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案例分析

对高级 3D 模型进行精确 CNC 加工

FANUM 的 Lambda GT 加工中心配备了西门子的全数字化 SINUMERIK ONE 数控系统。在所有 CNC 机床负载条件下需要高稳定性和加工精度的任何地方,它都能提供卓越的性能。

FANUM 是欧洲领先的数控机床制造商,用于加工木材、塑料和铝等材料。该公司提供数十种根据客户需求量身定制的机器类型。这些机器广泛用于生产专业产品、家具部件以及房屋和木制结构。Fanum 的旗舰产品技术先进 Lambda GT 五轴加工中心

设备的构造及其应用

FANUM 生产的 Lambda GT 加工中心专为空间组件的复杂加工而设计。该机床可以对层压元件、注塑模具和铸造模具生产中使用的模型进行精确的CNC铣削。它允许在五轴插补材料系统中进行三维加工,例如木材和木质材料、塑料、聚合物复合材料、层压板、树脂和铝。它既可用于重型加工,也可用于加工由软质和轻质材料(例如聚氨酯泡沫或聚苯乙烯)制成的各种类型的模具和三维模型。

“Lambda GT 加工中心用于精确的数控铣削。除其他外,我们的客户使用它来铣削三维铸造模型,制造用于塑料加工的热成型模具,以及使用用于生产飞机、汽车和船只的 GRP 层压板,”
FANUM 销售部门负责人 Szymon Skorupski 解释说。

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Lambda GT 加工中心支持在五轴插补系统中对各种材料(从木材和层压板到铝等金属)进行三维加工。

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机床的重要部件包括铣头、工作台和移动式龙门架。机器不需要额外的保护外壳。

Lambda GT 是一款五轴数控铣床,其重型底座是工作台的基础,也是支撑铣头的龙门的运动学系统。它采用双集成空间龙门架构造,由位于机床工作台两侧的两个同步伺服电机驱动。机床的关键元素是上述工作台,其尺寸可能因应用而异,范围从3×2 m到20×3 m不等。该设备的另一个重要组件是移动式龙门架,其Z轴行程范围为700毫米至1500毫米。

FANUM 在设计此类设备方面拥有多年的经验。十多年来,事实证明,这种类型的加工中心设计在铸造模型、大型铝型材的生产和复合材料加工中非常有效。该机器适用于注重开放式设计和易于装载和卸载工作台的任何地方。

“Lambda GT 配备了双移动式龙门架,可确保无与伦比的刚性和紧凑的结构。因此,机器不需要额外的保护外壳。在加工由硬质材料制成的高精度和复杂模型时,这些功能设计特征尤其重要,”
FANUM 的共同所有人 Wojciech Wójcik 强调说。

SINUMERIK ONE 和数字双胞胎

Lambda GT 加工中心配备了最新的全数字西门子数控系统。SINUMERIK ONE、SIMATIC S7-1500F PLC 控制器和 SINAMICS S120 驱动系统负责全面的机器控制、技术加工程序的执行和确保机床安全,同时满足现代生产数字化标准。

西门子的SINUMERIK ONE数控系统为日益数字化的数控制造世界树立了新标准。我们的客户是一家总部位于英国的计量技术领域的国际公司,在用于研发目的的新机床的原型设计、配置和采购过程中,他们毫不怀疑 SINUMERIK ONE 是能够满足所有技术要求的控制系统。
西蒙·斯科鲁普斯基, 销售部主管, FANUM

FANUM 提供的解决方案的一个关键特点不仅是 Lambda GT 确保了精确的加工过程,而且还能够在技术程序准备阶段使用高级仿真。得益于软件的功能以及测量软件与测量软件的出色集成 SINUMERIK ONE 控制系统,可以实现广泛的测量周期,也可以创建新的测量周期。

“加工程序是在 CAD/CAM 软件中准备的。然后,客户可以通过机床数字双胞胎的虚拟环境中的仿真来验证加工过程和机床行为。如果需要对加工程序进行任何更正,则数字双胞胎可以对程序的性能和引入的更改进行精确的远程仿真,”
— Wojciech Wójcik 解释说。

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Lambda GT 加工中心采用了一系列西门子解决方案,包括 SINAMICS S120 驱动系统、SIMATIC NANO BOX PC 工业计算机和 SITOP 稳定电源。

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该设备使用全数字化的 SINUMERIK ONE 数控系统,事实证明,该系统在需要高加工稳定性和精度的任何地方都有效。

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SINUMERIK ONE 系统、SIMATIC S7-1500F PLC 控制器和 SINAMICS S120 变频器负责全面的机器控制和技术加工程序的执行。

在西门子平台上创建的数字双胞胎——创建 MyVirtual Machine 和 Run MyVirtual Machine,以及 SIMIT 模块和 NX 机电一体化概念设计器 (MCD) ——支持对离散信号和连续过程进行仿真。这些工具允许验证与机器传感器及其外围设备配合的数字和模拟输入/输出的操作。它们还能够重现刚体的全部物理特性,包括作用于机床运动系统的惯性力。

“考虑到FANUM产品的特性,这些都是创新的量身定制的机器。就Lambda GT加工中心而言,数字双胞胎可确保全面复制机器的实际数控系统、PLC控制器的操作、驱动器数据处理、操作面板以及外围设备,”
西门子波兰销售发展部总监卡罗尔·斯塔沃科说。

“因此,客户能够在虚拟环境中验证生产过程的正确性,而不必从错误中吸取教训。这使得加快用于加工的新零件的实施过程成为可能,最大限度地减少停机时间和机床更换时间。它还显著降低了机器碰撞的风险。最重要的是,得益于机床的数字化双胞胎,客户能够以迄今为止达到的最高精度来确定加工时间,”
他补充说。

FANUM 与西门子的合作

FANUM 工程师强调公司机器(包括 Lambda GT)中使用的西门子解决方案的质量和可靠性。

对于我们和我们的客户而言,西门子组件的高质量、其创新性以及易于获得技术和技术支持和服务(包括远程支持)至关重要。
沃伊切赫·沃伊西克, 共同所有者, FANUM

“目前,我们在高级和特殊用途机器领域与西门子合作。我们的机器产品组合正在扩大,面临新挑战的新客户正在涌现。有了西门子(他们的硬件产品、软件和支持),我们知道现代市场的期望在我们的工程能力范围之内。这确保了我们公司和客户的可持续增长,同时将高效和具有成本效益的生产以及网络安全等方面保持在最高水平,”
FANUM 的共同所有人 Wojciech Wójcik 补充说。

2023年,FANUM首次在其五轴加工中心使用了最新的西门子SINUMERIK ONE控制系统,原因包括客户的要求。在整个机器生产过程以及随后在客户现场的实施过程中,FANUM工程师得到了西门子的全力支持。

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FANUM 制造的机器是 “量身定制” 的解决方案,完全适合公司客户的需求。

SINUMERIK ONE 控制系统的实施为我们打开了通往汽车和航空航天行业众多潜在客户的大门,对他们来说,使用该解决方案是必不可少的要求。这为数不多的联合实施使我们意识到SINUMERIK ONE系统具有非常高的通用性和灵活性,以及其可能的应用范围。该控制系统在这些领域表现出色。
西蒙·斯科鲁普斯基, 销售部主管, FANUM