
DMG Mori(伊利诺伊州霍夫曼庄园)向航空航天原始设备制造商和生产车间提供制造技术西门子工业公司(伊利诺伊州埃尔克格罗夫村)提供的用于航空航天加工的 CAD/CAM/CNC 硬件、软件和工程服务。作为西门子的长期合作伙伴,DMG Mori 制造了各种传统的切屑和超声波加工中心。
对于航空航天工业,需要在航空航天加工过程中精心设计和规划才能达到所需的精度和整体生产效率。生产的典型部件包括由 lightwe 制成的部件轻而硬的材料,例如钛和相关合金以及铝制工件,其中会发生大量材料去除。由于循环时间长和其他原材料成本高,此类部件的加工具有挑战性。
最近的两个应用说明了 DMG Mori 如何求助于西门子来改进零件生产,包括减少设计-零件协议、航空航天加工时间、刀具寿命、表面光洁度、尺寸精度和整体生产效率。

首先,喷气发动机的反推力部件e 由 Ti Gal-4-V 制成,这种材料因其弹性刚度而常用于航空航天领域。从 CAD 文件开始,Siemens PLM(产品生命周期管理)团队通过其 NX CAM 运行该程序,该程序具有计算最大材料去除率的 VoluMill 附加功能。 NX 程序中的用户定义事件 (UDE) 功能允许使用复选框来触发冷却剂压力、振幅、超声波发生器设置等的后处理器参考。这避免了手动编程,因此将程序转换时间从长达两天减少到大约 30 分钟。
一旦程序准备好进行控制,Sinumerik 840D sl CNC 的功能允许对实际切割路径进行更简化的模拟。 3D 快速设置压缩器功能为所有路径运动提供参数化的逐项数据文件,从而消除碰撞并确保最佳刀具路径,结合 NC 内核和 PLC
正如西门子技术应用中心经理 Randy Pearson 所说:“此功能为我们的客户节省了大量时间,因为主轴机构中的测试球和测头可以在任何位置运行在循环中,随时测试实际机器运动学。该程序还可以按规定的时间间隔自动在工作台上运行。”
Cycle 800 突出了高速加工功能,这是一种静态平面转换,允许五轴机器定义一个在空间中旋转的工作平面。业界俗称3+2编程。该循环将实际工件零位和刀具补偿转换为参考旋转表面。此处值得注意的是,该循环适应特定的机器运动学并将物理轴定位为垂直于工作平面。这被称为 TRAORI 或转换方向。

同时,机器上的 Sinumerik CNC Operate 用户界面允许操作员执行集成的刀具管理和信息管理功能,所有这些功能都可以通过 USB 或网络连接进行传输.
在模拟中,工件的加载和夹具在 NX CAM 中虚拟执行,它还计算一致的切屑负载,这在这些大型材料去除应用中至关重要。模拟进一步验证了每个切削部分的刀具长度,并最终确定了机器启动的程序。这简直就像是在使用机器的“数字孪生体”。
在生产过程中,这种非常坚硬的材料的刀具寿命提高了 2.25 倍,据 Luke Ivaska 的国家产品经理说DMG森。“结合使用 NX CAM,加上机床上的 Sinumerik 840D sl 及其所有功能,我们在最初遇到了一些挑战,因为大多数软件程序都是专门构建的 CAM 软件包,任何人都可以快速轻松地使用。然而,它们有很大的局限性,因为软件驱动刀具路径,而操作员几乎没有控制权。借助 NX CAM 和 Sinumerik,我们在刀具路径的创建方面有了更多的投入。我还没有发现我无法用 NX 解决的问题。”结果,成品零件在 4.5 小时内运行,表面光洁度从 62.5 Ra 提高到 35 Ra,这归功于超声波驱动器。
在第二个示例中,传统的五轴切屑机加工中心,入门级 DMU 50 用于将 7″ (177.8-mm) 直径 × 2″ (50.8-mm) 高的 6061 铝块切割成用于航空航天工业的叶轮风扇,材料含量超过 90%删除实现。同样的 NX CAM 软件开始了这个过程 chain,最初的好处是在单个系统中的五轴设置和综合 G 代码模拟和验证中节省了大量时间。

由于此叶轮风扇组件的叶片结构,在加工过程中零件与刀架之间仅允许有 0.5 的间隙。使用 NX CAM 进行仿真可防止工具与零件发生碰撞。 DMG Mori 工程部寻求另一个长期刀具合作伙伴 Haimer 及其细长线夹持器来为该应用提供可行的解决方案。同时,在 NX CAM 上运行插值工具轴和截面视图,以验证工具在狭窄工作空间中的操作。
在 Sinumerik 840D sl 中,相同的 3D 快速设置压缩器功能确保了适当的刀具路径,而高速加工设置和 Cycle 800 再次用于该项目。 CNC 的图形用户界面 Sinumerik Operate 使最终用户的操作员和制造工程人员能够访问生产条件,包括所有粗加工和精加工数据的纯文本格式,以及在任何中断和手动重启后为重启记录的所有五轴转换方向数据.
机床的可变流线型操作与插值矢量相结合,可在单个刀具路径中加工叶片表面时产生更平滑的光洁度。机器从方形加工过渡到圆形加工,然后是精确加工叶片内部所需的极端角度路径。程序的单个叶片翅片部分被自动捕获,因此可以建立分步重复程序。
每个叶片翅片切割路径的模拟在 NX CAM 和数控程序。这个向量化程序是反式的西门子 PLM 业务开发总监 Randy Pearson 和 Matthias Leinberger 表示,“可移植到任何机器且结果相当相同的设施或由世界各地的商店经营,所有这些都由控制联系在一起。操作、数据采集协议和收到的用于生产分析的反馈之间完全连续。”
这两个项目都是使用 DMG Mori 机器上搭载的新 CELOS 执行的。 CELOS 促进了这些应用中操作员和机器之间的交互。它有许多应用程序可以即时调用实际情况,通过链接到 CAD 和 CAM 产品进行完整数据比较,以及与客户公司 ERP 系统的完整接口以进行记录和分析,以及过程中的远程调整。就这些航空航天客户而言,互动还提供与全球生产网络的实时通信。