Überblick

Die Maschinen der VR Serie von Haas kombinieren eine aktualisierte Version der integrierten Kardanspindel unseres GM-2-5AX mit unseren äußerst populären VMCs aus der VF Serie. Dadurch ergibt sich eine extrem vielseitige Werkzeugmaschine mit 5 Achsen.

Im Vergleich zu unseren vorherigen Versionen der Maschinen der VR Serie haben wir hier eine ganz andere Werkzeugmaschine. Der größte technische Unterschied liegt in der Konfiguration der Drehachse. Die Maschinen der früheren Generation der VR Serie verwendeten eine auf der B-Achse montierte A-Achse zur Unterstützung der Spindel. In dieser neuen Version ist eine B-Achse auf einer C-Achse montiert. Dies bedeutet, dass die G-Code-Programmierung, die für die eingestellten VR Maschinen entwickelt wurde, nicht mehr mit den neuen Versionen kompatibel ist. Postprozessoren müssen also modifiziert werden, um die andere Achsenkonfiguration zu berücksichtigen.

Es gibt eine Reihe technischer Details, die die Fräsen der VR Serie von vielen 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.

* Technische Daten und Abmessungen vor der Produktion; Änderungen vorbehalten.

Spindel-

Die Fräsen der VR Serie verfügen über eine HSK-A63-Integralmotorspindel mit 20.000 rpm Diese verbesserte Spindel bietet 50 % mehr Leistung und 40 % mehr Drehmoment als die HSK-F63-Spindel in unserem GM-2-5AX. Mehr Leistung macht eine aggressivere Zerspanung möglich. Dies ist nicht nur eine Bearbeitungsmaschine!

Während die ”High-Speed”-Spindel am besten für Aluminium, Verbundmaterialien und andere Nichteisen-Werkstoffe geeignet ist, ermöglicht die höhere Leistung das Schneiden von zahlreichen Stählen. Mit modernen, hocheffizienten Frästechniken können ausgeglichene Zerspanungsvolumen erreicht werden.

Die Drehzahl von 20.000 U/Min. ermöglicht eine sehr hohe Oberflächengüte für große Oberflächen und kleine Werkzeuge.  

Das Design der Integralmotorspindel ermöglicht hohe Beschleunigungswerte, um die Spindeldrehzahl schnell zu erhöhen und zu verringern. Beachten Sie die Drehmomenttabelle für Ihre Anwendung.

Kardankopf

Die Fräse der VR Serie ist eine 5-Achsen-”Kardanmaschine”, bei der beide Drehachsen auf der Z-Achse 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 den meisten 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- und C-Achsen an Maschinen der VR Serie). 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.

Weitere Details zum G268 finden Sie im Bedienerhandbuch.

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.

Sichere Zonenkalibrierung für den Absturzschutz

 

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 VR-Maschinen verfügen 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 Software der VR Serie 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.

* Technische Daten und Abmessungen vor der Produktion; Änderungen vorbehalten.