SMT

Intelligens megmunkálási technológia

A nagy sebességű és 5-tengelyes technológiák célja az alacsonyabb gyártási költségek elérése összetett termékek esetén. Azonban néhány igen komoly kihívással is megküzdenek a pontosság és megbízhatóság terén. A Buffalo közel egy évtizedet szánt arra, hogy megszerezze az ilyen technológiák előre töréséhez szükséges ismereteket. A szabadalmaztatott Intelligens megmunkálási, röviden SMT technológia, a tapasztalt gépkezelők szakértelmével ötvözve a legmagasabb szintű termelékenységet és megmunkálási pontosságot képes elérni. Ezek az intelligens funkciók felhasználó barát működtetést és optimális géphatékonyságot biztosítanak.

AAC

TPC

SVS

MRRO

VST

SCT

Tengelyirányú Pontosság Szabályozás (AAC)

Géphőmérséklet megfigyelő és kiegyenlítési technológia

Az SMT technológia egyik pillére az axiális hőmérséklet megfigyelés és pozicionálási hiba kompenzálás. A nagy sebességű gépeken, több üzemórát követően hő képződik. A hő által a gépnek átadott hiba ezután alacsonyabb megmunkálási pontossághoz vezet. Az AAC intelligens funkció egy költséghatékony megoldás, miközben a gépet érő hőhatásokból származó hibák megfigyelésével és kiegyenlítésével javítja a pontosságot. A gépre – a hőmérséklet megfigyelése érdekében – hőérzékelők vannak felszerelve. A megfelelő kompenzálási parancs kiszámítására és a szerszám útvonal korrigálására egy hőhiba becslési modell kerül alkalmazásra. Az AAC működésbe lép, amint a hőmérséklet túlságosan magas lesz. Ezután a gép automatikusan csökkenti az orsósebességet és a tengelyirányú előtoló sebességet, hogy kiegyenlítse a hő okozta elmozdulást.

A gépágyban elhelyezett, a V-sorozatnál 18, a G-sorozat esetében pedig összesen 24 hőérzékelő folyamatosan méri a gépágy hőmérsékletét, és egy tapasztalati úton kialakított Hőmérsékleti Deformációs Gépmodell alapján a deformációs értékek kompenzációs értékként módosítják a pozíciószabályzó kör alapjelét. Ennek a funkciónak a segítségével az X, Y és Z tengely irányú hőmérsékleti deformáció okozta pozicionálási hiba 20 mikronról akár 3 µm-re csökkenthető.

TPC - Szerszámcsúcs-Pozicionálás Szabályozása

Közvetlen elmozdulás mérés, valós idejű megfigyelési és kiegyenlítési technológia

Magas pontosság: a tágulás közvetlen mérése.

Valós idejű kompenzálás: elektromos érzékelő.

Jobb felületi minőség: 5-6-szor nagyobb pontosság.

Nagy sebességű megmunkálásoknál, az orsócsapágyaknál és a motor tekercseinél keletkező orsóhő jelentősen növeli a hőmérsékletet. Az orsó tágul, ami hőpontatlansághoz vezet. Az orsó hőtágulásából fakadó problémák leküzdésére, egy magas hatásfokú kiegyenlítő funkció került kifejlesztésre az SMT technológia részeként: egy közvetlen elmozdulás-mérő rendszer, ami a beépített orsóba van integrálva, hogy az orsó hőtágulása mérhető és kiegyenlíthető legyen. Egy elmozdulás-mérő rögzíti a nagy sebességű orsó eltéréseit és visszajuttatja ezeket az értékeket a CNC-be. A pontos számítást követően, a CNC parancsot ad ki a gépnek és korrigálja a tengelyirányú pozíciót.

Számos gépgyártó alkalmazza azt a módszert, hogy a főorsóházba beépített hőelemekkel érzékelt melegedéséből számítja ki az elméleti nyúlást és eszerint módosítja a pozicionálási parancsértéket. Az AXILE gépek viszont nyúlásmérő bélyeget tartalmaznak, ami kiküszöböli a hőelemes módszer termikus tehetetlenségét, késleltetését, és valós időben kompenzálja a pozicionálási hibákat. Ezzel a módszerrel a pontosság 5-6-szorosára emelkedhet. Fontos különbség, hogy nem számított, hanem direkt és valós idejű mérésről beszélnünk, ami nem vár a kompenzálással addig, míg a hő átterjed a beépített hőelemre.

