Fräsen mit 5 Achsen

5-Achs simultan Fräsen für komplexe Geometrien

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ESPRIT CAM bietet eine 5-Achsen Simultanbearbeitung, welche maschinenoptimierte Werkzeugwege für 5-Achsen, 4+1 und 3+2 Anwendungen, um komplexe Werke und Teile für verschiedenste Industrien zu produzieren, wie Luftfahrt, Automobilindustrie, Energie und Medizintechnik. Diese adaptiven Bearbeitungszyklen sind optimiert für alle Arten von 5-Achs-CNC-Maschinen, eingeschlossen Fräs-, Multitasking-Fräs-/Dreh- und Langdrehmaschinen. Als umfassendes CAM-System können die ESPRIT 5-Achs-Zyklen mit anderen Fräs-, Dreh- undd Prüfzyklen kombiniert werden, um ein vollständiges Programm zu erstellen, dass alle Anforderungen der Bearbeitung und der Überprüfung in der Maschine erfüllt. 

  • Maschinenoptimierte Werkzeugwege für 5-Achsen, 4+1 und 3+2, um komplexe Geometrien zu bearbeiten 
  • Produce tools and discrete parts für verschiedene Industriesektoren, wie Luftfahrt, Automobil, Energie und Medizintechnik
  • Adaptive Bearbeitungszyklen, alle Arten von 5-Achs-CNC-Maschinen, eingeschlossen Fräs-, Multitasking-Fräs-/Dreh- und Langdrehmaschinen
  • Kombination der 3D-Zyklen mit allen anderen Fräs-, Dreh- undd Prüfzyklen für ein vollständiges Programm

5-Achsen Simultan

Für die 5-Achsen Simultanbearbeitung verfügt die ESPRIT CAM-Software über neun Familien von Schrupp- und Schlichtbearbeitungszyklen für eine Vielzahl von Teilen - von der Bearbeitung kleinster Teile bis zur Schwerindustrie. Verwenden Sie diese leistungsstarke Zyklenfolge in voller 5-Achsen-Ausführung, sperren Sie eine Achse für 4-Achsen-Anwendungen wie Schrauben und Klingen oder sperren Sie zwei Achsen für maximale Härte bei schweren Schnitten. Jeder dieser Zyklen verfügt über eine integrierte Hochgeschwindigkeitsbearbeitung. Für das Schruppen steht die patentierte ProfitMilling-Strategie von ESPRIT zur Verfügung, um die Zerspanungsleistung und die Standzeit zu maximieren. Einzigartig für ESPRIT ist der patentierte 5-Achsen-Verbundzyklus FreeForm. Diese Kombination aus sechs verschiedenen Bearbeitungsmustern und sechs Werkzeugausrichtungsstrategien ermöglicht insgesamt 36 verschiedene Werkzeugwegtypen mit umfangreicher Werkzeugkontrolle und Hochgeschwindigkeitsbearbeitung. Dieser Hochleistungszyklus verwendet einen einfachen vierstufigen Workflow. Gleichzeitig bietet er eine umfassende Kontrolle über die Bewegungen der Schneidwerkzeuge, um die einzigartigen Anforderungen einer Vielzahl von Anwendungen zu erfüllen.

  • 5-Achs-Bearbeitung für komplexe Geometrien mit umfangreicher Werkzeugkontrolle und Hochgeschwindigkeitsbearbeitung

Werkzeugweg mit Rohteilerkennung

Die 3D-Fräszyklen von der ESPRIT CAM-Software werden dynamisch optimiert. Als Grundlage dient dabei der Echtzeitstatus von Rohteil, Fräswerkzeug, Werkzeughalter, Werkstückeinrichtung sowie Werkzeugmaschine. Die Vorteile sind weniger Bewegungen zur Neupositionierung des Werkzeugs, keine Bewegungen ohne Materialabtrag sowie eine kollisionsfreie Bearbeitung. So lassen sich Programme mit kürzeren Bearbeitungszeiten erzeugen, die sicher auf der Maschine ausgeführt werden können.

