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iTNC 530用于机翼风洞模型的加工
作者:约翰内斯.海德汉博士(中国)有限公司
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车铣加工中心, 铣削加工中心, 钻铣加工中心, 镗铣加工中心, 五轴加工中心, ...
最高精度和稳定性以及避免废品是Deharde Maschinenbau Helmut Hoffmann公司最关心的问题,特别是这家专业机加工公司的客户大都在航空航天领域。

作为一家机翼风洞模型、成套设备和大量复杂零件生产的公司,Deharde需要配海德汉CNC的机床。iTNC 530不仅用于新购机床,例如DMC 340U CNC铣削加工中心,使用中的机床为了延长使用寿命在进行大修时也配备了iTNC 530。这样做的优点是Deharde的所有操作人员都能操作所有机床。而且,还能避免将加工程序用于不同类型CNC时可能出现的错误。

“每个加工步骤的增值都很大,特别是公差要求严格的加工步骤。这就是为什么任何误差和废品都非常昂贵的原因,”Deharde公司运营经理Klaus Gerken说。“如果用户要求,我们可以保证轮廓精度±0.015mm,倾斜角±0.01°,和2500mm长±0.02mm的定位误差。机翼风洞一天的使用价格高达5位数,风洞是一种用于测量飞机零件模型的气流特性和作用力的装置。这是为什么每个细微孔的气流测量都必须绝对正确的原因。而且调换模型零件,例如不同轮廓形状的发动机或整流罩或降落时用于调整襟翼的零件,都必须快速完成。”Deharde公司制造经理Tobias Schwarz解释最终零件要求特别高的原因时说。海德汉CNC精度高,因此能准确加工这些零件。

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图1 Deharde甚至订购了DMC 340U五轴大型铣削加工中心并配备了4盘位换盘器和海德汉CNC

基于CATIA V5和Edgecam的加工程序

但在Deharde员工用近20台CNC铣床和6台CNC车床最终加工前,还有很多工作必须完成。“每个项目都需要项目经理与客户进行大量沟通,无论是讨论初步想法还是已有思路。”Tobias Schwarz说。基于客户要求,10人的设计团队用CATIA V5创建3D模型并提供给客户审批。然后,5名程序员中的1名用CATIA V5或Edgecam编写CNC程序,之后将其转入机床的海德汉CNC中。Deharde甚至还有一项预防性措施:为了保证安全,“飞行零件”程序,例如用于航空或航天的零件,不允许在机床处修改程序。如果必须修改程序,只能由生产计划和程序员修改。

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图2 基于客户的特定要求创建3D模型

所有其他零件,操作人员可以直接在机床处修改程序,有时也能输入部分新程序。“我发现iTNC 530的所有加工循环都非常有用,例如端面铣、倾斜加工面和镗铣循环。这些循环经常使用,我只需几秒钟就能完成输入。”Deharde的一名操作人员Stephan Coquille说。iTNC 530允许在机床处快速和方便地修改程序。这个功能的好处之一是能通过输入注释信息组织程序。备注用作书签,方便在程序内快速浏览。

强大的附加功能

Deharde用海德汉CNC的KinematicsOpt和AFC(自适应进给控制)功能以充分利用机床潜能和加工时间。

KinematicsOpt是一个软件选装项,它直接内置在iTNC 530CNC中。用它可以消除旋转轴温度影响,补偿其热飘移。用KinematicsOpt可使操作人员自己重新校准铣床旋转轴。校准的测量过程只需数分钟。“通常我们用这个方法每周校准我们的机床一次。如果零件精度要求很高,每个加工步骤前我们都用这个功能。”Deharde加工经理Dietmar Warns说。AFC(自适应进给控制)也是一个选配功能,一旦启用,适用于每一个加工步骤。

AFC基于主轴功率和操作人员确定的限制值自动调节进给速率。用它能大大缩短加工时间,特别是铸件加工时,因为铸件特点决定了它的尺寸和材料强度差异较大。自适应进给控制确保整个加工步骤中主轴功率保持程序要求的范围内。例如,Deharde用AFC加工钛合金和铝合金工件,总体时间节省5%。“依我看,如果进给速率低于定义的最小值,机床自动调整程序,这是很重要的优点。通常这表示刀具不锋利了。因此我们能避免刀具破损导致的工件和机床损坏的昂贵代价。”运营经理Klaus Gerken说。

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图3 用于做机翼风洞模型的机翼有800个零件

所有员工,所有机床

2000年时,Deharde就做出一项战略性决定,将所有机床全部配海德汉CNC。这样确保所有操作人员都能随时操作任何一台机床。自2003年以来,Deharde员工以及大量外部学员在2004年成为海德汉公司正式培训合作伙伴的TTC海德汉CNC培训中心学习。

在公司中使用的机床通过大修延长其使用寿命,同时加配了iTNC 530。Deharde也投资订购了配海德汉CNC的德马吉DMC 340U五轴大型铣削加工中心并配了4盘位的换盘器,其实这台机床通常配其他CNC。“这确保了我们最大限度的灵活性,也保证了我们客户的灵活性。”Klaus Gerken强调说。DMC 340U铣削加工中心的CNC用第三方测量软件,用测头在机床中自动测量工件和生成测量日志。“用标准接口使这个软件与iTNC 530连接中没有任何问题。”计划和生产经理Thomas Oltmanns说。Deharde下一步计划调整测量程序使其与CNC程序通信和进行自动修正。Deharde的目标是使这台铣削加工中心高度自动化地执行生产任务。

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图4 每名操作人员都能很容易地操作每台机床,因为每台机床都配备了的海德汉CNC

结论

海德汉iTNC 530CNC的以下优点使Deharde Maschinenbau Helmut Hoffmann公司受益:

(1)加工精度高,可以保证轮廓精度±0.015mm,倾斜角±0.01°和2500mm长定位误差±0.02mm;

(2)避免废品,因为每个加工步骤都是增值过程,因此废品代价昂贵;

(3)加工程序通过以太网传给机床,速度快、零差错;

(4)选配的KinematicsOpt功能避免旋转轴受温度影响导致的误差和补偿热飘移;

(5)选配的AFC(自适应进给控制)功能自动基于相应主轴功率和操作人员定义的限制值调节进给速率。例如,Deharde用它使加工时间缩短5%。

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Deharde Maschinenbau Helmut Hoffmann公司

德国Oldenburg附近Varel的一家机床专业公司是全球领先的机翼风洞模型制造公司。此外,这家拥有150名员工的公司服务于众多行业,是一家成功的单件生产型企业,例如其客户行业包括飞机和汽车制造到航运,也包括食品加工业,化学公司和烟草公司。今天的信息技术(基于CATIA V5)已广泛用于这家私人公司的全部生产领域。 DIN EN 9100认证工作接近完成。其中很多客户是行业中领先公司,例如空中客车公司、波音公司、Premium Aerotec、蒂森克虏伯公司、戴勒姆奔驰公司、Nautor、Bahlsen和陶氏化学公司。(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者,请点击此处) (2011-8-19)
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