SVS - Orsórezgés-Felügyelet

Orsórezgés-felügyelet és valós idejű szabályzási technológia

Magas felületi minőség: orsórezgés megszüntetése.

Magasabb élettartam: az orsócsapágyak és szerszámok kopásának csökkentése.

Adatrögzítő: a rendellenes rezgések adatainak rögzítése a karbantartáshoz.

Az Orsórezgés-felügyelet (SVS) összegyűjti a fontosabb adatokat, mint például a rendellenes orsóállapotokat (pl.: kenés hiány, kopott csapágyak, kiegyensúlyozatlanság vagy akár felütközés). A rezgéssel kapcsolatos információk a megmunkálás közben jelentkező váratlan rázkódások kiküszöbölésére is használhatók. Az orsóba épített mozgásérzékelő összegyűjti a rezgési adatokat, majd a rögzített adatok alapján, az orsó és a gép állapota meghatározható.

Az intelligens megmunkálás elengedhetetlen részei azok a funkciók is, amelyekkel növelhető a felületi minőség és elkerülhető a főorsó károsodása. A főorsóba épített gyorsulásérzékelők a rezgések által detektálják a főorsó különböző rendellenes állapotait (pl. elégtelen kenőanyag-mennyiség, csapágykopás, kiegyensúlyozatlanság stb.). A vibrációs adatok gyűjtésével és kiértékelésével jelentősen növelhető a főorsó-csapágyazás és a szerszám élettartama, és nagymértékben növelhető a munkadarab felületi minősége. Az opció szintjei a tájékoztatástól az orsó sebességét és előtolás-nagyságát csökkentő hibaüzeneten át az ütközésekből adódó vészleállásokig terjednek.

MRRO - Anyagelválasztási Sebesség Optimalizálás

Maximális anyagleválasztási sebesség, forgácsoló erő és rázkódás-mentes megmunkálás

A termelékenység optimalizálása: teljes mértékben hasznosított gépkapacitás.

Rendkívül rövid megmunkálási idő: az anyagleválasztási sebesség maximalizálása.

Magas szerszám tartósság és tökéletes felület: stabil forgácsoló erő és rázkódás-mentes megmunkálás.

Az SMT technológia ezen funkciója az optimális forgácsolási körülményeket határozza meg a gép korlátainak, a szerszám és munkadarab tulajdonságinak valamint a vezérlő és a motor képességeinek figyelembe vételével. Az orsóhajtás és előtolómű terhelése online és automatikusan szabályozott. A szerszám és munkadarab állapotára vonatkozó adatok bekerülnek a rendszerbe, a forgácsolási körülmények kiértékelése és további optimalizálása érdekében. A megmunkálás során keletkező rázkódás, az orsó rezgésérzékelő rendszer visszacsatolásaival együtt az MRRO-ból érkező adatok kiértékelésével elkerülhető.

A szerszámgép alapvetően az előre definiált technológiai paraméterek szerint végzi a dolgát, így a forgácsleválasztás mértéke is ennek függvénye. Egy korszerű hajtásvezérlő rendszer képes arra, hogy minden pillanatban információt szolgáltasson a felvett energiáról, a leadott nyomatékról mind ez előtoló motorok, mind a főorsó esetében. A vezérlés a kapott értékek alapján képes meghatározni, hogy az anyagleválasztás szempontjából optimális terhelés éri-e a gépet, például a főorsó fordulatszámához arányosan választottuk-e meg az előtolás mértékét. Az alábbi két példán látszik, hogy a vezérlő által harmonizált fordulatszámmal és előtolással 60–90 százalékkal növekszik az anyagleválasztás mértéke és a 40–50 százalékkal csökken a ciklusidő. A funkció jelentősen hozzájárul a szerszámélettartam növeléséhez is.

VST - Víziós Technológia

Automatikus szabályzási technológia – Egy 3D kulcsrakész koncepció

A lapos ágyvezetékek teljesítményét és tűrését a gép pontosságának biztosítása érdekében meg lehet határozni. A lapos ágyvezetékek teherviselő felületeire egyenletesen felvitt kenőanyag növelheti a gép élettartamát. A csapágy és a felfekvési felületek minősége a legfontosabb tényező a magas tűrésű szerszámgépek építésekor. A képmorfológiai technológiát alapul véve és az IEEE 1394 digitális kamerát képrögzítő eszközként használva, a „Scrapping Inspector” azzal a céllal lett kifejlesztve, hogy meghatározza a tényleges érintkezések számát és az eloszlás egyenletességét a gép lapos ágyvezetékeinek minden egyes területén. A számítógépes ellenőrző eszköz képes megvizsgálni és meghatározni a felület minőségét. Egy vizsgálati jelentés készíthető a karbantartáshoz.

