Obróbka powierzchni z pomocą KR QUANTEC i KUKA.CNC

Dzięki oprogramowaniu KUKA.CNC firma SEMATEK GmbH wyznacza nowe kierunku w zakresie obróbki powierzchni.

Od 2007 roku firma SEMATEK GmbH z siedzibą w Seeg w Allgäu (Niemcy) opracowuje innowacyjne rozwiązania kompleksowe z zakresu budowy maszyn dla nowoczesnych przedsiębiorstw produkcyjnych, które potrzebują innowacyjnych procesów produkcji dla nowych produktów, jak również tych, które chcą rozwijać i optymalizować istniejące procesy. Firmie z Allgäu od dawna zależało na obniżeniu kosztów i zwiększeniu mocy produkcyjnej.

Automatyzacja wygładzania powierzchni

Wygładzanie lub wykańczanie frezowanych narzędzi do obróbki plastycznej, takich jak np. narzędzi do formowania wgłębnego elementów karoserii, form skorupowych do podzespołów z kompozytów lub form wtryskowych do podzespołów z tworzywa sztucznego, jest nadal wielokrotnie wykonywane ręcznie. Również w innych przedsiębiorstwach o wysokim stopniu automatyzacji polerowanie większych powierzchni form swobodnych zajmuje częściowo nawet 20 dni roboczych. Podczas rozwoju nowej technologii do obróbki powierzchni chodziło o to, aby uczynić ten proces tak elastycznym, precyzyjnym, niezawodnym i ekonomicznym jak to tylko możliwe.

Celem było przekształcenie powierzchni metalowych w wysokiej jakości powierzchnie funkcjonalne w trakcie zautomatyzowanego procesu. Umożliwia to aplikacja „Machine Hammer Peening”, czyli proces młotkowania, podczas którego dochodzi do wygładzenia powierzchni obrabianego elementu. Aby w ramach tego procesu obrabiać w zautomatyzowany sposób kompleksowe powierzchnie elementów, firma SEMATEK postawiła na robota KUKA i oprogramowanie KUKA.CNC.

KUKA KR QUANTEC prowadzony przez KUKA.CNC

Na kołnierzu robota KUKA z serii KR QUANTEC znajduje się napędzane pneumatycznie narzędzie z oscylującą liniowo głowicą młotkową (FORGEfix firmy 3S-Engineering GmbH) do mechanicznej obróbki powierzchni. Po zmierzeniu przez robota elementu obrabianego przesuwa on głowicę młotkową za pomocą oprogramowania KUKA.CNC na tak zwany tor młotkowania znajdujący się nad powierzchnią. Przy tym końcówki frezujące są wciskane w dół w zagłębienia rowków. Średnicę kuli, prędkość posuwu, odległość od toru, kąt dosuwu oraz kąt nastawczy między skokiem a powierzchnią należy wybrać lub ustawić w zależności od procesu.

Do pomiaru głowicy obróbczej firma SEMATEK wykorzystuje system pomiarowy 5D firmy LEONI GmbH. Oprócz pomiaru Tool Center Points (TCP) ta metoda gwarantuje przede wszystkim to, że orientacja narzędzia zostanie zmierzona z maksymalną dokładnością. Orientacja narzędzia jest istotna zwłaszcza dla 5-osiowych programów obróbki CNC, gdyż pozwala osiągnąć maksymalną dokładność procesu.

Kompletne programowanie robota przy zastosowaniu kodu G

Robot KUKA KR 240 R2900 przekonuje swoim zasięgiem i elastycznością. W przypadku podzespołów, które wymagają 5-osiowej strategii obróbki, stosowanie robota przynosi znaczną korzyść kosztową. Aby ułatwić konfigurację i programowanie robota, firma KUKA zaimplementowała w swoim układzie sterowania kompletny rdzeń CNC oraz opracowała oprogramowanie KUKA.CNC.

Oprogramowanie to umożliwia programowanie ruchu robota zgodnie z normą DIN 66025 wzgl. w kodzie G. Tym samym można tworzyć programy za pomocą łańcucha CAD/CAM i stosować je bez konieczności ich przekształcania w specjalnym programie robota (tłumaczenie na język robota) w układzie sterowania KUKA.

Robot KUKA obrabia powierzchnie za pomocą narzędzia z oscylującą liniowo głowicą młotkową.
Dodatkową korzyścią jest to, że można bez problemu korzystać z takich funkcji CNC jak np. korekty promieni narzędzi i narzędzia zastępcze. SEMATEK uzupełnia łańcuch procesów o moduł symulacyjny, który dodatkowo zapewnia dostępność i bezkolizyjność całego systemu. Dzięki temu robota można stosować jako pełnowartościową maszynę CNC, co gwarantuje jeszcze lepszą wydajność na torze i równomierną obróbką całego podzespołu.

Maksymalna jakość w minimalnym czasie

Młotkowanie nie tylko wygładza frezowane powierzchnie, ale też utwardza je i optymalizuje rozdział naprężenia własnego. Powierzchnia jest jednorodna i odtwarzalna. Proces młotkowania zapewnia wysokość nierówności Ra poniżej 0,1 µm, co nie byłoby możliwe do osiągnięcia poprzez samo frezowanie. Poprzez utwardzanie zgniotowe – w zależności od obrabianego materiału – można osiągnąć nawet 30-procentowy wzrost twardości powierzchni. Niekiedy można całkowicie zrezygnować z dodatkowej obróbki wykańczającej powierzchni. Jednak zautomatyzowany proces młotkowania ogranicza przede wszystkim ilość ręcznych prac szlifierskich i polerskich.

Czas potrzebny na wykończenie – a tym samym na cały proces produkcji – uległ znacznemu skróceniu, nie tylko z powodu mniej rygorystycznych wymogów w stosunku do procesów wygładzania. Za pomocą robota KUKA można również obrabiać kompleksowe powierzchnie swobodne. W tym przypadku często możliwa jest obróbka całego podzespołu, co pozwala zrezygnować z kosztownego i czasochłonnego mocowania. Dzięki niezwykle precyzyjnemu planowaniu toru robot może przesuwać się z wysokimi prędkościami i małą ilością krzyżujących się torów. Zapewnia to maksymalne efekty w minimalnym czasie.

Korzystamy z plików cookies, gdyż chcemy zaoferować Państwu jak najlepszy serwis internetowy. Dowiedz się więcej.

OK