数控的助力

2019-09-06 18

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实体模型正通过制造，尤其是3D零件与模型，来提高从概念开发与工程的处理能力。因为某些与通讯速度不能精确地复制实体模型的改良造型，在分辨实体模型的好处时，制造就更慢了。在一个Fadal加工中心CNC控制的较慢的CPU(Chatsworth, California)与工业造型方案供应商Printronix (Irvine, California)开发的新型数控系统的测试里，注意到在工程与加工处理时的精度提高而且节拍降低。

“在基准测试里，装在同型号VMC上的(Fadal) 104/D控制器使我们不仅获得更高的速度，而且质量更好，”Printronix的生产工程经理 Bruce Sobczak说。“如果控制较慢，你能看到造型里的缺陷，尤其是涉及到复杂的3D编程时。使用新控制进行造型加工是爽快的而且缺陷更少。在很多情况下，新的控制消除了第二次加工。”在大幅提高精度的同时，104/D的速度降低了加工节拍时间。

过去当Printronix的工程部把实体模型发送给操作工后就开始了制造过程。实体模型被翻译成IGES文件，下载到CAM系统并以加工程序形式输出。新的处理消除了为了工程化而维护两个独立程序的需要。正因为104/D控制器的速度允许精确的加工拔模斜度与其他加工原型零件必须消除的特征，这种新的处理就可以实现了。

消除两套造型减少了工程化时间与出错的机会。现在，实体模型发送给操作工人后，使用 ProCNC 直接从实体模型生成刀具路径。程序可在控制器上使用图形得到验证，并且程序已可用于加工。

把一件任务从工程化到制造通常需要下载或上传文件以及提供带公差与尺寸的详细图形。通常在交接过程中会有很多问题需要解决，而且处理很费时间。通过提供完整的零件定义，实体模型消除了很多处理。

“具有复杂3D造型的加工零件或模型的程序能有60,000行或更多，上传需要30到45分钟，”Sobczek先生解说道。“有了新的控制，同样的程序我们能在数秒钟内上传。然后我们需要下载程序并开始切削。有时候我们要在一天里加工多达五种不同的零件。如果每个程序我们必须等待30分钟，我们就丢失的时间超过一个班的25%。”

在对硬切削刀具大量投资之前，某些时候要保证一个被加工的原型零件或模型是有用的。这些原型被用于测试单元，因此它们必须是有用的。“外形、配合与功能对我们来说是非常重要的。”Sobczak先生说。“有了象104/D 这样的控制，我们能用同样的材料生产出原型，所以全部特性与浇铸零件一模一样。该零件具有拔模斜度，而每个特性就像是从模子中取出的那样。我们的目标是确保拿去试验的不是一种与硬切削存在有些不同的实验室版本。通常我们要加工到的公差为0.0005英寸，而部分零件的公差需加工到0.0002英寸。”

当验证程序时使用图形的能力随着控制器的改进而提高。它提供快速移动的精确表示，然而老的控制使用近似值。“老的控制器把快速移动表示成与最近的轴线的夹角为45度，然后沿轴线快速移动。当我们的工人用新的控制器来运行刀具验证时，因为这种控制器运行图形时与加工零件极其相像，不会产生刀具碰撞，” Sobczak先生解释道。

在过去，第四轴被用于工件的自动重定位，消除了用专用夹具手动重定位的时间。随着新控制器的3D仿形能力与实体建模，公司里几乎不再用第四轴去确定零件的位置。只有当碰到零件周边是复杂曲面时才会用到第四轴。“对于我们80~ 90%的工作，使用这种控制器不用翻转零件就能模拟任意圆弧、斜率或拔模斜度”Sobczak先生说。“我们的一个操作工人在老的控制上运行一个非常复杂的小造型，花了5小时40分钟。而在新的控制器上，仅花了50分钟。“他补充道。”令人惊讶的是它们非常精确。我们正考虑用新的控制器改装更多的Fadal机床。”

“Printronix的策略是关注质量。我们一定要尽我们所能去提高这些机床的精度。104/D正在帮助我们实现这个目标。”

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