A bal oldali kép a kamerával rögzített eredeti kép. A piros keret egy 1/16 négyzethüvelykes pásztázási terület. Ha a terület kizárt blokkjainak száma 0 és az effektív érintkezési pontok száma 16-24 közötti, a rendszer az eredményt minősítettnek (megfelelőnek) tekinti és az OK lámpa kigyullad. Másrészről, ha valamelyik feltétel nem teljesül, a rendszer azt kizárja és az NG lámpa gyullad ki. A LabView rendszer az elemzéshez használható. Az elemzési jelentés azt mutatja, hogy a kizárt blokk területe 297.392 mm2 és az effektív érintkezési pontok száma csak 10 volt, ami nem felel meg az eloszlási minőségi követelményeinek. Ezért az eredmény NG-ként meghatározott.

A képi feldolgozás eredménye. A kizárt teherviselő pontok száma és a területük egyértelműen feltárható.

A Buffalo által kidolgozott, a gépi látáson alapuló rendszer az egymáson csúszó vagy gördülő köszörült, illetve hántolt felületek tulajdonságait vizsgálja, a cél pedig nem más, mint a rezgésmentes működés elérése és a melegedés minimalizálása. A feldolgozott kép alapján egyértelműen beazonosítható, hogy az adott felület minősége megfelelő, vagy kritikus a súrlódás, illetve melegedés szempontjából.

SCT - Egyenesvonalúság Kiegyenlítés Technológia

Egyenesvonalúság kiegyenlítési technológia, ami a mozgó fej linearitását biztosítja

A konzolos-hüvelyes orsókat széles körben alkalmazzák a vízszintes fúró-maró gépek esetén. A konzolos orsó megnöveli a gép megmunkálási kapacitását, így alkalmas különböző energiához kapcsolódó megmunkálásokra. Ide tartozik a készülékipar, vagy akár a vákuumkamrák és a hajóipar. A tapasztalatok azonban azt mutatják, hogy a konzol háza meghajlik, ha a konzol a maximális hosszának felén túl nyúlik ki. Ezt az alkatrészek tömegéből és a gravitációból származó deformáció okozza. A MICROCUT kifejlesztette az Egyenesvonalúság kiegyenlítési technológiát, amivel automatikusan korrigálhatók az orsót érő hatások és a konzol süllyedése, a konzol és/vagy a hüvely programozott helyzetbe kitolásakor vagy visszahúzásakor, miközben kiváló megmunkálási pontosságot nyújt. Tulajdonképpen a gépi megmunkálás terén bárhol hatékonyan használható.

Szerkezeti kialakítás a kezelhető deformáció szabályozására

Integrált gép design és szabályozási technológia

A kiegyenlítő rendszert egy számjegyvezérlésű hidraulikus nyomás visszacsatolás vezérli, a folyamatot egy hidraulikus érzékeli figyeli és méri. A piros elem a konzol kiegyenlítéshez tartozó rúd, ami a konzol hátsó részéig ér és itt a hidraulikus munkahengerhez kapcsolódik. A konzol kiegyenlítés folyamata azt jelenti, hogy a PLC leolvassa a konzol aktuális helyzetét majd figyeli megfelelő hidraulika nyomást az előre beállított adatbeviteli pontból és ezt összehasonlítja a hidraulikus érzékelőből PLC felé továbbított hidraulikus nyomás értékkel. Ha az érték a beállítási tartományon belül van, akkor a rendszer megtartja a jelenlegi működési állapotot. Ha az érték a szinkronizálási tartományon kívül esik, a PLC addig módosítja a hidraulika nyomást, amíg az a határértéken belülre nem kerül. A nyomásellenőrzés folyamatosan működik.

A kék görbe a konzol eltérése, konzol kiegyenlítési technológia nélkül. A konzol maximális deformációja 31µm. A piros görbe a konzol eltérése, konzol kiegyenlítési technológiával. Itt a tűrés ± 3 µm, ami 80%-kal jobb érték.

On the ram type borer, straightness compensation technology keeps high accuracy performance even when the ram is fully extended.

