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標題: 24小時快速精密加工是如何實現的 [打印本頁]

作者: 寂靜天花板 時間: 2016-4-27 19:09
標題: 24小時快速精密加工是如何實現的
而這些您可以從聯合磨削集團（UNITED GRINDING Group）旗下各大品牌的加工特長窺見一番。來找找你想要的最前沿的解決方案吧。
“請您想象一下玻璃窗后面所發生的一切：合成油以快速的節奏沖擊著玻璃，一層層向下流去，遮住了視線。機器內部有什么情況，在旁邊的上料機機房能很好地進行查看。鋼制“幫工”不停地將加工好的零件從閘門中卸下，同時為機械手裝上新的毛坯件，機械手不知疲倦地在內外部之間來回移動。”——新款CamGrind L在萊比錫SCHAUDT公司的首次生產磨削中對磨削技術和自動化進行了完美詮釋。
在此對一種緊急狀況進行了試驗——快速磨削處于安裝狀態的轎車發動機凸輪軸。“采用此機型的生產效率相比其老款機床提高了一倍”，SchaudtMikrosa GmbH工藝技術員Paul Roser對此感到非常高興。在該薩克森機床制造商的演示機型上，一個全新的特點是在機床中整合了一個側面可移動的上料機，它以最高精度將毛坯件放入固定裝置中，并在完成磨削后將它重新推出至“抽屜”中。鋼鐵機械臂不僅是可靠性和精度方面的榜樣，而且絕對沒有一毫米的多余動作。一次抓取就能完成成品件的拿起和需加工新軸件的放入操作，即使在SCHAUDT公司產的上料器裝備了兩個“機械爪”時也一樣如此。一根裝備了鍛造凸輪的中空管是用于加工凸輪軸的理想方案。
鑒于汽車行業正在不斷為減重每1KG而努力，此零件也必須更輕，以實現燃油和有害物質排放方面的節約目標，所以使用了中空管。對于凸輪軸將在一次裝夾情況下進行磨削，期間將最大程度地采用兩片砂輪同步加工軸頸部位和凸輪輪廓。這使整個凸輪軸的加工時間僅需90秒。
這絕不是僅僅仰仗靈活的上料機實現的，更主要的原因是磨削流程有了很大的進步。慢動作鏡頭對此作出了很好的解釋，它不僅顯示上料機和磨床達成了高精度協作，而且還展示了磨削時所消耗的巨大作用力：在數秒內快速從凸輪上磨削掉最多1.5毫米的材料時，盡管持續噴油，仍舊火花四濺。
零件的質量檢驗也被直接整合到了工藝流程中：測量控制系統在磨削期間對工件進行校正，另外，在經過干燥后還要對所有相關位置進行百分之百測量檢查——此步驟也由機器人完成，這也使它能最大程度地發揮其能力。
SCHAUDT公司的新款CamGrind機床展示了機床制造和自動化現在的確是在緊密協作的。毫無疑問，這種趨勢將繼續下去。在制造方面，成本壓力在提升，即使對于中型批量生產也是如此，這導致成本很高的手動上下料被越來越多地取代。所以，多機床操作、無人加工和多機床自動化聯機是發展趨勢。正是由于這個原因，STUDER最近向一家牙科技術方面的客戶交付了一臺專用生產型內外圓磨床S11。
“我們將S11與一個自動化毛坯件供給裝置相連接，毛坯件被送入夾頭，以磨削醫用鉆頭，迄今為止都是手工將毛坯件插在芯軸上的”，STUDER公司工程自動化部門的Jürg Bill解釋道。這些零件會磨損，必須定期進行更換。
STUDER在EMO 2013展會上推出S11時引起了轟動，它是該公司所有產品中最緊湊的一款機床，專為長度在200毫米以內的工件量身定制的。在三班倒情況下，借助全自動上下料裝置，這個“大力侏儒”一天最多能完成1300個零件的加工。
STUDER幾乎能為所有機床提供高質量標準化上料機方案，而且還能根據客戶特殊要求對該機進行調整。非常受歡迎的是STUDER S22所采用的滑梭上料系統ecoLoad，尤其適用于高速磨削。對于配備了轉盤儲料器、包括回轉式機械手以及裝料V形滑梭連同V形機械手的ecoLoad，有兩種不同的周邊工件夾具可供使用。
值得一提的是，上料機也能直接在濕加工機房進行工作，搬運裝置滿足S22的應用范圍要求，適用于所有冷卻潤滑液。STUDER公司憑借此類解決方案開始嘗試磨床加工分工：白天在手工輔助下加工特殊零件；夜間，機床在無人值守的情況下磨削簡單零件。
自動上料節約工時
上料系統也是WALTER和EWAG機床的標準裝備。比如，作為WALTER公司在全球最暢銷的刀具磨床——HELITRONIC POWER具有眾多自動化選項：Eco上料機最多提供20個刀位（增強版Eco上料機：165），其中，在磨頭上集成了機械手。“這些上料機使用直線軸進行上下料，縮短了輔助時間”，WALTER機床制造有限公司磨削產品經理Torsten Wörner解釋道。盤式上料機擁有40、56、90或120個刀位，這些刀位被布置在一個圓盤上。此解決方案也尤其適用于單件或中等批量。采用“混裝”法裝載各種不同的刀具將使磨削流程的效率得到大幅度提高。
WALTER還為測量機HELICHECK PRO和HELICHECK PLUS開發了一種機器人上料器，從而能非常靈活地在刀具最終檢測中實現無人測量。通過自動裝備測量機，最多可全自動測量7500把刀具并加以記錄。每把經測量的刀具都將被自動歸類至合格品或不良品。通過分離機器人上料機和測量機使振動傳輸無法發生，從而達到最高精度。采用雙氣爪時，每個工件的最大刀具重量為兩公斤，最大長度為280毫米。
創新和個性化解決方案
由于渦輪葉片的幾何形狀非常復雜，不但渦輪葉片的磨削是一個巨大的挑戰。它對于經濟性生產以及自動化也是一個特別的挑戰。數年來，MÄGERLE公司接受了這一挑戰。該公司采用創新的自動化解決方案替代了那些尚基于手工作業的傳統流程，這些自動化方案是根據客戶（全球渦輪機制造商）希望和要求量身定制的。出發點是MFP50磨削中心的各種布局，該磨削中心擁有不同布局，供用于移動葉片的中央機器人、測量機和磨床、上下料工作站、毛坯件和成品件儲料工位以及清洗裝置使用。
“我們在磨削前測量夾具和零件，對是否已正確裝夾進行檢查，在磨削并完成清洗后再次進行測量”，MÄGERLE公司銷售和市場主管Stefan Zürcher解釋道。推動這一最高水準自動化發展的不僅是渦輪機葉片機床的上下料，也包括對流程本身進行了持續改善。測量所得數據被持續傳輸至磨床，必要時將對磨削步驟進行調整。
在磨削中心MFP 50內部，中央機器人承擔了各加工步驟之間的工件分配工作
“由此就有一個具有學習能力的流程可供使用，它使飛機和發電機透平的導向葉片制造越來越接近最佳狀態”，Zürcher說道。所以，這方面的要求非常高，因為導向葉片是否具有最佳幾何布局是渦輪機性能的重要標準。所以，在對流程進行安排時，磨床對所有其他系統組成部分的周期進行了預先確定，如：零件存儲器、測量或清洗。因為磨削裝置是流程中最昂貴的部分，因此，所有其他子流程都與其同步運行。另外，磨床通過控制系統對所使用砂輪的更換進行控制，砂輪更換則由機器人完成。

