Okuma's Intelligente Technologien

 

Richtungsweisend. Optimierte Zerspanungsprozesse.



Die zeitoptimierte Teilefertigung mit hoher Qualität erfordert das richtige Werkzeug, Spannmittel usw.

Das wiederum basiert auf Erfahrung und Wissen des Bedieners, einem wertvollen Produktionsfaktor im Fertigungsprozess.

In der Praxis muss allerdings enorm viel Zeit und Energie aufgebracht werden, um thermische Abweichung zu kompensieren, vibrationsfreie Schnittbedingungen anzupassenund neue Programme aufwendig ohne mögliche Kollisionen einzufahren.

Bereitstellung von Lösungen bei Problemen im Fertigungsprozess erfordert überlegene Mechanik und Elektronik auf höchster Ebene und in völliger Übereinstimmung mit innovativen IT-Anwendungen.

Okuma hat die Philosophie der vorteilhaften "Alleinverantwortlichkeit Maschine und Steuerung"erweitert mit der Umkehr von der "Theorie" zum realen und vor allem effektiven Maschineneinsatz und -nutzen.


Gezielte Kompensation von Geometriefehlern - 5-Axis Auto Tuning System

Optimierung der Formhaltigkeit bei 5-Achsen-Bearbeitungen durch die Kompensation von Geometriefehlern

5-Axis Auto Tuning System (5-Achsen Auto Tuning System)

An Maschinen zur 5-Achsen-Simultan Bearbeitung können bis zu 13 verschiedene Geometriefehler auftreten (Im Vergleich: an einer 3-Achs-Maschine sind es maximal 5). Diese Fehler begründen sich zum Beispiel auf Abweichungen der Rechtwinkligkeit zwischen den einzelnen Linear- bzw. Rotationsachen. Bedingt durch notwendige Fertigungstoleranzen, Transport und vor allem das tägliche Arbeiten der Maschine können diese Fehler nie zu 100% ausgeschaltet, bzw. ein erneutes Auftreten verhindert werden.

Geometriefehler dieser Art sind an 3-Achs-Maschinen über Nullpunktverschiebung in der Regel durch den Bediener kompensierbar. Bei der 5-Achs-Bearbeitung kommt es allerdings zu Abweichungen in der Formhaltigkeit.

Okuma bietet dem Anwender mit dem 5-Axis Auto Tuning System nun eine Möglichkeit, diese Fehler jederzeit zu erfassen und zu kompensieren. Hierfür wird eine Messkugel auf den Maschinentisch gestellt, ein entsprechender Messtaster darüber positioniert und das Messprogramm im MDI Modus gestartet. Danach läuft das Programm in 3-9 Minuten selbstständig ab, die Maschine erfasst alle Fehler und kompensiert diese selbstständig.

Okuma liefert mit dieser Option sämtliche notwendige Soft- und Hardware.


Schnittdaten-Optimierung - Machining Navi

Machining Navi

Kostenminimierung durch kürzere Bearbeitungszeiten und höhere Produktivität ist die Voraussetzung für Erfolg im globalen Wettbewerb.
Mit der neuen Technologie Machining Navi und Zustandsanalyse mit grafischen Darstellung komplexer Bearbeitungssituationen, ist Okuma der Durchbruch gelungen, dem Bediener ein Steuerungswerkzeug zur Verfügung zu stellen, das Leistungspotenzial von Maschine und Werkzeug voll auszuschöpfen.

Machining Navi ist eine Steuerungsoption.

Optimale Bearbeitungsbedingungen für jede Anwendung

Unerwünschte Vibrationen entstehen durch harmonische oder periodische Schwingungen. Wie in der Grafik unten abgebildet, entstehen die Vibrationen in Abhängigkeit von Schnitt-Tiefe und Drehzahl in dem instabilen Bereich. Machining Navi hilft dem Bediener, einfach und schnell die optimalen Bearbeitungsbedingungen innerhalb des stabilen Bereichs zu finden.


