让芯片飞起来:速度快，5轴加工
| CAMplete Solutions Inc.的TruePath软件以独特的方式运行完整的五轴CAM程序，适应所有机器运动学以保持刀具轨迹的完整性。 |
Turbocam制造副总裁Rob Bujeaud解释说:“我们意识到市场对五轴加工的需求，在这种情况下，我们可以为客户提供从工程到应用、软件到加工程序、原型到生产运行等各种复杂零件的完整交钥匙包。”
“我们从1985年的一台机器和一个愿景开始，”他说。“我们相信，通过持续的诚信、投资和创新，我们可以在市场上取得长期成功。如今，我们每天都在为我们的航空航天、汽车和商业合作伙伴实现这一愿景。”
据Turbocam工程经理Andrew Hussey介绍，在此应用中使用的Chiron FZ08KSM机床占地面积小(2.3平方米)，芯片到芯片的快速时间为1.9 s或更短，快速进给速度为75 m/min，加速度高达2g，典型主轴转速高达27,000 rpm，刀具更换时间为0.8 s，在此应用中，两轴数控旋转/倾斜工作台是在Turbocam自动化生产系统(TAPS)加工铝工件的理想组合。
相关的西门子Sinumerik 840D数控系统为铣削，钻孔，车削，磨削和材料处理技术提供了广泛的专业功能。据称，其开放式架构可以提高生产车间的生产率，特别是在高速和五轴加工等具有挑战性的领域。
在这些工作单元上加工的叶轮尺寸约为4英寸。迪亚。x 4英寸。通过机器人在转台夹具上吊和装卸。加工叶轮叶片需要经过许多道次，因此主轴、换刀器和转台的速度对最佳循环时间都至关重要。Hussey还指出了西门子数控和驱动包Simodrive 611U在这一过程中的优势。Hussey说:“高速和五轴运动可能会产生影响切割精度的非线性机器运动，而CNC/驱动包有助于平滑这些运动学。这也是CAMplete TruePath软件补偿非线性机器运动的一个领域。”
TruePath采用APT或CL数据以及本地CAM数据(如MasterCAM .nci和OpenMind .pof)，创建CAM程序-补偿刀具路径，并以一种与典型后处理器相当的方式传达设计意图，同时具有将机器运动分解到序列中的附加优势。据开发商CAMplete Solutions公司介绍，它提供了在无缝五视图3D环境中修改、分析、优化、模拟和后处理五轴刀具路径所需的一切。刀具路径编辑，矢量化，矢量修改以避免碰撞，以及机器超行程监控有助于进一步减少到第一部分的时间。
虽然每个周期的实际运行时间是TAPS与其客户(一家柴油发动机制造商)之间的专有技术，但Hussey表示，与之前用于该应用的生产方法和机器相比，运行时间减少了20%以上。他解释说:“我们跟踪工厂中每台机器的生产情况，并按机器、单元和生产的产品比较产量。由于我们运行的材料差异很大，因此维护这些数据非常重要，以便为目标项目正确选择机器。就这些叶轮而言，我们知道，与市场上其他五轴立式铣削中心甚至我们店里的那些品牌相比，我们在2004年的IMTS和2005年的EMO展会上第一次看到的Chiron机器就是答案。”
尽管涉及到速度，但典型的公差比过程完整性所必需的要好。
带有机载ePS网络服务器的西门子840D还可以监控工具磨损和整体机器维护，具有从控制器直接发送到北卡罗莱纳州Chiron America以及德国机器制造商工厂的Wi-Fi电子邮件功能。
零件在交付给客户之前，在TAPS的内部五轴CMM(坐标测量机)上进行检查。
作为TAPS工作单元设计的一个独特附带好处，流体处理系统上有热交换器，这些热交换器可以输入建筑物外的蒸发冷却器。在新英格兰寒冷的冬天，捕获的能量也被用来加热人行道。公司人员对该系统进行了设计和工程工作。
| 刀具轨迹软件可以帮助减少制造第一个零件的时间，并减少其后的生产时间。 |
关于机器控制的整体操作，Hussey指出，他的操作员和应用工程师喜欢西门子CNC的速度和灵活性。Hussey进一步指出，Chiron机器上的cnc的开放式架构使它们能够非常适应变化，辅助设备附加组件以及随之而来的数据监控/跟踪。“CNC具有很强的数据处理能力，并保持足够的灵活性，以适应我们的各种自动化设置。结合Chiron机器技术，我们为该应用提供了最佳的组合。”
Hussey和Bujeaud详细介绍了一项典型的工作是如何通过TAPS工程部门的。“我们获取设计数据、Pro-E模型或IGES文件，然后创建我们的工程模型。我们很少从客户那里得到可加工的模型，除非我们在母公司(Turbocam)创建了它。通过分析客户模型，确定合适的表面完整性和曲率以减小表面偏差，设计三轴刀具轨迹，以及两轴转台运动。刀具路径的放置是我们的TruePath软件和内部Turbocam编码的结果。有了这些“干净的数据”，我们以APT格式确定工具位置和工具轴矢量，并在3D空间中具有XYZ位置。在TruePath软件中自动确定方法和缩回，这是一个实时节省时间。我们能够比过去更快地在实际生产机器上进行第一次跳动，并且具有更可预测的结果。我们甚至可以使用我们现有的性能数据库，在不同的材料上模拟程序的执行。Sinumerik 840D的Traori(转换方向)特性也使我们能够很好地控制整个过程，因为它是基于工件方向而不是预先确定的程序中的刀具位置。 This results in a more consistent finish and less chatter on the material surface, an absolutely critical factor in these turbocharger components.”
Hussey和Bujeaud表示，Chiron提供的现场培训，以及Chiron和西门子提供的更新研讨会，是决定他们选择作为该项目的供应商的因素。“机器的应用、软件和维修方面的培训都是一流的。”
涡轮凸轮加工各种航空航天，汽车和医疗级材料，包括铝，镁，镍基合金，钛，304,416,17-4和15-5不锈钢，HP1318手术和各种工具钢，以及用于医疗行业的有机玻璃叶轮。
Turbocam/TAPS公司的Rob Bujeaud和Andrew Hussey、凯龙美国公司的Karamarie Gerbracht和Marty Demers以及西门子机床业务公司的Jim Rodgers为本文提供了信息。
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