADu a nechat tak Edgecam, aby nám NC dráhy počítal na pozadí, aniž bychom se zdržovali od práce v CADu. Dráhy jsou také spočítány velmi rychle a nemusíme na výpočet čekat. Velmi nám to urychluje práci.“ Dodává výrobní ředitel společnosti Tooltech UK pan Mark Newcomb.


EDGECAM 2020.0

Řada nových a vylepšených funkcí v aplikaci EDGECAM 2020.0 nabízí zlepšení produktivity jak pro uživatele frézování, tak pro uživatele soustružení.

Řízení náklonu u 5osé strategie ve spojení s válcovou frézou

Zavedení specifického řízení náklonu u 5osého plynulého frézování v kombinaci se „soudečkovou“ frézou se považuje za nejvýznamnější vylepšení v nejnovější verzi aplikace EDGECAM, které pochází z oddělení výrobního softwaru společnosti Hexagon.

Válcové frézy patří mezi nejrychlejší nástroje v oblasti 5osého obrábění a jsou nyní plně podporovány Zásobníkem nástrojů aplikace EDGECAM.

Pokročilý 5osý cyklus

Pokročilý 5osý cyklus také nabízí další kontroly kolizí v rámci obvodového obrábění společně s dalším řízením přejezdů ve všech strategiích.

více...

Generování rychlých drah nástrojů

Z důvodu potřeby generování rychlých drah nástrojů ke snížení výrobních nákladů nabízí aplikace EDGECAM 2020.0 značné posílení výkonu při hrubování i profilování objemového modelu. Modul obrábění v podstatě pouze vypočítá data, která mají vazbu uvnitř hranice, a zbytek modelu je ignorován. Tímto se značně sníží potřebná velikost vyrovnávací paměti při generování rychlejších drah nástrojů.

 

Strategie Hluboká díra

Strategie Hluboká díra, která byla představena jako součást cyklu Díra ve verzi 2018 R1, byla vylepšena, díky čemuž vznikl nakonec nový samostatný cyklus. Původní ovládací prvky byly vylepšeny a do cyklu byly dále přidány karty, které nabízí větší kontrolu nad dráhou nástroje.

Cyklus Profilování závitů v soustružení

Prostředí soustružení nabízí nový obráběcí cyklus – Profilování závitů. V rámci reakce na vysokou poptávku zákazníků po vylepšení v této oblasti aplikace EDGECAM 2020.0 umožňuje uživateli snadno obrábět závity složitých tvarů, například VAM a Acme. Cyklus nabízí strategie hrubování i dokončování, díky čemuž může uživatel určit vlastní tvary závitů.

Prevence otřepů stejné názvosloví i v EC2020

Stále populární strategie Obrábění Waveform byla vylepšena a nyní nabízí ovládací prvek Prevence otřepů. Za určitých podmínek může dráha nástroje vytvořit tenký ostrůvek materiálu (otřep), který zvlášť při svém ztenčování může způsobit napětí při obrábění a potenciálně i zlomení nástroje. Zavedli jsme možnost Prevence otřepů, která upraví vzor dráhy nástroje tak, aby obrábění proběhlo příčně přes ostrůvek materiálu. Tím zmizí pravděpodobnost výskytu napětí při obrábění a uživatelé tak mohou zachovat optimální rychlosti a posuvy.

Příkaz Pinola

Vzhledem ke zvyšujícímu se počtu podporovaných obráběcích strojů, které obsahují pomocnou osu Z (pinolu), aplikace EDGECAM 2020.0 představuje vylepšení Konstruktéru postprocesorů, které uživateli umožňuje přidat druhé pracovní vřeteno. Díky tomu vzniká podpora multifunkčního stroje a jakékoli kombinace stolu/hlavy u fréz. Společně s tímto nabízí lepší řízení také nový příkaz Pinola (nabídka Pohyb) při ovládání druhé pracovní osy.

Úhel sražení hrany a hodnota Odstup – cykly dokončení

Při použití cyklu Dokončení zápichu mohou nyní uživatelé řídit úhel sražení hrany. V dřívějších verzích aplikace EDGECAM byl úhel sražení nastaven na 45 stupňů.

V cyklu Dokončení profilu je nyní možné v rámci řízení řezu nahoru definovat hodnotu odstupu.

Přejezd v XY – cyklus Obrábění děr

Při použití strategie Frézovat díru v cyklu Obrábění děr je nyní možné nastavit hodnotu Přejezd v XY, díky čemuž má uživatel možnost řídit jak povrchovou úpravu plochy, tak opotřebení nástroje. Toto vylepšení také vede ke zkrácení doby přípravy modelu CAD a zaručuje, že cyklus bude asociativní s objemovým modelem.