Tengelyirányú Pontosság Szabályozás (AAC)

Géphőmérséklet megfigyelő és kiegyenlítési technológia

Axiális hőmérséklet megfigyelés és pozicionálási hiba kompenzálás. A nagy sebességű gépeken, több üzemórát követően hő képződik. A hő által a gépnek átadott hiba ezután alacsonyabb megmunkálási pontossághoz vezet. Az AAC intelligens funkció egy költséghatékony megoldás, miközben a gépet érő hőhatásokból származó hibák megfigyelésével és kiegyenlítésével javítja a pontosságot. A gépre – a hőmérséklet megfigyelése érdekében – hőérzékelők vannak felszerelve. A megfelelő kompenzálási parancs kiszámítására és a szerszám útvonal korrigálására egy hőhiba becslési modell kerül alkalmazásra. Az AAC működésbe lép, amint a hőmérséklet túlságosan magas lesz. Ezután a gép automatikusan csökkenti az orsósebességet és a tengelyirányú előtoló sebességet, hogy kiegyenlítse a hő okozta elmozdulást.

TPC - Szerszámcsúcs-Pozicionálás Szabályozása

Közvetlen elmozdulás mérés, valós idejű megfigyelési és kiegyenlítési technológia

Magas pontosság: a tágulás közvetlen mérése.

Valós idejű kompenzálás: elektromos érzékelő.

Jobb felületi minőség: 5-6-szor nagyobb pontosság.

Nagy sebességű megmunkálásoknál, az orsócsapágyaknál és a motor tekercseinél keletkező orsóhő jelentősen növeli a hőmérsékletet. Az orsó tágul, ami hőpontatlansághoz vezet. Az orsó hőtágulásából fakadó problémák leküzdésére, egy magas hatásfokú kiegyenlítő funkció került kifejlesztésre – egy közvetlen elmozdulás-mérő rendszer, ami a beépített orsóba van integrálva, hogy az orsó hőtágulása mérhető és kiegyenlíthető legyen. Egy elmozdulás-mérő rögzíti a nagy sebességű orsó eltéréseit és visszajuttatja ezeket az értékeket a CNC-be. A pontos számítást követően, a CNC parancsot ad ki a gépnek és korrigálja a tengelyirányú pozíciót.

SVS - Orsórezgés-Felügyelet

Orsórezgés-felügyelet és valós idejű szabályzási technológia

Magas felületi minőség: orsórezgés megszüntetése.

Magasabb élettartam: az orsócsapágyak és szerszámok kopásának csökkentése.

Adatrögzítő: a rendellenes rezgések adatainak rögzítése a karbantartáshoz.

Az SMT technológia részét képező Orsórezgés-felügyelet (SVS) összegyűjti a fontosabb adatokat, mint például a rendellenes orsóállapotokat (pl.: kenés hiány, kopott csapágyak, kiegyensúlyozatlanság vagy akár felütközés). A rezgéssel kapcsolatos információk a megmunkálás közben jelentkező váratlan rázkódások kiküszöbölésére is használhatók. Az orsóba épített mozgásérzékelő összegyűjti a rezgési adatokat, majd a rögzített adatok alapján, az orsó és a gép állapota meghatározható.

MRRO - Anyagelválasztási Sebesség Optimalizálás

Maximális anyagleválasztási sebesség, forgácsoló erő és rázkódás-mentes megmunkálás

A termelékenység optimalizálása: teljes mértékben hasznosított gépkapacitás.

Rendkívül rövid megmunkálási idő: az anyagleválasztási sebesség maximalizálása.

Magas szerszám tartósság és tökéletes felület: stabil forgácsoló erő és rázkódás-mentes megmunkálás.

Ez a funkció az optimális forgácsolási körülményeket határozza meg a gép korlátainak, a szerszám és munkadarab tulajdonságinak valamint a vezérlő és a motor képességeinek figyelembe vételével. Az orsóhajtás és előtolómű terhelése online és automatikusan szabályozott. A szerszám és munkadarab állapotára vonatkozó adatok bekerülnek a rendszerbe, a forgácsolási körülmények kiértékelése és további optimalizálása érdekében. A megmunkálás során keletkező rázkódás, az orsó rezgésérzékelő rendszer visszacsatolásaival együtt az MRRO-ból érkező adatok kiértékelésével elkerülhető.

