Produzione di uno scalpello da roccia per giacimenti petroliferi con una catena di processo CNC CAD/CAM

DMG Mori produce un'ampia gamma di centri di lavoro convenzionali ad asportazione di truciolo per OEM e officine di produzione al servizio dell'esigente settore petrolifero e del gas.

In questo mercato sono presenti diversi fattori che richiedono grande cura e pianificazione nel processo di lavorazione. In genere, i componenti prodotti per il settore petrolifero e del gas sono molto grandi, pesanti e spesso hanno contorni complessi, rendendo i tempi di lavorazione lunghi e la durata dell'utensile breve. La DMU 50, pur essendo un centro di lavoro a 5 assi entry-level di DMG MORI, è un'unità compatta che si distingue per la sua notevole robustezza, come illustra il seguente esempio. "È una storia tipo Davide e Golia", afferma Matthias Leinberger, direttore dello sviluppo aziendale di Siemens PLM (Product Lifecycle Management).

In una recente applicazione, DMG MORI si è trovata ad affrontare un pezzo da 440 libbre, 8" di diametro x 8" di altezza, realizzato in acciaio 1ade e trasformato in uno scalpello da roccia per l'esplorazione di giacimenti petroliferi. Il cliente ha inoltre presentato al costruttore la necessità di un rapido passaggio per produrre la parte da vari materiali metallici, con tutti i relativi cambi di utensile e le variazioni di configurazione del pezzo presenti. Il cliente, un importante fornitore dell'industria petrolifera a monte, stava cercando di decidere se il percorso migliore per questo prodotto fosse un singolo acciaio Near Net o una fusione Near Net in lavorazione. Sia la sgrossatura ad alta velocità che la lavorazione a 5 assi molto precisa con una macchina di piccole dimensioni, scelta dal cliente per specifici problemi di utilizzo della capacità dell'impianto, oltre al suo desiderio di una macchina flessibile, a un prezzo ragionevole e altamente conveniente attrezzo.

Il costruttore di macchine si è rivolto al suo partner commerciale di lunga data, Siemens, per ricevere assistenza. Offrendo un pacchetto completo di hardware, software e servizi di ingegneria CAD-CAM-CNC, Siemens è stata in grado di aiutare il costruttore di macchine a migliorare sostanzialmente ogni aspetto della produzione delle parti, inclusa la riduzione dei protocolli dalla progettazione alla parte, i tempi di lavorazione, la durata dell'utensile, finitura superficiale, precisione dimensionale ed efficienza produttiva complessiva. Questo scenario era particolarmente applicabile in questo caso, poiché si prevedeva che i cicli di produzione sarebbero stati bassi con tempi di consegna brevi.

Partendo dal file CAD, il team Siemens PLM ha eseguito il programma attraverso il processo NX CAM, eliminando le configurazioni attraverso il funzionamento completo a 5 assi. La funzionalità User Defined Events (UDE) all'interno del programma NX consente semplici caselle di controllo per attivare i riferimenti dei post-processori per la pressione del refrigerante, le impostazioni della velocità del mandrino e altro ancora. Ciò evita la programmazione manuale e, di conseguenza, riduce il tempo di transizione del programma da due giorni a circa 30 minuti.

Una volta pronto il programma per il CNC, le funzionalità di tale controllo hanno consentito una simulazione più snella del percorso di taglio effettivo. La funzione di compressione rapida 3D fornisce un file di dati parametrici dettagliati per tutti i movimenti del percorso, eliminando così le collisioni e garantendo il percorso utensile ottimale, insieme al kernel NC e al PLC sulla macchina utensile. Come osserva Randy Pearson, responsabile del centro applicazioni tecniche di Siemens, "Questa funzionalità consente un enorme risparmio di tempo per il nostro cliente, poiché la sfera di prova e la sonda nel meccanismo del mandrino possono essere eseguite in qualsiasi momento del ciclo, testando la cinematica effettiva della macchina in qualsiasi momento". . La procedura può anche essere automatizzata per essere eseguita sul tavolo a intervalli di tempo prestabiliti”.

La funzionalità di lavorazione ad alta velocità è evidenziata qui dal Ciclo 800, che è una trasformazione del piano statico che consente a una macchina a 5 assi di definire un piano di lavoro ruotato nello spazio. Nel commercio è comunemente conosciuta come programmazione 3+2. Il ciclo converte lo zero effettivo del pezzo e le correzioni utensile in riferimento alla superficie ruotata. Da notare qui che il ciclo si adatta a particolari cinematiche della macchina e posiziona gli assi fisici normali al piano di lavoro. Questo è indicato come TRAORI o orientamento alla trasformazione.

Nel frattempo, Sinumerik Operate, l'interfaccia utente grafica di facile utilizzo del CNC sulla macchina, consente all'operatore di eseguire una varietà di funzioni integrate di gestione degli utensili e di gestione delle informazioni, tutte trasportabili su una connessione USB o di rete.