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Vibrationsvermeidung

Machining Navi M-i, M-g

Drehzahloptimierung

Besonders effektiv bei Hochgeschwindigkeits-Fräsbearbeitung zur Unterdrückung von Vibrationen durch Optimieren der Drehzahl

Machining Navi L-g (g = guidance = leiten, führen)

Vibrationsfreie Drehbearbeitung

Vibrationen beim Drehen können unterdrückt werden durch Ändern der Drehzahlen zu idealen Amplituden und Schwingungsdauer – ohne die Drehzahlen zu reduzieren

Machining Navi M-i (i = intelligent)

Einfach, simpel: Überlassen Sie die Optimierung der Maschine!

Die Vibration wird durch eingebaute Sensoren erfasst und Machining Navi M-i ändert die programmierte Drehzahl auf den optimierten Wert. Damit wird voll automatisch die Vibration gemessen, die optimierte Drehzahl errechnet und angepasst.

Machining Navi L-i

Erweitern des vibrationsfreien Bereiches

Bei der Drehbearbeitung erfordert die Unterdrückung von Vibrationen besonders bei niedrigeren Drehzahlen eine andere Vorgehensweise. Okuma´s Lösung ermöglicht auch hierfür einen weiten Bereich vibrationsfreier Bearbeitungsmöglichkeiten.

Machining Navi M-g (g = guidance = leiten, führen)

Entsprechend der mit dem Mikrofon erfassten Vibrationsgeräusche zeigt Machining Navi im Monitor mehrere mögliche optimierter Drehzahlen an. Der Bediener wechselt per Tastendruck zu der angegebenen Drehzahl.

 


 

Kontrollierbare Deformation – präzise geregelt Thermo-Friendly Concept (TFC)

Der einzigartige Ansatz, Temperaturänderungen zu akzeptieren

Thermo-Friendly Concept (Thermo-Verträgliches Konzept)

Die Bearbeitungsgenauigkeit ändert sich signifikant bei wechselnder Umgebungstemperatur, Wärmeänderung durch die Maschine selbst und Wärmeerzeugung durch die Bearbeitung. Das Thermo-Friendly Concept ist das einzigartige Konzept, diese Temperaturänderungen so zu akzeptieren, dass trotzdem eine hohe Maßstabilität ermöglicht wird ohne weiteren Eingriff oder spezielle Maßnahmen durch den Bediener.

Das Thermo-Friendly Concept ist verfügbar für Modelle der Baureihen MULTUS, LT, LU300/400, LB, 2SP-H, VTR, MU-V, MA-H, MB-H, MB-V und Genos M.

Kontrollierbare Deformation - Konstruktion der Maschinen auf Basis einfacher geometrischer Elemente

Mit vorhersehbarer Ausdehnung/Schwund bei thermischen Abweichungen sowie optimierter Wärmeverteilung. 

Thermosymmetrischer Aufbau – der Schlüssel für kontrollierbare Deformation

Doppelständer bzw. Portalstruktur für
kontrollierbare Deformation

Wirkungsvolle Ausführung und Anordnung von Abdeckungen und Abschirmungen zur gleichmäßigen Wärmeverteilung

Ganzheitliche Maschinenkonstruktion und Steuerungstechnologie

Das Thermo-Friendly Concept ist eine der Grundlagen unserer Konstruktionsprinzipien. Auf Basis einfacher geometrischer Elemente sowie der gleichmäßigen Wärmeverteilung sind temperaturabhängige Deformation vorhersehbar und komplexe Verwindungen und Abweichungen kontrollierbar.

Darüber hinaus werden die Deformationen bei Temperaturänderungen mit einem hochpräzisen Kompensationssystem ausgeglichen, sogar unter Berücksichtigung von häufigen Drehzahländerungen und bei Trockenbearbeitung. Mit dem Thermo-Friendly-Concept erreichen Okuma-Maschinen eine konkurrenzlose Maßstabilität.

Einfacher für höhere Genauigkeit

Mit der Zielsetzung, Maschinen zu entwickeln, die unsere Kunden weltweit mehr als nur zufrieden stellen, haben wir in 3 klimatisierte Testräume investiert um unseren gesamten Produktbereich zu testen – von der kleinen Drehmaschine bis zum großen Doppelständer-BAZ. Wir haben so Tests aller Art in den letzten 20 Jahren durchführen können.