VST - Víziós Technológia

Automatikus szabályzási technológia – Egy 3D kulcsrakész koncepció

A lapos ágyvezetékek teljesítményét és tűrését a gép pontosságának biztosítása érdekében meg lehet határozni. A lapos ágyvezetékek teherviselő felületeire egyenletesen felvitt kenőanyag növelheti a gép élettartamát. A csapágy és a felfekvési felületek minősége a legfontosabb tényező a magas tűrésű szerszámgépek építésekor. A képmorfológiai technológiát alapul véve és az IEEE 1394 digitális kamerát képrögzítő eszközként használva, a „Scrapping Inspector” azzal a céllal lett kifejlesztve, hogy meghatározza a tényleges érintkezések számát és az eloszlás egyenletességét a gép lapos ágyvezetékeinek minden egyes területén. A számítógépes ellenőrző eszköz képes megvizsgálni és meghatározni a felület minőségét. Egy vizsgálati jelentés készíthető a karbantartáshoz.

A bal oldali kép a kamerával rögzített eredeti kép. A piros keret egy 1/16 négyzethüvelykes pásztázási terület. Ha a terület kizárt blokkjainak száma 0 és az effektív érintkezési pontok száma 16-24 közötti, a rendszer az eredményt minősítettnek (megfelelőnek) tekinti és az OK lámpa kigyullad. Másrészről, ha valamelyik feltétel nem teljesül, a rendszer azt kizárja és az NG lámpa gyullad ki. A LabView rendszer az elemzéshez használható. Az elemzési jelentés azt mutatja, hogy a kizárt blokk területe 297.392 mm2 és az effektív érintkezési pontok száma csak 10 volt, ami nem felel meg az eloszlási minőségi követelményeinek. Ezért az eredmény NG-ként meghatározott.

A képi feldolgozás eredménye. A kizárt teherviselő pontok száma és a területük egyértelműen feltárható.

SCT - Egyenesvonalúság Kiegyenlítés Technológia

Egyenesvonalúság kiegyenlítési technológia, ami a mozgó fej linearitását biztosítja

A konzolos-hüvelyes orsókat széles körben alkalmazzák a vízszintes fúró-maró gépek esetén. A konzolos orsó megnöveli a gép megmunkálási kapacitását, így alkalmas különböző energiához kapcsolódó megmunkálásokra. Ide tartozik a készülékipar, vagy akár a vákuumkamrák és a hajóipar. A tapasztalatok azonban azt mutatják, hogy a konzol háza meghajlik, ha a konzol a maximális hosszának felén túl nyúlik ki. Ezt az alkatrészek tömegéből és a gravitációból származó deformáció okozza. A MICROCUT kifejlesztette az SMT technológia részeként az Egyenesvonalúság kiegyenlítési technológiát, amivel automatikusan korrigálhatók az orsót érő hatások és a konzol süllyedése, a konzol és/vagy a hüvely programozott helyzetbe kitolásakor vagy visszahúzásakor, miközben kiváló megmunkálási pontosságot nyújt. Tulajdonképpen a gépi megmunkálás terén bárhol hatékonyan használható.

Szerkezeti kialakítás a kezelhető deformáció szabályozására

Integrált gép design és szabályozási technológia
A kiegyenlítő rendszert egy számjegyvezérlésű hidraulikus nyomás visszacsatolás vezérli, a folyamatot egy hidraulikus érzékeli figyeli és méri. A piros elem a konzol kiegyenlítéshez tartozó rúd, ami a konzol hátsó részéig ér és itt a hidraulikus munkahengerhez kapcsolódik. A konzol kiegyenlítés folyamata azt jelenti, hogy a PLC leolvassa a konzol aktuális helyzetét majd figyeli megfelelő hidraulika nyomást az előre beállított adatbeviteli pontból és ezt összehasonlítja a hidraulikus érzékelőből PLC felé továbbított hidraulikus nyomás értékkel. Ha az érték a beállítási tartományon belül van, akkor a rendszer megtartja a jelenlegi működési állapotot. Ha az érték a szinkronizálási tartományon kívül esik, a PLC addig módosítja a hidraulika nyomást, amíg az a határértéken belülre nem kerül. A nyomásellenőrzés folyamatosan működik.

A kék görbe a konzol eltérése, konzol kiegyenlítési technológia nélkül. A konzol maximális deformációja 31µm. A piros görbe a konzol eltérése, konzol kiegyenlítési technológiával. Itt a tűrés ± 3 µm, ami 80%-kal jobb érték.

On the ram type borer, straightness compensation technology keeps high accuracy performance even when the ram is fully extended.