Используйте навигацию

Walter Maschinenbau использует ЧПУ FANUC во всех современных станках

Задача:
Оборудовать гибридные станки Helitronic Diamond для шлифования и электроэрозионной обработки инструментов такими ЧПУ, которые позволили бы использовать все возможности станков и обеспечить быстрое взаимодействие между пользовательским интерфейсом, контроллером и генератором, необходимое для выполнения операций по шлифовке и электроэрозионной обработке.

Решение:
Оборудовать каждый станок из ассортимента Walter Maschinenbau профессиональным ЧПУ Fanuc серии 31i -A5. Контроллеры серии 31i A5 доказали на практике, что идеально подходят для выполнения поставленных задач за счет широчайших возможностей пятиосевого управления машинной обработкой, открытой конструкции и возможности интегрирования поворотного механизма электроэрозионной обработки на стороне контроллера. Компания FANUC также согласилась модифицировать контроллер, чтобы обеспечить возможность использования существующих алгоритмов Walter для электроразрядной эрозии.

Результат:
Заказчик получил ЧПУ, идеально подходящее для его задач, а также возможность пользоваться преимуществами, которые предоставляет применение одной системы управления от одного поставщика. Благодаря потрясающей надежности станков FANUC простои остались в прошлом.


Шлифование и электроэрозионная обработка инструментов на одном станке

Компания Walter Maschinenbau использует системы ЧПУ FANUC 31i -A5 для своих станков Helitronic Diamond и Helitronic Power Diamond.

В 2006 г. компания Walter Maschinenbau, занимающаяся производством точильных станков, решила оборудовать станки серии Helitronic системами ЧПУ и приводами FANUC. Принимая решение, руководство ставило перед собой ясную цель: использовать для управления станками контроллеры одной модели. Выбор был сделан в пользу ЧПУ FANUC серии 31i -A5, которые идеально подходят для управления пятиосевыми станками. Кроме того, открытая конструкция позволяет интегрировать поворотный механизм электроэрозионной обработки на стороне контроллера.

В прошлом году компания Walter Maschinenbau (г. Тюбинген, Германия) постепенно перевела свои станки Helitronic на профессиональные ЧПУ FANUC серии 31i -A5, включая базовые станки Helitronic Basic для заточки инструментов, стандартные станки Helitronic Power и Mini-Power, а также модели Helitronic Vision с прямыми приводами на всех осях. Новая модель Helitronic Micro для высокоточной машинной обработки микроинструментов малого диаметра изначально была оборудована ЧПУ FANUC 31i -A5, а также линейными и моментными двигателями. Наконец, две гибридные модели Helitronic Power Diamond и Helitronic Diamond были переведены на контроллеры FANUC и теперь успешно используются не только для заточки инструментов из высокопрочной стали (HSS), твердосплавных (карбидных) инструментов и эльборовых инструментов, но и для поворотной электроэрозионной обработки эльборовых инструментов и инструментов из ПКА.

Быстрая связь между контроллером и генератором

«По сути, Helitronic Diamond представляет собой точильный станок модели Helitronic Power или Helitronic Vision с дополнительным генератором для электроразрядной эрозии и необходимыми периферийными устройствами, например системой закалки», — объясняет Мартин Хеммерле, руководитель производственного направления Helitronic. Он отмечает, что в электроэрозионных станках Helitronic Diamond не используются дополнительные компоненты управления Walter. Все встроено в систему ЧПУ FANUC. «Таким образом, при шлифовании и электроэрозионной обработке пользователь получает преимущества, которые предоставляет одна система управления от одного поставщика».

Компания FANUC согласилась несколько модифицировать контроллер, чтобы обеспечить связь с генератором и возможность использования существующих алгоритмов. Хайнц Хек, главный инженер систем управления: «Опираясь на опыт работы с поворотными электроэрозионными станками, мы предоставили FANUC конкретные спецификации и пожелания, которые были реализованы в качестве дополнительных возможностей ЧПУ 31i -A5».

Самым главным условием безупречной работы шлифовального и электроэрозионного станка является быстрый обмен данными между пользовательским интерфейсом, контроллером и генератором. Технологические данные должны передаваться из пользовательского интерфейса на генератор без остановки процессов машинной обработки. Таким образом, станок не только получает данные о геометрии изделия посредством программы ЧПУ, но и непрерывно вносит в процесс необходимые корректировки. Данные об измерениях и параметрах обработки на электроэрозионном вырезном станке EDM, в свою очередь, могут отображаться на панели управления.