Die gewaltigen Datenmengen der vielen tausend Testergebnisse waren die Basis für die Entwicklung des Thermo-Friendly Concepts, das mit den Maschinen bis heute ca. 15.000 ausgeliefert wurde. Wir werden beharrlich weitere Entwicklungen forcieren mit dem Ziel, den Ertrag und die Qualität bei der Fertigung zu verbessern.

Thermo-Aktives Kompensationssystem 
Spindel

(Thermo Active Stabilizer TAS-S)

Aufgrund thermischer Abweichung ist die Deformation der Spindel beträchtlich bei Rotation im Wechsel mit Stillstand und hat einen direkten Einfluss auf die Fertigungsgenauigkeit.

TAS-S berücksichtigt nicht nur die Spindeltemperatur sondern auch die Spindeldrehung, Drehzahländerung und Spindelhalt. Auch schnelle Drehzahlwechsel werden so erfasst.

Thermo-Aktives Kompensationssystem Konstruktion

(Thermo Active Stabilizer TAS-C)

Wenn sich die Umgebungstemperatur verändert, ändern sich auch die Maschinen-Abmessungen und die Werkstückposition bzw. die Lage des Tisches. Basierend auf den (TAS-C) konstruktiven, maschinentypischen thermischen Eigenschaften, entsprechend angeordneten und geeigneten Wärmesensoren sowie der aktuellen Servo-Positionsdaten können Deformationen vorhergesehen und kompensiert werden.

Anwendernutzen

Deutliche Reduzierung der Maßprüfungen

Hohe Maßstabilität bedeutet deutlich weniger Maschinenstillstände durch Maßprüfungen nach dem Maschinen-Start unabhängig von der Umgebungstemperatur

Verbesserte Maßhaltigkeit auch bei Mengenfertigung

Durch das Kompensationssystem ist hohe Maßstabilität auch bei großen Losen gegeben, wenn mehrere Teile auf dem Tisch aufgenommen werden

 


Collision Avoidance System (CAS) Kollisions-Vermeidungssystem

Collision Avoidance System (Kollisions-Vermeidungssystem)

Die Steuerung mit den dort abgelegten 3D-Volumendaten von Maschine, Werkstück, Werkzeug, Spannmittel, Revolver, Reitstock etc. führt eine Echtzeit-Simulation unmittelbar vor der Maschinenbewegung aus. So werden Störkanten erkannt und durch frühzeitigen Maschinenstopp mögliche Kollisionen und deren Folgekosten sowie Stillstandszeiten vermieden. Das Kollisions-Vermeidungssystem von Okuma gehört bei den Modellen der Baureihe MULTUS zur Standardausstattung, andere Okuma Maschinen können optional damit ausgerüstet werden.  

Das Einfahren von Programmen wird dadurch wesentlich vereinfacht und die dafür notwendige Zeit drastisch reduziert, weil sich der Bediener auf die eigentliche Bearbeitung bzw. auf Werkzeug/Werkstück konzentrieren kann.

Auswahl Futter
3D-Modelle Standardfutter sind bereits gespeichert
Auswahl Werkzeuge
3D-Modelle Standardwerkzeuge sind bereits gespeichert
Eingabe Rohteil
Interaktive Eingabe der Basisdaten
Futter und Backen können selbst
modelliert oder als 3D-Daten im aufbereiteten .stl-Format eingelesen werden
Werkzeuge und Halter können selbst modelliert oder als 3D-Daten im aufbereitetem .stl-Format eingelesen werden Rohteile können auch als 3D-Daten im aufbereitetem .stl-Format eingelesen werden

 


ServoNavi

Optimierung II

Anpassung der Servo-Parameter an Werkstückgewicht/-trägheit und Maschinenzustand.

Reduziert Taktzeiten, minimiert Umkehrspitzen , vermeidet Vibrationen und erhöht Positioniergenauigkeiten

Bearbeitungszentren: Die Werkstückgewichte werden automatisch ermittelt und das Beschleunigen/Abbremsen der Servos angepasst, um die Bearbeitungszeit zu verbessern. Das Anpassen der Servos an den aktuellen Maschinenzustand erhöht die Oberflächengüte bei Umkehrbewegungen und durch Vibrationsvermeidung werden Positionsungenauigkeiten reduziert.

Drehmaschinen: Die Werkstückträgheit wird automatisch ermittelt und die Positioniergenauigkeit der C-Achse verbessert.