  • Die Arbeitsgänge zum Schruppen und Nachschruppen werden in Echtzeit an das Restmaterial angepasst und so optimiert.
  • Das Bearbeitungsergebnis wird sofort visuell dargestellt.
  • Multithreading, GPUs und die Hintergrundberechnung sorgen für eine maximale Leistung

Maschinenoptimierter NC-Code

Maschinenoptimierter, bearbeitungsfreiher NC-Code führt zu kürzeren Rüstzeiten und schnelleren Zykluszeiten. Um das auch für 5 Achsen zu erreichen, optimiert ESPRIT die Verteilung der Linear- und Winkelpunkte und den Aufbau des Codes, um eine schnellere Vorausschau in der CNC-Steuerung zu ermöglichen. Diese optimierte Punktverteilung erhält auch eine hohe Oberflächengüte und glatte Kurven um scharfe Kurven. Darüber hinaus verbessert die Ausgabe des Tool Control Center Points (RTPC) für das Schneiden und die schnelle Positionierung die Maschinenbewegung, was zu schnelleren Vorschüben und höherer Oberflächenqualität bei der Ausgabe mit Absolutwerten führt. RTPC kann auch unabhängig von einer bestimmten Maschinenkinematik bei Verwendung von Vektoren ausgegeben werden. Die Unterstützung der 3D-Werkzeugkompensation durch das ESPRIT CAM-System gibt dem Maschinenbediener die Flexibilität, die Maschinenversätze auf den Werkzeugverschleiß für die 5-Achsen-Simultanbearbeitung einzustellen. 

  • Optimale Punktverteilung für schnellere Vorschau in der CNC-Steuerung und bessere Oberflächenqualität

Programmoptimierung

Die ESPRIT CAM-Software verwendet einen digitalen Zwilling der CNC-Maschine, der ein Bewusstsein für die Bearbeitungsumgebung schafft, um die Programmierung zu vereinfachen und den NC-Code zu optimieren. Machine Awareness fördert die fortschrittlichsten und vorteilhaftesten Funktionen von ESPRIT, wie den automatischen Verbindungsgenerator, Rotationslösungen und den Vorschuboptimierer. Der automatische Verbindungsgenerator versteht die Abstände, die benötigt werden, um komplexe Teilegeometrien und Werkstückspannungen zu positionieren, sowie die Abstände, die für schwierige Umstellungen im Schnitt benötigt werden, um automatische Verbindungen zu erstellen, die die Programmierung beschleunigen und die Zykluszeiten reduzieren. 

In der 5-Achsen-Bauweise erfüllt ESPRIT die anspruchsvolle Aufgabe, die optimale Rotationslösung innerhalb der Verfahrgrenzen der Maschine zu wählen, die Zykluszeiten weiter zu verkürzen und gleichzeitig die Bearbeitung größerer Teile auf kleineren Kuvert-CNCs zu ermöglichen - ein großer Unterschied für das Endergebnis einer Werkstatt. Mit Kenntnis der kinematischen Beziehung zwischen dem Berührungspunkt des Werkzeugs und den Achsen der Maschine überwacht ESPRIT die Position, Beschleunigung und Geschwindigkeit der Achsen, um programmierte Vorschübe zu erreichen und gleichzeitig während der Bearbeitung sanfte Bewegungen entlang des Werkstücks zu erzeugen. Diese maschinengerechte Vorschuboptimierung verbessert die Oberflächenqualität erheblich, verlängert die Werkzeugstandzeit und eliminiert plötzliche Änderungen der Achsbeschleunigung, die das Teil, das Werkzeug und die Maschine beschädigen können. 

