DMG Mori & Siemens Menyajikan Solusi CAD/CAM/CAE CNC Lengkap untuk Pemesinan Penerbangan
DMG Mori (Hoffman Estates, IL) menyediakan teknologi manufaktur kepada OEM penerbangan dan bengkel produksi yang didukung oleh paket perangkat keras, perangkat lunak, dan layanan rekayasa CAD/CAM/CNC dari Siemens Industry Inc. (Elk Grove Village, IL) untuk pemesinan penerbangan. Mitra lama dengan Siemens, DMG Mori membangun berbagai mesin pemesinan konvensi dan ultrasonik.
Untuk industri penerbangan, perawatan dan perencanaan yang cermat dalam proses pemesinan penerbangan diperlukan untuk mencapai akurasi yang diinginkan dan efisiensi produksi keseluruhan. Komponen typis yang dihasilkan mencakup yang terbuat dari bahan ringan tetapi keras, seperti titanium dan legasi terkait serta workpiece aluminium, di mana volume yang besar pengilangan material terjadi. Karena waktu siklus yang panjang dan biaya bahan baku yang tinggi lainnya, pemesinan komponen seperti itu adalah tantangan.
Dua aplikasi terbaru menggambarkan bagaimana DMG Mori mampu beralih ke Siemens untuk meningkatkan produksi bagian, termasuk pengurangan protokol desain-ke-bagian, waktu pemesinan penerbangan, umur alat, finishing permukaan, akurasi dimensi dan efisiensi produksi keseluruhan.
Dalam kasus pertama, komponen reverse thrust untuk mesin jet akan dibuat dari Ti Gal-4-V, bahan yang sering digunakan di penerbangan karena kekakuan elastis. Mulai dari file CAD, tim PLM (product lifecycle management) Siemens menjalankan program melalui NX CAM dengan fitur add-on VoluMill yang menghitung laju pengilangan material maksimum. Fitur user-defined events (UDE) di dalam program NX memungkinkan kotak centang untuk memicu referensi post-prosesor untuk tekanan coolant, amplitudo, pengaturan generator ultrasonik, dan lebih banyak. Ini menghindari pemrograman manual dan, sebagai hasilnya, mengurangi waktu transisi program dari hingga dua hari menjadi sekitar 30 menit.
Setelah program siap untuk kontrol, fitur Sinumerik 840D sl CNC memungkinkan simulasi yang lebih terpadu dari jalur pemotongan aktual. Fitur 3D quick-set compressor menyediakan file data itemisasi parametrik untuk semua gerakan jalur, sehingga menghindari tabrakan dan memastikan toolpath optimal, bersama dengan kernel NC dan PLC pada mesin gerja.
Seperti yang diamati Randy Pearson, technical applications center manager untuk Siemens: "Fitur ini adalah penghemat waktu besar bagi pelanggan kami, karena bola uji dan probe dalam mekanisme spindle dapat dijalankan pada titik mana pun dalam siklus, menguji kinematics mesin aktual kapan saja. Prosedur juga dapat diotomatisasi untuk berjalan di meja pada interval waktu yang ditentukan."
Fitur pemesinan kecepatan tinggi disorot oleh Cycle 800, transformasi pesawat statis yang memungkinkan mesin lima sumbu untuk mendefinisikan pesawat kerja yang diputar di ruang. Ini umum dikenal di industri sebagai pemrograman 3+2. Siklus mengonversi nol workpiece aktual dan offset alat untuk merujuk ke pesawat yang diputar. Perhatikan di sini, siklus mengakomodasi kinematik mesin tertentu dan menempatkan sumbu fisik normal terhadap pesawat kerja. Ini dirujuk sebagai TRAORI atau transformasi orientasi.
Sementara itu, antarmuka pengguna Sinumerik CNC Operate pada mesin memungkinkan operator untuk melakukan fungsi manajemen alat dan manajemen informasi terintegrasi, semuanya dapat dibawa melalui koneksi USB atau jaringan.
Dalam simulasi, pemuatan dan fixturing workpiece dilakukan secara virtual di NX CAM, yang juga menghitung chip load yang konsisten, kritis dalam aplikasi pengilangan material besar ini. Simulasi lebih memverifikasi panjang alat pada setiap bagian pemotongan dan program diselesaikan untuk mesin untuk memulai. Ini benar-benar seperti bekerja dengan "Digital Twin" mesin.