Nové typy nástrojů

Do Zásobníku nástrojů byly přidány dva nové nástroje – rybinovací fréza a fréza s dvojitým úhlem. Tím se odstraňuje potřeba tvorby vlastní grafiky pro tyto nástroje. Ušetří se čas i náklady na programování. A nástroje pracují automaticky s cyklem Drážka.

Prostředí soustružení a frézování soustružením – EDGECAM Inspect

Vývojáři reagovali na četné požadavky zákazníků a rozšířili možnosti komponent při kontrole jak v prostředí soustružení, tak v prostředí frézování soustružením.

Rozhraní – EDGECAM Inspect

Celkově bylo rozhraní aktualizováno tak, aby se zlepšila interaktivita díky pásu karet s upořádáním podle pracovního postupu. Nabídka Možnosti sondování byla rozdělena na dvě samostatná dialogová okna. Uživatel se tak může soustředit zvlášť na nastavení výstupu a nastavení kontroly.

Automatický odjezd nástroje – EDGECAM Inspect

Do cyklů kontrol byly přidány ovládací prvky Automatický odjezd nástroje, aby uživatel mohl určit více pozic při ovládání pohybu sondy. Indexované polohování nyní obsahuje možnost další manipulace s pozicí, kde je nyní možné určit alternativní úhel k zobrazení komponent na obráběcím stroji.

Pod úhlem k čáře – EDGECAM Inspect

Nová funkce Pod úhlem k čáře slučuje tři předchozí příkazy do jedné funkce, což umožňuje určení směru úhlu ve výpisu dat.

Konstruované útvary – EDGECAM Inspect

Konstruované útvary byly aktualizovány a při úpravě útvaru konstruované čáry lze nyní určit hodnotu Přímost. Kruhové i obloukové útvary lze také nyní při úpravě převést a znovu určit.

EDGECAM Designer

V modulu EDGECAM Designer, který uzavírá mezeru mezi prostředími CAD a CAM, bylo provedeno přibližně 50 vylepšení týkajících se zejména konkrétních potřeb programátorů pro obráběcí stroje.


Plnou parou vpřed s Edgecamem

Edgecam jako nedílná součást výrobního procesu společnosti 17D miniatures

Edgecam umožnil výrobci modelů vlaků, společnosti 17D miniatures, nabídnout výrobu dílů jednotlivým nadšencům a dalším firmám, které modely vlaků také vyrábějí. Toho dosáhli během několika málo měsíců od instalace Edgecamu. Společnost 17D miniatures vyrábí celou škálu funkčních modelů lokomotiv, podvozků a vagónů ve třech velikostech rozchodu: 127 mm, 184 mm a 260 mm. Lokomotivy s rozchodem 127 mm jsou vyrobeny v měřítku 1:12 a jsou dlouhé téměř 2 metry. Největší velikost modelů má rozchod 260 mm s délkou lokomotivy přes 3,5 metru. Na všechny vláčky vyrobené touto společností je možné nasednout a u těch největších mohou děti dokonce vejít dovnitř.

více...

17D miniatures je rodinný podnik sídlící v bývalém mlýnu poblíž Matlocku v okresu Derbyshire Peak. Podle společníka firmy Tristana Dengatea jsou jejich zákazníky jak soukromí sběratelé, tak komerční subjekty. Nyní, po několika měsících od implementace Edgecamu, chtějí v 17D miniatures aplikovat
technologii výroby používanou u svých modelů vlaků také při výrobě dílů pro modely osobních a nákladních automobilů, lodí a letadel. Novou obchodní příležitost firma vidí v nabízení obrábění v rámci kooperací ostatním firmám. „V současnosti zabírá výroba našich vlastních komponent asi 60 % našeho času, zbývajících 40 % času vyrábíme zboží pro jiné společnosti.“

Po zavedení Edgecamu mohla společnost začít nabízet kusovou výrobu pro modeláře. „Spousta modelářů strávila dvacet či třicet let domácí výrobou funkčních parních lokomotiv a nyní zjišťují, že stárnou a čas hraje proti nim. Shání teď někoho, kdo jim rychle vyrobí co největší množství komponent. My jim tyto požadavky díky Edgecamu můžeme splnit za přijatelnou cenu.“

