機床製造商不斷地推進新產品,來幫助工具製造商和修磨工廠提高工作效率和降低成本。為了提高機床的利用率和降低勞動成本,自動化日益受到重視。同時通過開發軟體使機床拓寬操作的功能,並能在生產批量小和交貨周期短的情況下,經濟地安排生產進度。此外,加大機床功率,使之能適應多樣化的需求和拓寬磨製刀具的規格範圍。
為了掌握工具磨床發展趨勢的第一手材料,部分機床製造商對其產品的最新開發動向進行了一次討論。
自動化的目的
工具製造廠生產新刀具時,由於批量大,所以效率高。但刀具修磨廠就沒有這種條件,只有通過自動化來解決效率問題。精確度控制
許多製造商把減少操作時間作為首要目標,但另外一些廠商卻把零件質量放在最重要的位置(如高精度刀具和醫用零部件製造商)。
Rollomatic公司的應用和服務工程師McKahan指出,隨著磨床生產技術的改進,新近開發的機床能夠保證非常嚴格的公差和超常的光潔度。其六軸GrindSmart
620XS型磨床,適用於中小尺寸(直徑Ø15.875~Ø0.10mm)的旋轉式刀具。該公司稱:620XS加工直徑為1mm的球頭立銑刀,同軸度能保證在1~2μm範圍內。McKahan說,機床較高的剛性和先進的軟體實現了對機床運動的精確控制,從而達到高精度。機床的X、Y和Z軸都裝有長光柵,而磨頭A軸則裝有圓光柵。光柵的分辯率達到100nm。光柵的使用消除了滾珠絲杠、線性導軌及其它傳動元件的溫度效應。聯接在滾珠絲杠上的直驅交流電機提高了其動態特性,旋轉軸上裝有消除間隙的驅動系統。另外,該機床帶有一個液壓式可移動並且可編程的穩定支架,支架獨特的微調功能可以更好地支承工件、使撓曲減少從而提高質量。該機床的這種獨特的工件定心和夾持功能使它能磨削特別長的刀具,長徑比可達100:1。
柔性加工時代
Saacke公司的首席營運官Hallman指出,現在工廠希望磨削加工的自動化程度越高越好,不管生產批量大小,問題的關鍵是實現柔性化。他近年的工作致力於建立一套刀具和砂輪的自動裝卸系統,以實現磨削過程無人看管或盡量減少看管。
Saccke公司最近推出的UWID數控磨削中心就是圍繞幾個關鍵的自動化單元設計的。該機床的標準配置包含一個四工位的砂輪更換裝置。當砂輪更換時,冷卻液噴咀也同時自動更換。
Saacke公司認為UWID機床的高度自動化主要在於有一個集成化的刀具自動更換系統,其裝卸器能容納30至168把刀(隨刀具尺寸而定)。該機床的選購附件包括:隨刀具需要更換彈簧套筒的裝置,以及附加的刀具托盤。該托盤系統可擴展到每次安裝增加1000把刀的能力。機床採用NUM公司的Numroto軟體,控制全部自動化系統。軟體的「虛擬加工」功能允許機外編程,從而極大地減少了調整時間。
適應用戶需求
ANCA公司的副總裁Riddiford指出,現在主要的磨床製造商都能生產出好的機床。而區分出頂級水平和一般水平的主要標誌是重要性與日俱增的兩大特性——機床的軟體功能和多樣性。
軟體的重要性日益增加的原因是:有能力手工操作磨製複雜刀具的高水平工人數量在減少。另外,手工製作的刀具也難於滿足現代機床對切削速<