Überblick

Es gibt eine Reihe technischer Details, die die GM-2-5AX-Portalfräsmaschine von allen anderen derzeit erhältlichen 5-Achsen-Maschinen von Haas unterscheiden. Diese Unterschiede werden in den folgenden Blöcken erläutert. Scrollen Sie weiter, um die Fähigkeiten dieser einzigartigen 5-Achsen-Maschine besser zu verstehen.

Spindel
 

Die GM-2-5AX verfügt über eine HSK-Spindel mit 20.000 rpm, die sich perfekt zum Beschneiden von Verbundstrukturen, zum End-Profilfräsen von 3D-Oberflächen und zur Bohrungsbearbeitung eignet.  

Die High-Speed-Spindel ist bestens geeignet für Verbundwerkstoffe, Aluminium, Kunststoffe, Ren-Board und andere NE-Materialien. Die Drehzahl von 20.000 U/Min. ermöglicht eine sehr hohe Oberflächengüte für große Oberflächen und kleine Werkzeuge.  

Das integrale Spindel-Design ermöglicht hohe Beschleunigungswerte, um die Geschwindigkeit der Spindel schnell zu erhöhen und zu verringern. Beachten Sie die Drehmomenttabelle für Ihre Anwendung.

Kardankopf
 

Die GM-2-5AX ist eine 5-Achsen-”Kardanmaschine”, bei der beide Drehachsen auf dem Z-Achsstößel montiert sind und die Spindel/Schneidwerkzeug-Baugruppe rotiert, während das Werkstück fest auf dem Maschinentisch steht. Dadurch kann das Schneidwerkzeug in einen beliebigen Winkel innerhalb der Verfahrwegbegrenzungen der Drehachse zeigen.

G268 Feature-Koordinatensystem

Feature-Koordinatensysteme (G268) sind ein neues Feature in der Haas-Steuerung, die für diese “Kardanmaschine” einzigartig ist. Per Definition steht die Arbeitsebene senkrecht zur Spindelachse. Bei allen anderen 5-Achsen-Fräsmaschinen von Haas liegt die Spindellinie parallel zur Z-Achse. Unabhängig von der Ausrichtung eines auf einem Drehtisch montierten Werkstücks steht die Arbeitsebene senkrecht zur Z-Achse. Dies setzt voraus, dass keine Köpfe mit festem Winkel verwendet werden . . . Dazu jedoch später mehr.

G268 Feature-Koordinatensystem (Fortsetzung)

Da die Spindelachse (Schneidwerkzeug) nun in nahezu jeden Winkel geneigt werden kann, haben wir G268 Feature-Koordinatensysteme erstellt, um die Programmierung von planaren Werkzeugbahnen einschließlich fester Bearbeitungszyklen, Kreisinterpolation und Fräserkorrektur zu vereinfachen.

Gesteuert wird die G268 über X-, Y- und Z-Achsen-Koordinaten im Werkstückkoordinatensystem, um den Nullpunkt eines neuen Feature-Koordinatensystems festzulegen. Der geneigte Arbeitsebenenwinkel ist unter Verwendung des tatsächlichen Werkzeugachsenwinkels senkrecht zur aktuellen Werkzeugachsenrichtung (B & C-Achsen am GM-2-5AX). Die Richtung der Werkzeugachse kann auch mit den optionalen Adresscodes I, J, K mit G268 definiert werden. Diese alternative Methode der Winkeldefinition ermöglicht die Verwendung des G268-Feature-Koordinatensystems mit festem Winkel mit 3-Achsen-Fräsmaschinen sowie 2- und 3-Achsen-Drehmaschinen.

G253 Koordinatensystem zur Kodierung der Normalenrichtung

G253 Koordinatensystem zur Kodierung der Normalenrichtung vereinfacht die Programmierung von geneigten Arbeitsebenen, wenn mehrere Werkzeuge in der gleichen geneigten Ebene verwendet werden.

