С учетом всей шумихи вокруг 5-осевой обработки за последние несколько лет стало достаточно просто объяснить производственным цехам преимущества перехода на 5-стороннюю — или 3+2 — платформу обработки, чтобы сделать их производство более эффективным и, в конечном итоге, более прибыльным.
Тем не менее, мы регулярно сталкиваемся с возражением, что, несмотря на очевидные преимущества обработки деталей за одну установку, многие считают, что можно обрабатывать только одну деталь за раз — а это совсем не так. С небольшой долей креативности при креплении заготовок, или используя профессиональные OEM-системы крепления, которые доступны на рынке, вы легко сможете добавить больше деталей в процесс — и даже полностью или частично автоматизировать его при необходимости.
Недавно я работал с заказчиком, который изготавливал простой прямоугольный коллектор. Пять сторон детали имели простые элементы, такие как порты, резьбовые или конические отверстия и канавки под уплотнительные кольца, и ему нужно было обработать деталь за минимальное количество установок. Это был идеальный кандидат для 5-сторонней или 3+2 обработки!!!
Рассмотрев деталь, он понял, что может вывести этот простой процесс на новый уровень, используя коммерчески доступное крепление с четырьмя тисками, установленными на пирамиде под углом 20°. Такое крепление даст ему необходимый доступ ко всем пяти сторонам каждой из четырех деталей, включая одно наклонное отверстие, и он сможет снимать четыре полностью готовых детали каждый раз при открытии дверей, используя всего ОДНУ УСТАНОВКУ!
Только представьте себе: поскольку это повторяющийся заказ для данного цеха, они могут быстро переключаться от одной сложной работы к другой. После получения одного легко определяемого рабочего координатного начала они могут выполнять несколько операций сразу на нескольких деталях за одну установку.
Вы, наверное, спросите: насколько сложным оказывается программирование такого процесса? Думаете, что это кошмар — отслеживать все эти отдельные детали, их поверхности и постоянно меняющиеся углы? А если я скажу вам, что на самом деле все довольно просто?
Чтобы начать процесс повторения и оптимизации программы, у нас должна быть уже готовая программа для одной детали. Опираясь на принципы, изложенные в предыдущей статье и онлайн-обучающих видео, предположим, что у нас есть успешная программа для одного изделия, а после ее отработки мы решили закрепить заготовки в многостороннем приспособлении и оптимизировать весь процесс для повышения эффективности. Допустим, эта деталь была запрограммирована относительно точки отсчета, расположенной в центре на нижней поверхности самой детали (мы будем использовать вышеописанную деталь заказчика).
Если бы мы решили использовать многостороннее крепление с самого начала, возможно, процесс выглядел бы иначе. Но, поскольку я хочу показать, что даже изменение процесса на ходу — не повод для беспокойства, мы воспользуемся простыми функциями управления станком.
После того как все детали будут установлены в приспособление, первое, что нужно сделать, — это перенести точку отсчета с прежнего положения на одной детали в новую позицию, которую мы будем использовать для нового процесса. Поскольку мы обрабатываем несколько деталей на круглом приспособлении, наиболее логичным местом для отсчета будет центр верхней поверхности приспособления. Чтобы не переписывать программу, мы компенсируем различие в положении с помощью блока преобразования плоскости (transform plane).
Transform plane обычно используется для временного изменения ориентации рабочей плоскости, но в данном случае мы применим его для временного смещения и ориентации всей программы детали. Поскольку transform plane можно накладывать друг на друга — то есть, если его не отменить, следующий transform plane будет считаться инкрементальным изменением относительно предыдущего, — мы будем держать первый plane активным до конца программы, после чего отменим его.
В нашем примере первая деталь на приспособлении (в позиции «3 часа») находится на 3,845 дюйма вправо по оси X от центра приспособления и на 1,393 дюйма вверх по оси Z (см. иллюстрацию выше). Поэтому эти значения мы введем в поля XYZ для точки отсчета transform plane.
Теперь, когда вся программа смещена в нужное положение, нужно наклонить ее на 20° вокруг оси Y, чтобы совместить с приспособлением. Для этого введем положительное значение 20 в поле угла поворота по оси Y. Ниже приведен пример блока диалоговой программы, но то же самое можно реализовать в NC-коде: G68.2 X3.845 Y0 Z1.393 B20. Команда G68.2 обозначает transform plane, XYZ используются для смещения точки отсчета, а наклон по оси Y соответствует изменению по оси B.
После смещения и наклона первой детали нужно выполнить те же действия для трех остальных деталей на приспособлении. Для этого мы воспользуемся «циклованием» предыдущего шага и выполним программу детали еще трижды с поворотом на 90° каждый раз вокруг центра приспособления по оси Z. Этот шаг реализуется командой «transform plane group», которая позволяет создавать шаблоны transform plane в любом направлении, а в нашем случае — поворачивать (или циклировать) их четыре раза с интервалом в 90°.
Последний момент — смена инструмента. Поскольку программа использует более 20 инструментов и была написана для одной детали, при запуске на станке она полностью обработает одну деталь, прежде чем перейти к следующей — это неэффективно.
Чтобы решить эту задачу, мы включаем «оптимизацию смены инструмента». Блок TCO оптимизирует смену инструмента так, что каждый раз, когда инструмент устанавливается в шпиндель, система анализирует весь процесс и определяет, сколько раз и где этот инструмент используется. Затем она выполняет все эти операции перед следующей сменой инструмента. Это позволит сократить количество смен инструмента с 80 (если бы каждая деталь обрабатывалась полностью перед переходом к следующей) до 20 — то есть по количеству используемых инструментов в программе.
В результате мы получаем четыре готовые детали за одну операцию, установленные в много-позиционное приспособление, используя одну простую программу и только одну легко определяемую установку. Разве это не просто?
