Burr OAK Tool使用ESPRIT缩短加工时间

成功案例

位于密歇根州的刀具和模具车间讲模具模板的加工时间从11.3小时缩短至4小时

我们更换到使用ESPRIT是因为它能够精确地模拟机床、刀塔、主轴、刀具和工件的实时操作。
David Schwartz, CNC编程经理, Burr OAK Tool

Burr OAK Tool公司是领先的模具生产商,用于生产两种类型的车窗用空调散热片。车窗内空调侧面的蒸发器撒热片将热量从车内空气传递到流经蒸发器的制冷剂,位于车窗外空调侧面的压缩机散热片再将热量从现在热的制冷剂转移到外部空气中。Burr OAK Tool公司的模具通过进一步压缩和降低散热片厚度的金属成形加工逐步拉伸和改造散热片,模具极其复杂的几何结构必须控制在+5/-0万分之一英寸以内,以满足散热片公差。

直到最近,该公司还在Makino成形磨床上对半成品成形板进行精加工,因为其加工中心无法保证所需的加工公差。制作Waffle模板耗时9.2小时,Sine wave模板耗时11.3小时。Burr OAK Tool公司最近购买了一个Mazak VTC-800四轴垂直加工中心,目的是缩短这些模具的加工时间。这台新机床比公司以前使用的任何一台机器都难编程。另一个挑战是,零件是在二维设计的,因为它们有太多的孔和其他特征,将它们设计为实体模型要花很长时间。

早在20世纪90年代中期,Burr OAK Tool使用的CAM软件包并没有精确模拟加工操作。该公司在一个工件夹持装置上安装了许多它自行加工的零件,运行一个新程序驱动时主轴很容易撞到此装置,这会产生昂贵的维修费用。Burr OAK Tool的CNC编程经理David Schwartz说:“我们从DP Technology引入了ESPRIT CAM软件,因为它能够准确模拟实时操作中的机床、主轴、刀具和工件。”。在购买了一个新的4轴加工中心后,Burr OAK Tool程序员参加了ESPRIT针对Mazak VTC-800的培训,并购买了一个磨床3轴附加组件的ESPRIT许可证。

使用ESPRIT进行模拟加工

使用ESPRIT,Burr OAK Tool的程序员在将程序下载到机器之前,会在编程过程中检测到干涉和碰撞。ESPRIT的模拟能力消除了这些风险,同时大大提高了公司编程团队的生产力。在使用ESPRIT的过程中,公司通过创新将其编程团队从13人减少到6人,同时大幅增加了编程量和编程能力。

编程模板的第一步是导入包含零件定义的二维模型,只需单击几下鼠标即可导出二维模型以创建三维曲面几何图形;下一步是定义映射到加工操作的特征,如孔和凸台。Burr OAK Tool程序员目前手动执行这一步骤,不过他们计划在未来学习ESPRIT的自动特征识别能力。Burr OAK Tool编程人员使用ESPRIT的曲线间铣削功能来定义要铣削的曲面。

大多数加工操作都是在主轴相对于工件倾斜30度的情况下进行的,因为球头立铣刀在侧面切削时的性能比在其端点上切削时的性能更好。铣削操作通常以每分钟250英寸的进给速度进行,并产生Ra 8的光洁度,与研磨产生的光洁度相匹配,甚至超过研磨产生的光洁度。这个新程序工作得很好,他们能够消除垂直加工中心上的一个单独粗加工操作,直接转到VTC-800上的一个倾斜头半精加工操作,只剩下0.002的精加工。小型球头立铣刀可去除最后0.002英寸。ESPRIT模拟自动识别零件或机床的任何移动以避免主轴或刀具碰撞。程序员仔细比较仿真结果,确保其符合设计规范;最后,程序员使用ESPRIT post处理器为Mazak VTC-800生成代码,每次都运行得非常完美。由于其精确的仿真和代码,Burr OAK Tool程序员有足够的信心,即使高精度零部件单次运行也可放心地加工出来。 

Mazak立式加工中心对散热片模具的加工

Schwartz总结说:“我们已经将Waffle模具的加工时间缩短到3小时,Sine wave模具的加工时间缩短到4小时,大大降低了加工时间成本;在模具上编程成形铣削操作只需要大约2小时,考虑到零件的复杂性,这是非常低的。我们相信,一旦我们将ESPRIT的功能完全融入到我们的编程方法中,我们将能够将散热片模具的编程时间缩短到1小时。”

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