S Edgecamem si mohli dovolit změnit technologii výroby některých dílů. Dle pana Dengatea používají pro výrobu ložiskových domečků technologii resinových odlitků. „Ty ale nejsou tak přesné, jak by bylo potřeba. Edgecam nám umožnil díky rychlosti programování obrábět tyto dílce z bloku materiálu, dosahujeme tak mnohem větší přesnosti.“ „Možnost opustit používání odlitků naprosto změnilo způsob naší práce. Většina našich konkurentů stále používá resinové odlitky. My jsme se rozhodli s tím skončit a ukázat, že používání odlitků již není potřeba – díly můžeme obrobit z plného bloku materiálu mnohem rychleji a přesněji i přes to, že odebíráme mnohem více materiálu než u odlitků. V Edgecamu programujeme i kované odlitky ve formě tyčí či bloků.“ Dle pana Dengatea je jedním z důvodů rychlosti a efektivity jejich výroby použití hrubovací strategie Waveform v Edgecamu. „Byli jsme schopni ztrojnásobit rychlost posuvu a zároveň zvětšit hloubku záběru oproti hrubování tradičním způsobem.“

Vedle komponent z měkké oceli a hliníku používají Edgecam k obrábění kol, profilů, protizávaží, bloku válců, komponentů ventilových rozvodů, omínových armatur a třmenů kotoučové brzdy. Všechny frézovací operace jsou programovány v Edgecamu a dílce jsou vyráběny na jejich 3osém obráběcím stroji Bridgeport VMC 412x. Přibližně 80 % jejich komponent je nutné vyrobit s vysokou přesností. „Když obrábíme například ventilové rozvody a válce, je přesnost rozhodující. A my víme, že s NC kódem z Edgecamu vždycky bude.“ Společnost zahájila CNC výrobu před několika lety a původně programovali svůj CNC stroj Bridgeport jak ručně, tak s jednoduchým CAM softwarem, který byl zaměřený spíše na modeláře používající stolní frézky. „Musel jsem pokaždé dlouze vymýšlet nejlepší způsob obrábění a poté vygenerovat přibližně deset různých cyklů, abych dosáhl toho, co mi dnes vygeneruje Edgecam v rámci jednoho cyklu.“

Jak Tristan Dengate zdůrazňuje, není příliš zkušený obráběč, ani nikdy nebyl klasicky vyškolen v Edgecamu, a přesto se rychle sám naučil programovat díly a dokonce si nastavit postprocesor. „Ušel jsem velmi dlouhou cestu během krátké doby a nyní jsem schopen rychle a přesně vyrábět složité díly, a do budoucna plánuji vyrábět díly ještě složitější.“ To vše je dobrým předpokladem pro realizaci jejich plánu zvýšení prodeje svých modelů. „Edgecam nám umožňuje vyrábět funkční makety modelů místo pouhých nefunkčních modelů. Pro spoustu společností je výhodou mít funkční model na předvedení svého díla nebo technické funkčnosti. Vytvořili jsme například soustavu kol a podvozků pro společnost vyrábějící podvozky pro testování soustav v plné velikosti, která potřebovala funkční model na výstavy po celém světě.“

Další výhodou Edgecamu je dle pana Dengatea možnost vytvoření přesné kalkulace ceny pro zákazníky. Díky možnosti získat z Edgecamu výrobní čas jsme schopni zakázku přesně nacenit. Většina dílců je při výrobě upnuta ve svěrácích umístěných na stole stroje. V Edgecamu je velmi snadné načíst 3D model od zákazníka a vybrat konkrétní typ upínače z databáze. „Možnost jedním klikem myši napolohovat upínací přípravek v rámci 3D modelu stroje je naprosto zásadní pro vyhnutí se kolizím při obrábění a umožňuje mi upnout materiál a začít rovnou obrábět. Funkce automatického polotovaru pokrývá přibližně 90 % případů v naší výrobě. To všechno nám šetří čas.

Také práce s nulovými body je velmi snadná a rychlá, na jejich umístění nám stačí 2-3 kliky myši.“ Pan Dengate závěrem říká, že v Edgecamu je velmi snadné vybrat ten správný cyklus pro jakoukoliv operaci. „Poté, co operaci aplikuji, ji mohu jednoduše znovu otevřít a editovat. Licenci Edgecamu jsem se rozhodl zakoupit po měsíčním testování a brzy se stal nedílnou součástí našeho výrobního procesu.“ Klíčové výhody Edgecamu:

– rozšíření výroby o díly pro modely osobních a nákladních automobilů, lodí a letadel,
– možnost výroby dílů na zakázku pro jednotlivé modeláře za přijatelnou cenu,
– rychlost a přesnost, díky které bylo možné přejít na obrábění bloku materiálu místo
používání odlitků,
– ztrojnásobení rychlosti posuvu,
– podstatně větší hloubka záběru nástroje,
– přesné nacenění zakázek.
Bc. Petra Chvátalová

Nexnet, a.s.