当海德汉数控系统在汽车模具制造中的应用

海德汉数控系统在汽车模具制造中的应用

中国哲人吕不韦说过“难不在于其大小而在其时机把握”。iTNC数控系统在德国慕尼黑宝马集团的模具制造试点项目中经历的全新挑战恰说明这一点。

飞驰的车—奔腾的心

优异的驾乘性能和靓丽的车形不能不令人心动。大型模具在其中的作用不可或缺。这些模具的功效，如同其产品一样，都来自其效率。就是说，提高品质的同时必须缩短生产时间和降低生产成本。这是模具制造最突出的特点，它直接关系到价值创造。

提高大型模具制造效率的试点项目

车身覆盖件需要用高精度模具制造， 但模具成本高而且是单件生产。材料切除多， 面积大， 雕刻面加工时间长。如果考虑到模具的模块化设计特点，结构复杂，其各部分必须完美配合，使这些问题更加困难。

确定提高效率的途径时，必须考虑所有这些复杂因素：

必 须减少过多的加工步骤和缩短加工时间。这是多台大型机床联合工作的NC数控系统工作性能必须出色的原因。整个过程中必须避免成本高， 耗时的人工修复工作。只有最终产品表面质量好才能满足这些要求。此外，模块化结构要求被加工的模具有更严格的公差。因此，精度和表面质量都是决定性因素。

由于这些零件只有单件，成本高，任何加工差错和停机都将大大牺牲生产效率!因此，数控软件必须绝对稳定和整个系统必须确保过程可靠。

宝马集团模具制造商经过大量调研发现一种可行的组合技术：Droop + Rein公司的新大型机床可从而使液压缸的流量大小产生以完美满足这个要求。他们希望这台机床与海德汉iTNC530 NC数控系统联姻。

两公司决策层面对面讨论中很快定出主要要求：最重要的要求是过程可靠。他们知道过程可靠是加工速度，表面质量和与其相关性能的保证。此外，复杂的模具也需要用更新和更强功能的数控系统。

模具制造的其他要求

大 型模具制造非常壮观， 不仅因为工件，就是现在说的模具尺寸庞大。加工期间，机床操作人员需要人工干预加工过程，这与许多NC专业人员熟悉的情况非需要电气性能好的材料常不同，需要极高操作技术。需 要沿虚拟轴走刀，用手轮叠加进给运动(注意是零件程序正在运行时)或用叠加的原点平移补偿误差。机床操作人员需要用全局参数功能直接影响零件程序和进行叠 加运动，不需要修改程序本身。这是对iTNC 530提出的新要求—但在项目进行过程中做到了。参见“大型模具制造的新功能。"

尽管加工复杂，但NC数控系统还必须尽可能简单易用。海德汉数控系统的易用性在业界广受赞誉，这是决定引入海德汉系统的一个积极因素。

新环境—不变的品质

iTNC 530用于大型模具时，能凸显其独特特点。新环境中，只是尺寸更大。CAM系统生成的雕刻面的NC程序非常大，预计使用大量短线段。这正是提高认识海德汉数控系统 特点，功能强大和动态性能好，平滑加加速的运动控制将线段转化为高质量表面。多轴加工功能，例如刀具中心点管理(TCPM)或三维刀具补偿功能都必不可 少。

为使用户在大型程序中快速浏览，iTNC 530的编程操作模式允许用户快速和方便地修改程序。海德汉数控系统的以太接口可以高速读入大型程序。

海德汉数控系统的CycleDesign循环编程模式非常有用，为用户节省大量时间和还使加工操作标准化。用户甚至可使iTNC 530更适应其加工条件，加快和简化日常工作。

团队协同一致

项 目进行期间， 有两台配海德汉iTNC 530的Droop & Rein公司的大型机床。一台是FOGS 2550 PT M40 C型加工中心，另一台是T2550 PT R50 C型龙门加工中心。机床制造商认为影响项目成功的另一个重要因素是：数控系统必须“完全满足机床复杂性要求的同时还必须满足预算要求”。保证也是一个方 面：“数控系统工作必须安全，可靠和过程稳定。必须有全球支持能力。测试初期，海德汉iTNC 530立即表现出这些方面的一流品质。

为了 配新数控系统， 机床制造商需要大量工作：研发部门和生产部分必须熟悉海德汉技术和将其特性体现在自己产品中，Droop + Rein厂技术部经理Hanrath博士承认“投资巨大”但物有所值。通过与海德汉团队合作，困难，挑战和问题都被一一克服。Hanrath博士说，“当 然，第一台机床用了我们很多精力熟悉系统，但第二台机床开始一切都很顺利。”海德汉也需要调整自己NC数控系统软件：除用户功能外(参见“大型模具制 造的新功能”)外，需要为大型机床应用进行部分技术调整，例如不需要重新启动数控系统就进行复杂和全自动的自动换铣头功能。

高效加工大型模具的新典范

项目实施结果没有任何意外，因为所有项目参与人都非常了解他们产品的强大和精度的高超。仅仅产品组合是全新的。完全根据计划，Droop + Rein的两台配海德汉数控系统的机床开始在宝马公司生产厂的大型模具部门开始协同工作。

记录显示，从开始工作的一刻起，无缝合作就产生丰硕成果。机床制造商确认：“NC数控机床投入使用后，立即达到了一流表面质量和加工的高速度要求。”测试期间少量调整不可避免，Droop + Rein与海德汉都快速完成。

项目发起人也表示新数控系统的应用非常成功，从一开始起数控系统就工作稳定和可靠，满足了过程安全和可靠的苛刻要求。他们表示整个项目进行的“异常顺利和无忧”。

海德汉数控系统的优点还有灵活性：海德汉数控系统现已应用于各种规格的机床中，第一次用该系统的大型机床用户也不需要重新学习。现在机床操作人员有了更灵活技术，不需要穷于应付不同数控系统。

试点项目已成为一个典范，预示着汽车制造商开始受益于大型模具制造效率的提升：这个项目中，过程安全，加工速度，工件精度和表面质量都开创了全新和更高标准!

大型模具制造的新功能

过滤掉1些脚本标示符和1些无用的广告信息

大 型模具制造的特殊功能之一是新增的“全局程序设置”软件选装项(适用于“程序运行”和“MDI”操作模式)：这个功能使用户可以定义多种坐标变换和设置全 局有效功能和将其应用于当前NC程序。程序本身保持不变。例如在程序停止运行时，可以调整全局程序设置。程序启动后，iTNC根据需要用用户修改的定位要 求运动到新位置。iTNC 530也有用手轮沿虚拟轴进行走刀的叠加运动。这个功能对倾斜面加工特别必要，是所有汽车制造业模具加工的日常任务。

以下功能可用在全局程序设置中：

近轴手轮叠加运动

沿虚拟轴的手轮叠加运动

换轴

附加原点平移

叠加镜像

锁定轴

带显示屏的电子手轮使操作人员可以在手轮叠加运动时更接近工件。用软键直接选择虚拟轴(VT)。同时，手轮显示屏显示沿虚拟轴的运动距离。2010年年中开 始，海德汉公司开始提供HR550 FS无线手轮。大型机床操作人员可以更方便地接近工件。当然也不需要再担心手轮电缆问题。新增的模具制造功能现在通过iTNC的软件选装项提供。这些功能 使iTNC 530在模具制造业的中型机床中的应用进一步扩大。(end)