  • Vollautomatische Linkbewegungen mit optimierten Rotationslösungen für 3+2- und 5-Achs-Schnellpositionierung
  • Die 5-Achs--Vorschuboptimierung verbessert die Oberflächenqualität deutlich und verlängert die Lebensdauer der Werkzeuge

Vollständige Maschinensimulation

Für 5-Achs-Programme ist ein Offline-Simulator, der das Programm ohne Maschine laufen lassen und überprüfen kann, ob es kollisionsfrei läuft, ein wertvolles Werkzeug. Denn es hilft Rüstzeiten in der Fertigung erheblich zu reduzieren. Der eingebaute Maschinensimulator der ESPRIT CAM-Software verwendet dazu einen digitalen Zwilling der CNC-Maschine und zeigt genau an, was an der Maschine passieren wird, bevor ein einziger Span fällt. Während der Simulation zeigt ESPRIT alle Bewegungen der Maschinenkomponenten in Echtzeit an und ermöglicht so eine genaue Überprüfung des gesamten Bearbeitungsprozesses. Während der Simulation identifiziert das Kollisionsvermeidungssystem alle potenziell problematischen Bereiche, einschließlich Kollisionen, Nachlauf der Achse und Beschädigung von Teilen, wodurch Maschinenfehler vermieden werden.
 

  • Die Analyse liefert eine detaillierte Ansicht des Werkzeugweges.
  • Der Vergleich zeigt den Restbestand mit Hilfe einer Farbkarte auf.
  • Die Simulation bietet eine animierte Ansicht des gesamten Bearbeitungsprozesses.
  • Die Analytik bietet einen Überblick über mögliche Kollisionen, Nachlauf der Achsen und Beeinträchtigungen bei der Beschleunigung

3D-Fräsen für 5-Achsen in der ESPRIT CAM-Software

  • Kanalschruppen und -Schlichten: Ein 5-Achs-Fräsvorgang zum Entfernen von Material innerhalb eines Kanals, der durch zwei Wände begrenzt ist. Besonders wertvoll ist dieser Zyklus für Teile mit dünnen Wänden.Dieser Werkzeugweg erzeugt den optimalen Kontakt zwischen Schneidwerkzeug und Kanalwänden, um Material effizient zu entfernen und gleichzeitig den Druck auf die Wände zu minimieren.
  • Kombinationsfräsen: Extrem vielseitig mit 36 Bearbeitungszyklen, welche auf sechs Bearbeitungsmustern und sechs Strategien zur Werkzeugachsenorientierung basieren. Eine Vielzahl von Schrupp- und Schlichtwerkzeugbahnen mit 4 oder 5 Achsen werden erzeugt.
  • Konturfräsen: Erzeugt einen 4- oder 5-Achs-Fräsvorgang zur Bearbeitung entlang eines oder mehrerer 3D-Profile, wobei das Werkzeug senkrecht zur Oberfläche steht. Wird auch zum Anfasen der Kanten des Werkstücks verwendet.
  • Impellerfräsen: Impeller erzeugt einen 5-Achs-Fräsvorgang für das Schruppen und Schlichten des Kanals zwischen den Schaufeln eines Impellers, mit oder ohne Splitterschaufel.
  • Einlasskanalschruppen und -schlichten: Dieser Zyklus folgt einem spiralförmigen Muster, um einen Bereich zu schruppen, zu schlichten oder zu bearbeiten, der durch eine Öffnung begrenzt ist.
  • Spiralfräsen: Das Spiralschruppen erzeugt einen 4-Achs-Fräsvorgang, der sich kontinuierlich entlang einer Reihe von Oberflächen um eine Referenzachse dreht. Es handelt sich um einen hochproduktiven Zyklus, der für harte Materialien geeignet ist und eine hohe Zerspanungsleistung aufweist. Die Spiralbearbeitung ist ein 5-Achs-Fräsvorgang, ideal für die Bearbeitung mit einer einzelnen Schneide.
  • Abwälzfräsen: Wird verwendet, um geneigte Wände unter Verwendung der Flanke des Schneidwerkzeugs mit 4- oder 5-Achs-Simultanbearbeitung.
  • Schruppen/Restschruppen: Verwenden von 3, 4 oder 5 Achsen zum Schruppen eines Werkstücks unter konstanter Belastung der Fräser für einen glatten, schnellen Werkzeugweg.
  • Z-Konstant-Fräsen: Schlichten mit 3, 4 oder 5 Achsen zum Schneiden vertikaler Wände in inkrementellen Z-Ebenen und zum Bearbeiten von Böden mit komplexen Freiformflächen.

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