Wie man fortgeschrittene 3D-Teile mit einer Wasserstrahlschneidmaschine aus Blech schneidet
Beveljet 60 ist ein 5-achsiger Schneidkopf von Water Jet Sweden, der hauptsächlich für das Schneiden von Blechmaterialien konzipiert wurde. Der Schneidkopf ist mit einem Schneidwinkel von 0 bis 60 Grad ausgelegt. Dank des programmierbaren Z-Achsens kann der Schneidkopf jedoch auch für viel komplexere Schneidaufgaben eingesetzt werden. Zusammen mit dem neuen, leistungsstarken CAD/CAM-Software für 3D-Schneiden von IGEMS, IGEMS 3D5X, wird dieser schnell zu einem reibungslosen Werkzeug für die Freiformschneidung, das Materialien in verschiedenen Arbeitsbereichen schneiden kann.
(Bild: Erweiterte Teile aus Blechmaterial, die mit dem Beveljet 60 geschnitten wurden.)
Erweiterte 3D-Bearbeitung von Blechmaterialien.
Der traditionelle Einsatzfall des Schneidwerkzeugs Beveljet 60 ist die Steuerung von Kegelwinkeln, die Kegelformung und die erweiterte Formgebung von Blechmaterialien.
Da der Beveljet 60 eine vollständige 5-Achs-Funktionalität besitzt, kann auch die dritte Dimension, die Höhe, berücksichtigt werden, wenn vollständige 3D-Bearbeitungsaufträge erforderlich sind, wobei eine für die Aufgabe geeignete 3D-CAD/CAM-Software wie die neue IGEMS 3D5X verwendet wird.
Fünf Schritte zur vollständigen 5-achsigen Formgebung von 3D-Teilen
Die Erstellung einer freiformen 3D-Bearbeitung für das Schneidwerkzeug Beveljet 60 erfolgt mit nur wenigen Schritten dank der neuen Software IGEMS 3D5X.
Schritt 1 – Teile aneinander anordnen
Zunächst muss das Teil so ausgerichtet werden, dass es dem Arbeitsablauf der Maschine entspricht. Das Schneidwerkzeug Beveljet 60 verfügt über eine maximale Z-Bewegung von 250 mm und einen Schneidwinkel von 0 bis 60°, was es ermöglicht, eine breite Palette von 3D-Teilen zu schneiden.
(Bild: Teil ist in IGEMS 3D5X ausgerichtet, um die Bewegung der Maschine zu berücksichtigen.)
Schritt 2 – Ein Armaturenbrett erstellen
Eine der Herausforderungen beim Freiformfräsen ist die Frage, wie man das Werkstück sicher fixiert. Die in IGEMS 3D5X integrierte Funktion “Fixture” ermöglicht es, einfache Formteile zu generieren, die eine komplette Fixierung ermöglichen, die auf die spezifischen Anforderungen des zu bearbeitenden Werkstücks zugeschnitten ist.
Alle für die komplette Anlage benötigten Teile werden automatisch platziert und können als normales Bauteil aus geeignetem Blechmaterial geschnitten werden.
(Bild: Die Form wird in der Software IGEMS 3D5X erstellt und die Formteile werden automatisch für das Schneiden vorbereitet.)
Schritt 3 – Werkzeugverlauf und Bewegungen vorbereiten
Eine Werkzeugpfad-Anweisung wird hinzugefügt, um den korrekten Schnittwinkel für die zu schneidenden Geometrien zu erhalten. Es stehen mehrere Optionen zur Ausrichtung des Strahlens zur Verfügung. In diesem Fall wurde die Schnittart “Variable” ausgewählt. Um die Zykluszeit zu sparen, können die schnellen Bewegungen zwischen den Konturen manuell eingestellt werden.
(Bild: Die Werkzeugpfad-Auslegung wird hinzugefügt und die schnellen Bewegungen zwischen Konturen werden optimiert.)
Schritt 4 – Test für die Kollisionserkennung
Der Beveljet 60 verfügt über eine Schnittleistung von 0 bis 60° mit einer A-Achsenbewegung von ± 90° und einer C-Achsenbewegung von ± 400°. Der letzte Schritt besteht darin, die Schnittaufgabe in IGEMS zu simulieren und eine Kollisionserkennungstest durchzuführen, wobei verhindert wird, dass die Bewegungen des Schneidkopfes die Teile beeinträchtigen.
(Bild – Simulation mit Kollisionserkennungstest in Arbeit)
Schritt 5 – Die Befestigung zuschneiden und zusammenbauen
Nach Abschluss der CAD/CAM-Programmierung und der Testläufe ist der letzte Schritt vor dem Schneiden die Konstruktion des Gerüstes. Da die IGEMS 3D5X die Gerüstteile automatisch vorbereitet, handelt es sich bei diesem Schnitt um eine normale 2D-Bearbeitung in geeignetem Blechmaterial.
(Bild: Befestigung aus 2 mm Stahl, automatisch berechnet und von IGEMS 3D5X installiert.)
Teile in verschiedenen Arbeitsbereichen zuschneiden
Mit der IGEMS 3D5X können die meisten Blechbearbeitungsmaschinen von Waterjet Sweden automatisch Teile mit unterschiedlicher Höhe während des Schneidvorgangs verfolgen lassen. Dies gilt auch für die 2D-Schneidköpfe in allen Maschinenmodellen.
Das Beispiel in diesem Artikel zeigt, wie man eine laminierten Verbundwerkstoffplatte schneidet. Um eine Delamination zu vermeiden, wurden die Leiteranschlüsse im Vorverschnitt gebohrt. Die schnellen Arbeiten mit einer Bohrmaschine wurden mit dem Belvejet 60 auf einer NCP Premium-Maschine durchgeführt. Die anspruchsvollen 3D-Form- und Schneidbedingungen konnten mit dem Belvejet 60 auf einer NCP Premium-Maschine realisiert werden, anstatt mit dem kompletten 5-Achs-System auf einer NC5 FiveX-Maschinenmodell. Der Belvejet 60 ist sowohl auf den Waterjet Jet Sweden Premium- als auch auf den Grand-Maschinenmodellen erhältlich.
(Bild: Die Kanten abschneiden und das 3D-Verbundteil finalisieren.)