提高翻新设备的进给速度


作者:Julia Hider 日期:2019/02/20 来源:MM《现代制造》

当Baitjunkys在购买翻新机生产鱼饵模具时,要求旧机器能够像新机器一样运行。虽然这台机器外形保存良好,但是其控件已经使用了25年,无法做到在保证准确率的情况下达到更高的进给速度。?Calmotion(Chatsworth,California)公司创新推出的一项新控件,帮助该设备充分发挥其全部潜力,解决公司问题,提高盈利能力。

进给速度受限

Leonard·Smith于2013年创建了Baitjunkys,对模具供应厂商服务的日益不满促使Smith决定自行生产模具(图1)。于是,他买了一台Mach III数控铣床,将其安放在车库里,每天学习如何使用。之后该公司搬出车库,入驻靠近Georgia州Lawrenceville湖水库的一个商业区。该商业区成为公司用模具生产的业余级和专业级鱼饵的目标市场。除了增加空间,Baitjunkys还添加了多台机器,包括最初的升降台式降铣床和新增的Mazak VTC-20C垂直车削中心以及翻新的Fadal 3016HT立式加工中心(VMC)。

 5年前,Baitjunkys的老板和鱼饵制造商,Leonard·Smith开始对他的模具供应商不满意,决定进军模具行业。为此,他创立了Baitjunkys,一家独立生产诱饵模具的公司
 5年前,Baitjunkys的老板和鱼饵制造商,Leonard·Smith开始对他的模具供应商不满意,决定进军模具行业。为此,他创立了Baitjunkys,一家独立生产诱饵模具的公司

史密斯先生表示:“这台(Fadal)设备外观保存良好,但是仍采用的是已经使用了25年的数控机床。”直径0.1875in的两槽端铣刀加工铝型腔的最快进给速度是50ipm。在较快的进给速度下,精度受到影响。进给率降低导致生产指标无法如期完成,交货期缩短,公司积压增加(图2)。

该公司购买了改装后的Fadal 3016HT VMC,用于模具生产。机器外形似新,但是采用的还是原来的控件,估计已经用了25年了。也就是说,虽然机器尚能正常工作,但是CNC的加工能力无法满足史密斯提出的进给速度
该公司购买了改装后的Fadal 3016HT VMC,用于模具生产。机器外形似新,但是采用的还是原来的控件,估计已经用了25年了。也就是说,虽然机器尚能正常工作,但是CNC的加工能力无法满足史密斯提出的进给速度

寻找解决方案

Smith先生的一位朋友字使用Fadal机器时也遇到过同样的问题,他提出采用 Calmotion公司的新器件。这家公司对于Smith先生而言可不陌生,购买Fadal后不久,为了通过RS-232端口一点点加载大型程序,工厂不得不暂时停止生产。而在安装了Calmotion的USB-to-CNC适配器,原本耗时约18min的程序加载时间骤减到了15s。

Calmotion专门为包括Fadal机器在内的机床提供放大器、发动机及电缆等替换件。其产品包括527F数控系统,一款功能齐全的数字控制替代品。虽然Smith先生在买入这台机器后出现了短时间的财政紧张,但他还是决定投资。“这是我做过最正确的选择。”

Calmotion软件工程师Glenn·de·Caussin说道:“有很多Fadal用户的机器仍然运行良好,但是处理速度存在缓慢问题。”在其帮助下研发的替换控件与购买新设备的成本相比,属于相对较小的投资,并且只需要1~2h的停机时间来安装。“更重要的是,我们提供免费安装服务,客户也无需浪费时间进行培训或重新编程。”

从Caussin口中得知,527F的处理器比老Fadal机器的处理器快20~30倍,如Baitjunkys的那台,所以能够提高内插速率(图3)。新款控件还添加了一些旧款不具备的功能,包括先进的斜坡控制、改进的块处理速度、用于简化程序管理,支持联网的灵活存储器系统。

Smith先生用Calmotion公司的527F控件代替换了原控件,527F控件效仿最初的Fadal控制,将速度提高了30倍,并进一步扩大了内存
Smith先生用Calmotion公司的527F控件代替换了原控件,527F控件效仿最初的Fadal控制,将速度提高了30倍,并进一步扩大了内存

527F具有类似于传统Fadal控件的多处理器体系结构,但是采用了新款快速型电子设备。Caussin先生说道,新的电子设备确保数字信号处理器能够在单个时钟周期(CPU的单个电子脉冲)内进行复杂的数学计算。该控制器集成了各种硬件外围设备,如模数转换器、改进的编码器反馈和高速通信。这些功能在旧款机器上想都不要想。“旧款Fadal控件不具备此类能力,在这些能力的帮助下,机器操作员能够充分发挥机器的效率。”

虽然Caussin先生很在意几个小时的停机时间,Smith先生却表示他能在一个小时内完成新款控件安装。“只要你够聪明,懂得CNC机床编程,那么这些器件的操作就会变得很容易。”

通过调整缩短循环时间

安装新控件后,接下来就是调整进给和速度。“虽然实际操作时,我只需要轻轻一按循环开始键,机器便能正常运作。但是之前的进给和速度过于保守,我不得不插手做些改变。”Smith先生说道。

安装新控件后,进给速度提升到180ipm,周期时间明显缩短。他表示:“整个周期时间从4.5h缩短到2h左右,期间无需更换任何部分,只需调整进给速度。”此外,他还补充到,如果能够换成更大的切削工具,进给速度还可以提升至250ipm。

更换新控件后,除了进给速度更快外,Smith先生还收获了其他益处。新款控制件能够与旧机器程序兼容,无需重新调配或修改代码,利用原来的BobCAD-CAM编程系统便可对后处理器进行维护。由于控件采用的用户接口与旧款相同,无需任何培训,即可正确操作机器。同时,程序储存空间还从2G扩充到了16G,并支持本地USB和以太网连接。

虽然新控件投入不菲,但是其效果证实投入值得。“更换Calmotion控件的成本相当于购买两台机器。”他说道,“前几个月,通过缩短循环时间,更换控件的成本很快就收回了。在生产领域,这个回报期已经算很短了。”