Хайнц Хек положительно отзывается о технической поддержке, которую специалисты FANUC оказали компании в процессе перевода: «Требования и спецификации в отношении электроэрозионной обработки были реализованы с участием еще двух компаний, помимо нашей. Во-первых, в работе участвовал немецкий филиал Fanuc в Нойхаузене, куда мы всегда могли обратиться по всем техническим вопросам. Во-вторых, неоценимую поддержку оказала головная компания в Японии».

Инструменты из ПКА приобретают популярность

Руководитель производственного направления Мартин Хеммерле считает, что гибридные станки Helitronic Diamond обладают большим потенциалом. Согласно его наблюдениям, рынок инструментов из ПКА растет на 8–10 % в год, и это не предел. По словам Хеммерле, ключевым фактором растущей популярности ПКА в самолетостроении, автомобильной промышленности и других отраслях является желание уменьшить вес изделий за счет материалов. В результате предпочтение отдается легким металлам (алюминию и титану), пластику и композитным материалам, для обработки которых идеально подходят инструменты из ПКА. Эти инструменты позволяют использовать высокую скорость обработки и получать поверхность такого качества, что часто нет необходимости в ее дальнейшей обработке.

Жесткость и геометрия инструментов из ПКА (например, их внутренний радиус) затрудняют шлифовку, поэтому такие инструменты необходимо эродировать. Именно поэтому Мартин Хеммерле считает, что гибридные станки идеально подходят для заточки инструментов и «минимизируют риски для компаний, заинтересованных в работе с инструментами из ПКА». Он добавляет: «Поставщики услуг заточки инструментов могут оценить гибкость Helitronic Diamond: этот станок подходит как для заточки инструментов, так и для производства инструментов из высокопрочной стали (HSS) и твердосплавных (карбидных) инструментов. Для работы с эльборовыми инструментами и инструментами из ПКА предусмотрена установка электроэрозионной обработки».

Успешное сотрудничество

Для компании Walter Maschinenbau переход на контроллеры и приводы FANUC оказался правильным решением. Компания FANUC является мировым лидером в области технологий ЧПУ. Объем продаж систем управления ЧПУ составляет свыше двух миллионов единиц. Глобальное присутствие, услуги обслуживания мирового уровня и возможности поставки запасных деталей делают Fanuc идеальным партнером для международных компаний.

Продукция FANUC известна своим непревзойденным качеством, которое обеспечивает надежность станков и сокращает затраты на их обслуживание. «Исходя из нашего опыта, мы можем смело заявить, что контроллеры и приводы FANUC отличаются исключительной надежностью, — говорит Мартин Хеммерле. — У нас ни разу не было простоев из-за сбоя систем управления станками. Поэтому наши заказчики удовлетворены качеством FANUC. Многие из них выбрали наши станки Helitronic именно благодаря надежности и услугам поддержки, предоставляемым по всему миру».

Помимо качественного обслуживания FANUC, преимуществом систем ЧПУ FANUC 31i -A5 являются их исключительные технические характеристики. В качестве панели управления для всех станков Walter Maschinenbau используется панель FANUC Panel i на базе ПК. В дополнение к этой панели на компьютерах также работают собственные приложения Walter Maschinenbau — Window Mode и Helitronic Tool Studio. Helitronic Tool Studio — собственная САПР-система Walter Maschinenbau, позволяющая выполнять трехмерную визуализацию деталей и значительно упрощающая программирование. «Нам важно иметь скоростной интерфейс связи между мощным управляющим ПК и ЧПУ, — объясняет специалист по системам управления Хайнц Хек. — Такой интерфейс позволяет нам работать в режиме DNC, используя собственные программы: контуры рассчитываются в программном обеспечении Walter. Мы также постоянно используем на станках интегрированную функцию двухканальной безопасности FANUC Dual Check Safety. Это позволяет нам сократить расходы на механические компоненты и проводку, а также экономить пространство в корпусе. Мы также используем мощное ПО оптимизации FANUC Servo Guide. Оно особенно полезно для обслуживания и диагностики, а также для ввода станков в эксплуатацию».

Простота эксплуатации и программирования

Хотя работа на станках Helitronic через интерфейс Walter не требует специальных знаний о продуктах FANUC, производитель станков использует все возможности для их программирования и адаптации. Walter Maschinenbau использует традиционные программы DIN и макропрограммы, а также C-Executer. C-Executer позволяет использовать специальные функции, например функцию управления обменом данными между генератором, пользовательским интерфейсом и программой ЧПУ во время электроэрозионной обработки. Разработчики из г. Тюбингена также используют многоканальные программируемые контроллеры движения (интегрированные ПЛК) для доступа к уровню силовых приводов и датчиков, а также для управления загрузочными устройствами.

