海德汉TNC640数控系统

文章来源：弗戈工业在线发布时间：2015-01-05

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TNC 640将是替代iTNC 530的升级产品，特别适用于高性能铣削类机床，同时也是海德汉第一款实现铣车复合的数控系统。她保持了海德汉系统在五轴加工、高速加工以及智能加工方面的先进特点，能将加工速度、精度和表面质量实现完美统一

【2015年度中国机床行业创新产品TOP20】

产品名称:TNC 640

产品类别:数控系统

公司名称:约翰内斯·海德汉博士(中国)有限公司

发布日期:2014年

获奖关键词：智能控制

获奖理由：

TNC 640将是替代iTNC 530的升级产品，特别适用于高性能铣削类机床，同时也是海德汉第一款实现铣车复合的数控系统。她保持了海德汉系统在五轴加工、高速加工以及智能加工方面的先进特点，能将加工速度、精度和表面质量实现完美统一。同时，她也具备更多的创新功能：支持高分辨率的三维图形模拟，独特的高级动态预测(ADP)功能可以大幅提高加工效率和表面光洁度，适用于航空航天、模具制造和医疗等高端行业。实现高端铣削和车削复合加工;高分辨率的三维图形模拟能显示加工过程中将会发生的过切现象;动态高效，提升粗加工效率(已申请专利);动态高精，提高精加工精度(已申请专利);高级动态预测(ADP)能解决CAD/CAM程序造成的加工表面质量问题;完整全面的加工循环，包括铣/车复合加工循环;自动调整数控系统进入相应操作模式，例如切换直径显示方式;支持任何结构的机床使用倾斜面加工;全新风格的键盘和显示器设计及大尺寸19英寸显示器。

产品特性：

创新特性：

• 实现高端铣削和车削复合加工;

• 高分辨率的三维图形模拟能显示加工过程中将会发生的过切现象;

• 动态高效，提升粗加工效率(已申请专利);

• 动态高精，提高精加工精度(已申请专利);

• 高级动态预测(ADP)能解决CAD/CAM程序造成的加工表面质量问题;

• 完整全面的加工循环，包括铣/车复合加工循环;

• 自动调整数控系统进入相应操作模式，例如切换直径显示方式;

• 支持任何结构的机床使用倾斜面加工。

• 全新风格的键盘和显示器设计及大尺寸19英寸显示器。

适用范围：

海德汉TNC 640轮廓加工数控系统，适用于各种铣削类和铣/车复合类机床。

用户案例：

这是一项路面井盖的创新设计：公路和广场上的井盖是一种复杂产品，还必须具有国际竞争力。我们将介绍一家位于德国黑森州Aarbergen的ACO Passavant Guss公司，这家公司是ACO集团的成员，该集团为全球市场生产排水系统。海德汉TNC 640铣削机床和铣车复合加工机床以及加工中心数控系统在其加工过程中发挥了关键作用。

“你一定知道你做到了什么。”CIPRO公司总经理 ManfredKukla说，他同时还协助ACO的生产负责人Angelika Stein。ACO需在不到一年的时间内建成全套完整的压铸铝模具生产系统。而且几乎一切从零开始：组建新团队、新生产系统，包括CAM系统和matec 机床，该公司的加工中心也是第一次配海德汉TNC 640数控系统。

如今制造业的特点是必须快速实施创新。因为井盖必须满足越来越高的技术要求，例如省材料，能承受大载荷，低噪声和不易被破坏等。而且还要满足客户的定制设计要求。

现在的生产过程得益于海德汉TNC 640数控系统的强劲性能。为加工复杂模具，ACO决定直接在机床上进行NC数控编程。对CAM系统生成的程序的优化必须简单，为高质量的模具加工创造条件。这些要求被海德汉结构化对话程序轻松且快速满足。