Wenn G268 (Schwenk-Arbeitsebene) aktiv ist, werden die Richtung der Werkzeugachse und das Feature-Koordinatensystem in der Steuerung gespeichert. Wenn die Arbeit mit einem bestimmten Schneidwerkzeug in der geneigten Ebene abgeschlossen ist, können Sie sich in eine sichere Position zurückziehen und einen Werkzeugwechsel befehlen. Sobald das Werkzeug gewechselt und an eine sichere Position bewegt wurde, führen Sie G253 (Koordinatensystem zur Kodierung der Normalenrichtung) aus, um die Werkzeugachse in die Schwenk-Arbeitsebene zurückzubewegen. Es ist nicht erforderlich, die Schwenk-Arbeitsebene zu löschen und für das nächste Werkzeug neu zu definieren, nur weil Sie einen Werkzeugwechsel durchgeführt haben. 

Vektor-Schritte

Maschinen mit Kardanenköpfen benötigen einen Weg, um sich entlang des Werkzeugachsenvektors zu bewegen. Aktivieren Sie den Vektor-Schritt-Modus, indem Sie die Buchstabentasten [V] und dann [J] gefolgt von der [HANDLE JOG]-Taste drücken. Das Tippen kann nur durch Drehen des Griffrads erfolgen. Beenden Sie den Vektor-Schritt-Modus, indem Sie eine der einachsigen Schrittschaltungstasten drücken. Maschinen ohne Kardankopf, jedoch mit Werkzeughalter mit festem Winkelkopf, ermöglichen dem Benutzer die Eingabe des festen Winkels nach dem Aufrufen des Vektor-Schritt-Modus.

Das Vektor-Schritt-Feature hilft beim Wiederherstellen nach einem Stromausfall, während ein Loch schräg gebohrt wird. Wenn die Stromversorgung wiederhergestellt ist, weiß die Steuerung, dass die Rundachsen nicht Null waren, und aktiviert den WIEDERHERSTELLUNGS-Modus. Der Vektor-Schritt wird verwendet, um das Schneidwerkzeug vom Werkstück zu entfernen, bevor Sie mit der Funktion Einschalten/Neustart die Maschinenachsen zurücksetzen. Dies funktioniert sogar für die beschädigungsfreie Rückführung des Gewindebohrers, wenn sich die Maschine bei einem Stromausfall in einem Gewindebohrzyklus befand.

 

Die Konstruktion von Kardankopfmaschinen macht sie für viele Anwendungen sehr nützlich, aber die Features, die sie nützlich machen, machen sie auch anfälliger für Abstürze. Die Tatsache, dass die Drehachsen Schneidwerkzeuge in nahezu jedem Winkel ausrichten können, bedeutet, dass die sicheren Verfahrwegbegrenzungen dieser Maschine dynamisch sind und sich mit der Maschinenposition ändern. Mehrere Achsen sind einerseits an der Definition dieser Grenzwerte beteiligt und werden andererseits durch diese begrenzt.

Die GM-2-5AX verfügt über permanente Elemente (siehe oben links und rechts), die unter Umständen an einem Absturz beteiligt sein können, wie Maschinentisch, Maschinenständer, Spindelkopf, Werkzeugwechsler und Maschinenbrücke. Es gilt bei ihr zudem auch NICHT permanente Elemente zu berücksichtigen, wie etwa die Werkzeuglänge und die Werkstückabmessungen auf dem Tisch .

Ziel ist es, zwischen den permanenten Elementen der Maschine die Möglichkeit eines Absturzes zu eliminieren.

 

Die GM-2-5AX-Software definiert diese potenziellen Crash-Zonen und speichert deren Positionen basierend auf Daten, die während der Sondenkalibrierung und der Sicherheitszonen-Kalibrierungszyklen erfasst wurden.

Einmal festgelegt, verhindert die Steuerung die Bewegung in die eingeschränkten Zonen, basierend auf den aktuellen und anstehenden Positionsbefehlen für alle Achsen.

Das einfachste Beispiel ist unten dargestellt. Der Z-Achsenverfahrweg ist maximiert, sodass die Bearbeitung mit der B-Achsen-Drehung um 90 Grad (Bild unten links) so nahe wie möglich am Maschinentisch erfolgen kann. Das Problem ist, dass die Spindelnase so programmiert werden könnte, in den Werktisch zu fahren, wenn die B-Achse auf Null Grad steht (Bild unten rechts). Das Sicherheitszonen-Feature begrenzt den Z-Achsenverfahrweg, wenn die B-Achse auf Null steht, und hebt die Verfahrwegbegrenzungen für die Sicherheitszone auf, wenn die B-Achse einen Winkel von 90 Grad (oder minus 90 Grad) aufweist.