Фрезерование
как командный спорт

Команда HAIMER и OPEN MIND показала: при фрезеровании сложных деталей побеждают сила и динамика.

HAIMER — изготовитель комплексных инструментальных решений и основной спонсор команды немецкой хоккейной лиги «Аугсбургер Пантер». Партнерство с этим хоккейным клубом побудило HAIMER изготовить модель пантеры и тем самым продемонстрировать эффективность своей продукции —оправок и инструмента. Сложное программирование выполнили специалисты CAM OPEN MIND с использованием программного обеспечения hyperMILL^®.

Команда немецкой хоккейной лиги (DEL) «Аугсбургер Пантер» — самые известные «пантеры» в Германии. Их верный болельщик, партнер и спонсор — компания Haimer GmbH, расположенная в г. Игенхаузене всего в получасе езды от Аугсбурга. HAIMER — семейное предприятие, которое является лидером рынка и разрабатывает, производит и продает высокоточные зажимные приспособления для металлорежущего инструмента. В компании возникла идея выточить в испытательном центре алюминиевую пантеру. Эта выставочная деталь наглядно демонстрирует, что 5-осевое фрезерование с использованием зажимных приспособлений HAIMER и цельных твердосплавных фрез ничем не уступает хоккею по скорости, силе и динамикe.

Руководитель испытательного центра Константин Бродовски видит и другие параллели: «В хоккее важны не только скорость и жесткая игра. Не меньшую роль играет высокое техническое мастерство каждого хоккеиста и его взаимодействие с другими игроками. Так и здесь: высокотехнологичное оборудование HAIMER должно стопроцентно подходить к самым современным станкам и программному обеспечению CAD/CAM высшего класса».

Двойной пас от металлообработки к программированию

В поисках товарищей по команде для реализации проекта «Пантера» компания HAIMER обратилась к разработчику программного обеспечения CAD/CAM OPEN MIND из г. Весслинга, с которым она сотрудничает уже давно. Многие металлообработчики считают систему CAM hyperMILL^® от OPEN MIND ведущим решением для 5-осевой обработки и, следовательно, это ПО оптимально подходит для программирования деталей свободной формы. В ответ на вопрос, готов ли инженер OPEN MIND запрограммировать необычную деталь и вырезать ее на оборудовании HAIMER, прозвучало уверенное «Да». Кристиан Нойнер, менеджер по глобальным услугам инжиниринга, поясняет: «Такая модель — отличная возможность продемонстрировать многообразие и гибкость нашего программного обеспечения. Ведь пантера может символизировать и нашу работу. hyperMILL^®имеет множество функций, позволяющих пользователю CAM вывести станки на максимальную производительность, чтобы быстро достичь желаемого результата».

Поэтому инженер по прикладным задачам Якоб Нордман на пару недель переместился в Игенхаузен, чтобы совместно с технологом HAIMER Даниэлем Свободой оптимально запрограммировать и изготовить фигуру пантеры. Для фрезерования в испытательном центре HAIMER был выбран станок для пятиосевой обработки DMG MORI HSC70 linear. Он работает быстро и точно, поэтому оптимально подходит для фрезерования алюминия и качественной обработки поверхностей.

Инструмент для решения любых задач

Труднее всего было обрабатывать голову пантеры, в особенности пасть с клыками, которая выполнялась очень детально. Филигранной работы требует и хвост пантеры, причем эта длинная и тонкая деталь подвержена сильным вибрациям. Кроме того, некоторые области оказались труднодоступными, поэтому было решено обработать фигуру в два зажима, оба раза с использованием зажимного приспособления для 5-осевой обработки Makro Grip производства LANG.
Ограниченная доступность сказалась и на выборе инструмента. Хотя специалисты старались использовать при обработке как можно более короткий инструмент, для некоторых участков понадобился инструмент длиной до 278 мм. Поэтому Даниэль Свобода решил выполнить черновую обработку с помощью модульной системы HAIMER Duo-Lock™ — системы твердосплавных головок, которые соединяются с различными удлинителями через интерфейс высокой жесткости. Он выбрал четырехлезвийное сверло с радиусом при вершине серии Duo-Lock™ HAIMER MILL Alu. Эти инструменты точно сбалансированы и с большой точностью повторяют проходы в длину. Острота инструмента обеспечивает идеальное равновесие между нападением и защитой. «Цилиндрические удлинители с напылением для инструмента Duo-Lock мы зажали в термопатроны Power HAIMER, — объясняет Даниэль Свобода. — Тем самым мы достигли большей жесткости зажима и уменьшения вибрации по сравнению со стандартными оправками. Это позволило увеличить шаг и объем снимаемого материала».

Для чистовой обработки была выбрана цельная твердосплавная концевая фреза серии HAIMER MILL Alu с полным радиусом, микрогеометрия которой обеспечивает плавный ход и высокое качество обработки поверхностей. Вследствие трудной доступности при обработке использовались очень тонкие и в то же время мало подверженные вибрации оправки HAIMER Power Mini Shrink.
Специалист OPEN MIND Якоб Нордман добавляет: «Мне очень помогло то, что все оправки и инструменты HAIMER также доступны в формате DXF и STP. Модели можно просто загрузить с веб-сайта HAIMER. С помощью нашего TOOL builder hyperMILL^® все модели тремя щелчками мыши вносятся в базу данных, и затем их можно использовать в программировании и моделировании».

Удобно: CAD для CAM и моделирование

Программирование было чрезвычайно сложным, так как фигура должна была получиться эстетически привлекательной. Первая трудность: пантера была поставлена в виде файла STL. Специалист hyperMILL^® Якоб Нордман объясняет: «Поскольку преобразование файла STL в поверхностную модель было бы очень трудоемким, мы решили фрезеровать на основе STL-сетки, но при этом сделать строчечную обработку с расстоянием 1 мм, чтобы не была заметна структура граней.
Для частей, требующих особо детальной обработки, например морды, хвоста или суставных впадин, мы создали дополнительные плоскости, которые можно было комбинировать с сеткой STL в hyperMILL^®». Для этого Нордман использовал систему CAD для CAM hyperCAD^®-S, специально разработанную OPEN MIND с учетом потребностей программирования.

Поскольку места для фрезерования было очень мало, пришлось менять установки инструмента, и поэтому Нордман особое внимание уделял точному соблюдению расстояния между строками и плавным переходам без видимых ступенек. «Для этого я использовал функцию редактирования траектории инструмента, — уточняет Нордман. — Она позволяет сначала полностью задать траекторию и затем разделить ее на участки, которые обрабатываются различным инструментом с разной установкой. Это намного облегчило работу».
При фрезеровании пантеры очень пригодился и модуль hyperMILL^® VIRTUAL Machining Center — надежное решение для моделирования обработки на станках с ЧПУ, при котором виртуальные движения станка точно повторяют те, которые совершаются в реальности, что обеспечивает надежное распознавание столкновений.
В результате трехнедельного тесного сотрудничества наконец родилась первая пантера. Такая модель будет украшать стенды HAIMER и OPEN MIND на предстоящих выставках. Конечно же, пантеру получит и команда «Аугсбургер Пантер»: ее установят у входа на стадион и в туннеле, чтобы поднимать боевой дух игроков уже при выходе на поле.