大批量和中等批量工件的高效加工

   時間:2014-03-14 01:10:03
大批量和中等批量工件的高效加工簡介
    要獲得成功的製造型企業必須具備快速的應變能力,即對越來越激烈和瞬間萬變的市場需求做出快速的反應,只有具備這種應變能力才意味著擁有很高的成功概率。 為了能……
大批量和中等批量工件的高效加工正文

要獲得成功的製造型企業必須具備快速的應變能力,即對越來越激烈和瞬間萬變的市場需求做出快速的反應,只有具備這種應變能力才意味著擁有很高的成功概率。

為了能夠對瞬息萬變的市場需求做出快速的反應,企業需要對其生產過程採用高柔性化的設備。整體生產往往必須在極短的時間內適應於新型工件、變化的工件數量及其他的變化。但前提是這些匹配不會產生過多的額外費用。

圖1  HPC Flex-V型雙軸加工模塊的裝備方案
a 兩個圓形工作台(B軸);b 兩個圓形工作台帶有托盤更換裝置;c 迴轉梁作為水平軸(A軸);d 迴轉梁帶有兩個圓形工作台(B軸)

生產設備便於換裝

作為精密機床的製造廠家,Wema Vogtland公司主要製造可實現大批量和中等批量切削加工的柔性化的生產型設備,是全球很多著名汽車製造廠商的合作夥伴。為了迎合生產型設備易於換裝的大趨勢,公司研發出了模塊化結構的HPC Flex-V型設備。這種加工中心可以被單獨使用,也可以被用於整體加工的生產鏈中。此外,針對大批量的生產流程,它還可以被集成到輸送系統上。操作和上料的成本可以降到很低的水平。

為了能夠快速適應新的加工任務,可以通過不同的結構方案,最多可以採用5軸。由於設備採用模塊化的結構,可以實現任意的匹配,因此設備的構造可以很好地與各種加工任務相匹配。對於後續不同的加工任務要求,可以通過加裝或換裝使設備轉換成另一種配置上。特殊模塊,如扁平車削頭、多軸鑽頭和組裝站可以被集成到生產鏈系統里,這樣,輔助時間即可通過不同的生產時間上料而得到縮短。

HPC Flex-V 100型單軸加工中心和HPC Flex-V 200型雙軸加工中心構成了實現上述技術方案的基礎。這種卧式加工中心可配備不同的工作台或托盤更換裝置,由此可以實現3軸、4軸和5軸的加工。

單軸的加工設備可以達到最高的換裝柔性化。針對簡單的加工流程和中等的工件數量,加工中心只要配備一個簡單的圓形工作台即可(B軸)。此外,這種模式也可以裝備托盤更換裝置和裝載位和換裝位。單軸設備的第三種方案是裝備一個迴轉梁作為水平軸(A軸),還可選擇配備圓形工作台,這樣即可實現5軸加工。

針對最高生產效率的使用場合,雙軸技術方案是一種理想的方案。這種方案也是可以任意加裝的:兩個圓形工作台(B軸)、兩個帶有托盤更換裝置的圓形工作台和設有兩個圓形工作台(B軸)的作為水平軸的迴轉梁(A軸),這樣即可實現高效的5軸加工。所有這些部件都是標準模塊式系統的組成部分,並從客戶特殊的加工方案中研發而成。

按需要使用柔性加工系統

圖2  設有三個雙軸加工模塊的圓形工作台傳送設備

圖3  用於加工缸頂蓋的雙軸加工中心的工作空間

位於Chemnitz的大眾汽車公司加工設備是其中一例,它可以展示此類加工技術方案的情形(如圖2、3)。公司面臨的挑戰是要把以往Polo三缸Otto發動機的加工轉換成Golf V型2-1四缸泵油噴發動機。與之前設計期限長、加工能力大的大型設備相反,這裡需要用到的是根據需求而逐步投入的高柔性的加工系統。針對鋁製缸殼體的加工,Chemnitz大眾汽車公司決定採用兩台雙軸圓台傳送設備。設備上各在其托盤輸送裝置上設有三個HPC Flex-V 200型雙軸加工模塊。所採用的設備集成了加工中心、傳送線和圓轉檯多工位機床的優點,這是標準型加工中心如何被鏈接成為一種高度柔性化的加工設備最好的一個案例。

與傳統的大批量加工設備方案相比,上述的圓轉檯傳送技術方案具有一些優勢。傳統的圓轉檯多工位機床擁有一個大型的中央加工工作台並帶有設在旋轉工作台上的固定式或旋轉式夾緊裝置。由於加工站被固定安設,因此無法對裝置的誤差進行及時糾正。由此產生的偏差對於如今所要求的加工精度而言,是一個大的缺陷。而圓台輸送設備則不同:如同單台加工中心一樣,每個加工站設有一個NC<


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