KR QUANTEC 表面处理自动化
铣削的成型工具,例如车身部件的深拉工具、复合材料部件的插入模具或塑料部件的 注塑模具,在今天仍然经常需要手动整平或精加工。即使在其他高度自动化的企业, 抛光较大的自由表面有时也需要多达 20 个工日。现在在开发表面处理的新技术时尽 可能灵活、精确、可靠和经济地设计流程是非常重要的。此时的目标是通过自动化的流 程将金属表面转变为高品质的功能性表面。这可以通过应用程序“Machine Hammer Peening”(机械锤敲击)实现,这是一个整平工件表面的敲击过程。为了通过该过程自 动加工复杂的工件表面,SEMATEK 依赖于库卡机器人和 KUKA.CNC 软件。
库卡软件 KUKA.CNC引导机器人
为此,KR QUANTEC 系列的库卡机器人的法兰上有一个气动工具,带有的线性振荡锤 头(3S-Engineering GmbH 的 FORGEfix)用于机械加工表面。在通过机器人测量工件 后,机器人借助库卡软件 KUKA.CNC 将锤头通过敲击轨迹引导到表面上方。此时铣 削尖端被向下压入铣削槽的底部。对此必须根据过程选择或设置球直径、进给速度、 轨迹间距、进给角度以及行程和表面之间的偏角。为了测量加工头,SEMATEK 公司使 用 LEONI GmbH 公司的一个 5D 测量系统。除了测量工具中心点(TCP),该方法主要 确保尽可能精确地测量工具定向。工具定向尤其对于五轴数控程序的处理是达到最 高过程精度的一个重要因素。
以G代码完成机器人编程
KUKA KR 240 R2900 以其作用范围和灵活性而令人折服。对于需要五轴加工策略的工件,使用机器人具有明显的成本优势。为了便于 调试和给机器人编程,库卡在其控制系统中采用了完整的数控核心,并开发了 KUKA.CNC 软件。通过该软件可完全按照 DIN 66025 或 G 代码给机器人运动编程。因此可以通过 CAD/CAM 链创建程序,无需继续转换为特殊的机器人程序(翻译成机器人语言)即可 在库卡控制系统上使用。
库卡机器人使用线性振荡锤头作为工具处理表面。
这还有额外的优势,那就是可以轻松地使用数控领域的功能,例如刀具半径修正和备用刀具。SEMATEK 通 过一个模拟模块补充了工艺链,该模块额外确保整个系统可触及和无碰撞。因此机器人可以作为完整的数控机床使用,并从再次提 升的轨迹性能以及在整个工件上的均匀加工而受益。
在最短的时间内达到最高质量
敲击不仅仅是平整铣削的表面,它还使表面硬化并优化内应力分布。表面变得均匀 并可重复。敲击过程可以实现小于 0.1 µm 的表面粗糙度 Ra,这仅靠铣削完全无 法达到。根据加工的材料,冷作硬化可以将表面硬度最多提高 30%。有时可以完 全省略表面的附加后处理。但自动化的敲击过程主要是节省了手工研磨和抛光工 作。特别是由于降低了对精加工过程的要求,精加工的时间以及整个制造过程显著 缩短。借助库卡机器人也可以加工复杂的自由表面。此时通常可以在整个工件上进 行加工,因此省去了费钱费时的工件重新紧固。另外,通过极其精准的轨迹规划, 机器人可以高速并且很少重叠地移动。这可以确保在最短时间内取得最大的成果。