Selama produksi, proses ini menghasilkan peningkatan 2,25 kali lipat umur alat pada material yang sangat keras ini, menurut Luke Ivaska, national product manager untuk DMG Mori. "Dengan kombinasi NX CAM, plus Sinumerik 840D sl pada mesin dan segala sesuatu yang dapat dilakukan, kami memiliki beberapa tantangan awal, karena sebagian besar program perangkat lunak adalah paket CAM yang dibuat untuk penggunaan yang cepat dan mudah oleh siapa pun. Namun, mereka memiliki keterbatasan yang signifikan, karena perangkat lunak mengendalikan toolpath dan operator memiliki kontrol yang sangat sedikit. Dengan NX CAM dan Sinumerik, kami memiliki banyak masukan pada pembuatan toolpath. Saya belum menemukan masalah yang tidak dapat saya selesaikan dengan NX." Sebagai hasilnya, bagian yang selesai dijalankan dalam 4,5 jam dengan peningkatan finishing permukaan dari 62,5 Ra menjadi 35 Ra, karena ultrasonic actor.
Dalam contoh kedua, mesin pemesinan lima sumbu konvensi pengilangan logam, DMU 50 tingkat dasar digunakan untuk memotong blok aluminium 6061 berdiameter 7′ (177,8-mm) × 2′ (50,8-mm) tinggi menjadi fan impeller untuk industri penerbangan, dengan lebih dari 90% pengilangan material yang dicapai. Sama NX CAM software memulai rantai proses ini, dengan manfaat awal penghematan waktu yang signifikan dalam setup lima sumbu dan simulasi dan verifikasi G-code yang komprehensif dalam satu sistem.
Karena struktur struktur berblade komponen fan impeller ini, hanya 0,5 jarak antara bagian dan penahan alat yang diizinkan selama pemesinan. Simulasi dengan NX CAM mencegah tabrakan alat dan bagian. Rekayasa DMG Mori melihat ke mitra tooling lama lainnya, Haimer, dan holder slim line mereka untuk menyediakan solusi yang viable untuk aplikasi ini. Sementara itu, interpolated tool axis dan section views dijalankan di NX CAM untuk memverifikasi operasi alat dalam workspace yang sempit.
Dalam Sinumerik 840D sl, fitur 3D quick-set compressor yang sama memastikan toolpath yang tepat, sementara setup pemesinan kecepatan tinggi dan Cycle 800 lagi digunakan untuk proyek ini. Sinumerik Operate, antarmuka pengguna grafis CNC, memberikan operator pengguna akhir dan personil rekayasa manufaktur akses ke kondisi produksi, termasuk semua data roughing dan finishing dalam teks biasa, ditambah semua data transformasi orientasi lima sumbu yang dicatat untuk restart setelah gangguan apa pun dan restart manual.
Operasi streamline variabel dari mesin gerja digabungkan dengan vektor interpolated untuk menghasilkan finishing yang lebih halus saat memesin permukaan blade dalam satu toolpath. Mesin bertransisi dari pemesinan persegi-ke-bulat dan kemudian jalur sudut ekstrem yang diperlukan untuk memesin internal blade dengan akurat. Bagian fin blade tunggal dari program secara otomatis ditangkap, sehingga program step-and-repeat dapat dibangun.
Simulasi setiap jalur pemotongan fin blade dilakukan pada program NX CAM dan CNC. Program vektor ini dapat dipindahkan ke mesin apa pun dengan hasil yang dapat dibandingkan, menurut Randy Pearson dan Matthias Leinberger, PLM director of business development untuk Siemens, yang berkomentar, "Tepat karena kinematics mesin diketahui, program ini, setelah dibuat, dapat ditransfer ke beberapa mesin di dalam fasilitas yang sama atau dijalankan oleh bengkel di seluruh dunia, semuanya terikat oleh kontrol. Ada kontinuitas total antara operasi, protokol pengambilan data, dan umpan balik yang diterima untuk analisis produksi."
Kedua proyek ini dilakukan menggunakan CELOS baru di mesin DMG Mori. CELOS memfasilitasi interaksi antara operator dan mesin dalam aplikasi ini. Ini memiliki banyak aplikasi untuk memungkinkan panggilan instan kondisi aktual, perbandingan data lengkap melalui link ke produk CAD dan CAM, plus antarmuka lengkap ke sistem ERP perusahaan pelanggan untuk pencatatan dan analisis, dengan penyesuaian jarak jauh dalam proses. Dalam kasus pelanggan penerbangan ini, komunikasi interaktif ke jaringan produksi global juga disediakan.