Станки Helitronic оснащены множеством функций для автоматизации производства. Например, на станках Helitronic Mini Power, Helitronic Power и Helitronic Vision доступны различные устройства загрузки, обеспечивающие автоматическую подачу изделий (в данном случае — инструментов) на станок для шлифования. К ним относятся, например, базовый экозагрузчик, дисковый загрузчик и загрузчик поддонов, позволяющий удерживать более 500 инструментов. Загрузчик выбирается по желанию заказчика и встраивается непосредственно в станок. Кроме того, доступны станки с устройством смены наждачных дисков, которые вмещают до двенадцати наборов наждачных дисков, что обеспечивает высокую гибкость машинной обработки. Для моделей Helitronic Micro в стандартной конфигурации, Helitronic Power и Helitronic Vision в качестве дополнительной функции может быть применен робот FANUC LRMate200i B. Поскольку роботы и ЧПУ поставляются одной компанией, сообщение между ними реализуется посредством простой стандартной магистрали FANUC I/O Link Bus.

Высокая точность за счет наноинтерполяции

Быстрые циклы сервоуправления и управления шпинделями, высокое разрешение импульсно-кодового устройства (1 000 000 импульсов на оборот) и наноинтерполяция обеспечивают исключительную точность и качественную машинную обработку поверхности. Функция наноинтерполяции автоматически преобразует линейные движения в контроллере в кривые NURBS. Функция наносглаживания анализирует профиль контура, созданный в программе САПР, небольшими линейными отрезками и преобразует его в кривые с помощью наноинтерполяции. В процессе движения становятся более быстрыми и плавными, что значительно улучшает качество обработки поверхности изделия.

Программное обеспечение FANUC обеспечивает «нанообработку» команд положения усилителей и двигателей. Именно поэтому станки Helitronic оснащены усилителями и двигателями серии Alpha i, а также ПО сервоуправления HRV Control (быстродействующее векторное управление): они обеспечивают быстрое управление и короткую продолжительность циклов обслуживания. Компания Walter Maschinenbau также уделяет большое внимание энергоэффективности оборудования. Мартин Хеммерле объясняет: «Двигатели отличаются высоким КПД и энергоэффективностью. Мы также высоко ценим компактную конструкцию компонентов — это помогает экономить место в шкафу управления».

Успешный опыт работы с линейными приводами

Помимо двигателей серии Alpha i, компания Walter Maschinenbau также развернула на некоторых станках прямые приводы. Хайнц Хек говорит о преимуществах такого решения: «Мы уже более десяти лет работаем с линейными и моментными двигателями. Благодаря этому мы можем гарантировать качество станков в течение долгого времени. Износ минимален, бесперебойность станков выше, чем при использовании других типов приводов. Исключив шариковые винты, мы добились более высокого разрешения за счет высокоточных стеклянных шкал. Кроме того, линейные двигатели готовы к развертыванию в условиях колебательных движений, при которых использование шариковых винтов привело бы к износу деталей и другим неполадкам».

Технологии шлифования инструментов от одного поставщика.

Walter Maschinenbau GmbH (г. Тюбинген, Германия) занимается производством заточных станков с 1950-х гг. Создание Helitronic Power в 1994 г. стало настоящим прорывом для компании. С сентября 2004 г. мировой лидер Walter Maschinenbau входит в подразделение Körber-Schleifring группы Körber AG, занимающееся производством машинного оборудования. Walter/Ewag — ведущий поставщик ориентированных на рынок технологий и услуг в сфере машинной обработки инструментов. Штат штаб-квартиры Walter Group в г. Тюбингене насчитывает 150 сотрудников, занятых в отделах организации и управления, разработки, продаж, разработки прототипов, оценки опытных образцов и запуска в серийное производство и обслуживания. Единственный производственный цех расположен в чешском городе Куржим недалеко от Брно. В общей сложности в компании работает более 500 человек по всему миру. Ассортимент продукции включает главным образом станки с ЧПУ для шлифования и электроэрозионной обработки инструментов из ПКА, инструментов по металлу и дереву, а также ротационно-симметричных деталей. Кроме того, Walter Maschinenbau предлагает собственную линейку высокоточных оптических контрольно-измерительных машин с ЧПУ для измерения и описи ротационно-симметричных инструментов.

Продукция FANUC в работе