图1 当今的井盖必须节省材料，必须能承受大载荷，必须低噪声，必须不易被破坏，还必须美观

从建设新厂到自己生产模具

初期，他们只希望生产自己的模具。“实际上，我们是从建新厂开始的。”ACO生产负责人Stein女士说。经过大量调研，我们认为海德汉数控系统能最好地满足我们的要求。充分利用数控系统操作简单和编程方便的特点降低铣车复合加工的复杂性。

项目开始时，我们选出最适合铣削铝模和修磨铸件的机型：matec的30 HV 5轴加工中心，配回转工作台和摆动铣头。

为避免加工中的典型瓶颈和避免机床验收延期，预先对机床和加工过程进行仿真。“我们进行了全部数字化仿真。”CIPRO的CAD/CAM顾问Markus Wagner解释说。我们为TNC 640编写了后处理程序，并与刀具供应商共同设计了该类零件加工的刀具和加工方式。这样，在matec进行的机床预验收成为成功的第一个里程碑。安装了 EdgeCAM系统后在ACO进行了最终验收。

图2 TNC 640简化了井盖加工过程，事实证明，用机床直接创建NC程序的方法非常成功，即使复杂的全表面加工也十分高效

公司招聘了一名熟悉TNC系统的新员工，负责编程和机床操作。Benjamin Hejda建议使用能最大限度发挥新数控系统潜能的解决方案，因此需要熟悉数控功能和数控循环。但对这名新员工来说，还需学习车削加工新知识。然而，TNC 640详细的操作向导让这名员工很容易地就熟悉了车削功能，而且手册内容详尽。所以，只用了一周时间就完成了后面的验收，并用matec 30 HV生产出第一件模具。

无缝集成CAM系统

单件模具加工时间达20h。因此，需要用不间断地的加工方式。优化CAM生成的加工程序，避免以下问题：编程人员在适当程序位置添加子程序，例如退出工件和排屑。“这些操作对于海德汉数控系统非常简单，因为我给子程序做好标记，只需通过跳转标记功能就能很容易地插入到程序中。”Hejda热情地解释道。机床操作也基本一样：如果需要手动操作，ACO特别关心倾斜加工面的退刀功能和重新进入加工程序功能。

CIPRO的CXpert软件模块集成在海德汉输入对话框中，可最佳地将 CAM程序连接到数控系统中。与EdgeCAM的集成简化了输入过程并对应于TNC 640的所有铣削和钻孔循环，如图形辅助，参数和帮助文字。编程同样如此，用易于理解的对话语言轻松编程。ACO简化了车间CAM编程并取得突出优势：优化了生产时间，不需要再次经过设计周期。

图3 ACO铸造经理Michael Hahn（左）与其机床操作员：海德汉的车削功能就像铣削功能一样容易使用

简化复杂铣削和车削加工

这些对模型生产的要求是为满足新产品的极高要求。它需要具有极高的承重能力而且重量还需要尽可能轻，也需要有成型角和圆角，因此这些模型基本没有直壁。这些要求必须能用经济的方式满足且无需再用5轴联动加工方式进行修复加工。走在路上，这种应用的井盖随处可见。不难发现，生产这些井盖需要复杂高效的加工技术。此外，除定制产品外，很高兴能了解到一些像ACOPassavant这样传统企业通过创新提高国际市场竞争力的故事。也感谢合作伙伴，如CIPRO和海德汉，提供的专业技术，使该项目在极短时间内完成。精度等级大约在0.1mm，更重要的是表面光滑和无沟槽，确保制作沙模时无损坏。加工程序直接用海德汉对话语言优化程序，例如修改进给、余量等参数。进行局部修改，例如添加过渡圆弧和标记等都能完美实现。

一个重要的因素是全表面加工能力。尽管功能更强大，但TNC640依然提供全面的对话提示和铣削与车削相同的操作方式，因此帮助用户快速完成任务。节省时间和让机床操作人员能专心于其它特定生产任务。

图4 创新地将TNC与CAM系统连接在一起：CIPRO的CXpert软件模块用海德汉数控系统的输入模板并用对话语言生成程序，因此程序易于被操作人员理解