MÄGERLE與客戶一起對各種布局進行了研究和落實，截止2015年底將交付20多個用于渦輪葉片的自動磨削機房。MÄGERLE所特有的技術在于磨床和測量機之間實現了精確的配合。在所有提供的解決方案中，其中有一個為一家一流渦輪機制造商“私人定制”的方案給人留下了尤其深刻的印象：每兩臺磨床和測量機配備了一個中央機器人和一個上下料工作站。“這是我們迄今為止所進行的最復雜的自動化項目”，Zürcher表示。
BLOHM公司的磨床PROKOS XT也用于自動化加工復雜工件。憑借快沖程磨削工藝及其24工位快速換刀裝置，機床工作尤其高效。此多軸磨削中心不僅能進行磨削，而且還能進行鉆削和銑削作業，只需一次裝夾就能完成整個工件的加工作業。所謂GreenCap®裝夾方案使加工成本得到降低，比如：用于磨削非常昂貴的渦輪葉片。其中借助一臺常規注塑機在一個塑料護套中澆鑄形狀復雜的葉片。“原則上，裝夾系統在很大程度方便了工件的搬運以及至各道磨削作業的進行”，Blohm Jung GmbH技術咨詢部門主管PeterOppelt表示。
這使得在一次裝夾的情況下，在PROKOS XT上磨削渦輪葉片成為可能。另外，BLOHM去年還開發了新的軟件包SmartCAM，它是專為組合加工中心（如：PROKOS XT）量身定制的，在很大程度上降低了裝備和調試時間。借助這些模塊能將自動化進一步擴展至整個機組，機組具有相應的周邊設備和一臺機房計算機。

作者: 海山 時間: 2016-4-27 20:18
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