CAD/CAM CNC プロセスチェーンによる油田ロックビットの製造

DMG 森は、要求の厳しい石油・ガス業界にサービスを提供する OEM および生産ジョブショップ向けに、従来型の切りくず切断マシニング センターを幅広く製造しています。

この市場には、機械加工プロセスにおける細心の注意と計画を求めるいくつかの要因が内在しています。 通常、石油・ガス分野向けに製造されるコンポーネントは非常に大きくて重く、複雑な輪郭を持っていることが多いため、加工時間が長くなり、工具寿命が短くなります。 DMU 50 は、DMG MORI のエントリーレベルの 5 軸マシニングセンタですが、次の例で詳しく説明するように、コンパクトでありながらかなりの強度を備えています。 「これは、デイビッドがゴリアテを扱うタイプの物語です」と、シーメンス PLM (製品ライフサイクル管理) のビジネス開発ディレクター、マティアス ラインバーガー氏は言います。

最近のアプリケーションの 1 つでは、DMG MORI は、1ade 鋼から作られ、油田探査用のロックビットに機械加工される、440 ポンド、直径 8 インチ x 高さ 8 インチのワークピースに挑戦しました。 さらに顧客は、さまざまな金属材料から部品を製造するための迅速な切り替えの必要性をビルダーに提示しました。それに伴うすべての工具交換やワークピースのセットアップの差異も存在します。 顧客である上流の石油業界の大手サプライヤーは、この製品にとって、単一のニアネット鋼材を加工するのが良いのか、それともニアネットの鋳物を機械加工するのが良いのかを判断しようとしていました。 小型フット機械による高速荒加工とその後の非常に高精度の 5 軸加工の両方を行うことができます。この機械は、特定のプラント能力使用率の懸念に加え、柔軟で手頃な価格でコスト効率の高い機械を求めるお客様の要望により選択されました。道具。

この機械製造会社は、長年のビジネス パートナーであるシーメンスに支援を求めました。 シーメンスは、CAD-CAM-CNC ハードウェア、ソフトウェア、およびエンジニアリング サービスのトータル パッケージを提供することで、機械メーカーが設計から部品までのプロトコル、加工時間、工具寿命の短縮など、部品製造​​のあらゆる側面を大幅に改善できるよう支援することができました。表面仕上げ、寸法精度、全体的な生産効率。 このシナリオは、リードタイムが短く、生産量が少ないことが予想されるため、このケースに特に当てはまります。

シーメンス PLM チームは、CAD ファイルから開始して、NX CAM プロセスを通じてプログラムを実行し、完全な 5 軸動作によるセットアップを排除しました。 NX プログラム内のユーザー定義イベント (UDE) 機能を使用すると、単純なチェック ボックスを使用して、冷却剤圧力、スピンドル速度設定などのポストプロセッサーの参照をトリガーできます。 これにより、手動プログラミングが不要になり、その結果、プログラムの移行時間が 2 日から約 30 分に短縮されました。

プログラムが CNC で使用できるようになると、その制御機能により実際の切断パスのより合理的なシミュレーションが可能になりました。 3D クイック セット コンプレッサー機能は、工作機械上の NC カーネルお​​よび PLC と連携して、すべてのパス動作のパラメトリック項目化データ ファイルを提供するため、衝突を排除し、最適なツール パスを確保します。 シーメンスのテクニカル アプリケーション センター マネージャーのランディ ピアソン氏は次のように述べています。「スピンドル機構内のテスト ボールとプローブをサイクルのどの時点でも実行でき、いつでも実際の機械の運動学をテストできるため、この機能はお客様にとって大幅な時間の節約になります」 。 この手順を自動化し、所定の時間間隔でテーブル上で実行することもできます。」

ここでは、高速加工機能がサイクル 800 によって強調されています。これは、5 軸機械が空間内で回転した作業平面を定義できるようにする静的平面変換です。 業界では 3+2 プログラミングとして一般に知られています。 このサイクルは、実際のワークピースのゼロ点と工具オフセットを、回転したサーフェスを参照するように変換します。 ここで注目すべき点は、サイクルが特定の機械の運動学に対応し、物理軸を作業面に垂直に配置することです。 これは、TRAORI または変換方向と呼ばれます。

一方、機械上の CNC の使いやすいグラフィカル ユーザー インターフェイスである Sinumerik Operate を使用すると、オペレータはさまざまな統合ツール管理および情報管理機能を実行でき、すべて USB またはネットワーク接続で持ち運び可能です。