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让工装和加工时间最小化

文章来源:MM《现代制造》 点击数:687 发布时间:2017-08-24
正如真空专家Schmalz公司展示的,通过采用经过周密考虑的技术方案,即使小批量或一次性的生产也可达到高生产率。鉴于快速增长的标准组合和个体客户方案的增加,该公司投入开发了两种多用途的五轴加工中心。无论是钢还是铝或塑料部件,不同切削技术装置件的智能互动,可保证最大的产出。
让工装和加工时间最小化

从用于机器人的真空夹持器到用于家具配件的夹持方案,从包装纸盒用的升降辅助器具到太阳能模块,真空技术设备制造商Schmalz公司拥有广泛的组件方案。单个零件的范围就更多样化了。“我们可小批量加工用于机床制造的全系列零件,”Dirk Seeger称,他是Schmalz公司的真空组件工艺交付经理。

“我们的目标是在生产中显示整体零件差异,并应尽量灵活地满足未来的要求。”Schmalz公司的真空组件工艺交付经理Dirk Seeger如是说

传统的生产环境中,极端情况下,生产一个零件需要10 min,但机床安装时间(换刀时间)可能需要2 h。“为了避免这种情况,我们除了重视高效的加工时间外,还注重缩短两种机床的换刀时间,”Seeger 继续道。该公司准备将其研究成果应用在五轴机床和切削技术设备上,并决心成为这两个领域的市场领导者。

Seeger解释说:“Hermle公司的C 32 U是一种特别强大、稳定且快速的机床,通过采用现代刀具技术,该机床可以节约大量的时间。”此外,Schmalz公司的团队最大程度地优化了机床的效率:具有124个刀位的大型刀库提高了刀具可用性。可在外部完成生产规划的编程。且对夹持设备进行修整,以达到最佳性能。

平转桥装备有8个SchunkVero-S零点定位夹持模块。为实现此类应用中的刀具夹持,Schmalz公司使用了带减震的SchunkTendo E compact液压弹簧夹头

零点定位与真空夹持技术的组合

作为夹持设备与夹具快速更换的基础,Schmalz公司使用了德国Schunk(雄克)的Vero-SNSE+138零点定位夹持模块,并将其与Schunk的Kontec KSX 五轴机械夹具及Schunk的Planos真空夹模板组合起来。对于每台机床,将共计八个零点定位夹持模块安装于平转桥之上:其中四个模块位于中央倾斜回转台上,两个位于侧颊板左侧,两个位于侧颊板右侧。根据要求,设置四个五轴夹具,使其位于机床工作台上的相同高度,且彼此相邻。这样,无论是小型零件的高效加工,还是较长零件的夹持,都有可用空间。通过在中性点夹持模块内部200 mm的标准化内部测量,可在Schmalz公司另外10台机床上使用单个夹持单元。根据机床的当前负载,这样可以实现现有夹持材料的通用部署。此外,利用德国Schunk(雄克)加工教程,进一步完善夹持设备。

生产差异越大,机床和夹持设备之间产生高效的相互作用就越重要。Schmalz公司结合了多种夹持技术

“我们的目标是在生产中显示整体零件差异,并应尽量灵活地满足未来的要求”,这是Dirk Seeger阐述的基本理念。这就是他们选择零点定位夹持、真空夹持系统以及机械夹持组合的原因。虽然第一眼看机床比较奢华,但是当对其进行更加仔细地检验时,其经济性吸引力很快将变得更加明显。生产专家解释说:“没有零点定位夹持系统,我将花费更长的换刀时间,因为必须在三个轴上对准每个夹具。有了Vero-S,这一过程可以实现自动化:插入、紧固、就绪。根据对刀程序,我可以轻松节约30 min。”在德国Schunk(雄克)的Vero-S中,纵向布置的拉杆可以下拉夹紧销,并自动明确地将其锁定于弹簧组之上。利用短锥形完成固定或定位。这可以保证< 0.005 mm的可重复性。

已被完全并入控制系统的真空夹模板

与零点定位夹持模块相同,真空夹模板已被完全并入整体系统。四条真空通道,可以通过机床工作台回转导孔,到达零点定位夹持系统,并且可以通过德国Schunk(雄克)开发的介质传输,将其从零点定位夹紧系统引至真空夹模板。普遍部署的介质传输,可以实现在数秒之内启动气动部件、液压部件或与Schmalz公司相同的真空部件,在某些情况下,可以通过Plug & Work完全自动运行。或者,模块可以提供介质,实现部件的自动监测或清洗。这一高精度的不锈模块配备有四个独立可控的流体导孔,设计系统压力可高达250 bar。低维护、特别密封的联轴器可以保证过程安全更换与操作。

在德国Schunk(雄克)的Planos真空夹模板上,Schmalz公司可以处理最多各式各样的铝制零件和塑料零件,可以水平且无扭曲地夹紧零件

通过由德国Hermle专门开发的机床控制系统内部的一种工具,可以实现对零点定位夹持模块、以及倾斜回转台上真空夹模板的激活与监测。通过触摸屏或按钮,可以选择所有功能,甚至可在一定程度上通过PLC(可编程序逻辑控制器)完全自动激活所有功能。由于已将安全逻辑完全并入控制系统,因此真空的意外降低,将立即使过程立即放缓,甚至停止过程,以防止出现零件损毁的情况。通过位于Schmalz公司且已被Hermle并入控制系统的真空操作中心(VOC),还可以监测存储器中的真空度和液位。过滤器可以防止泵中的水蒸汽冷凝,并且可靠保护其免受流体浸入。如果冷却液被吸入,则流体返回过程可以自动开始。

夹持技术教程,可以实现协同效应和极高柔性

尤其是因为零点定位夹紧系统——由于专利双冲程系统,每个模块都能实现高达25 000 N的下拉力以及高达50 000 N的夹持力——目前,Schmalz公司对于两种新型机床均实现了高效生产过程。被并入Vero-S的涡轮增压功能、且与相关的较大夹紧力,被认为是保持未来灵活性的必要条件,如果需要,涡轮增压功能与较大夹紧力,能够处理要求严格的钢制工件或铸造工件。

夹持设备“在半空中”的变化:使用德国Schunk(雄克)的Vero-S零点定位夹持系统,与集成介质传输,对德国雄克的Planos真空夹模板进行持续数秒的转换。通过机床可对此进行直接控制

Schmalz公司使用了零点定位夹持系统和五轴夹具的夹紧力,以便处理立方体零件,并将这些夹紧力与真空夹持技术的优势结合起来,以便处理平整、薄壁类铝制工件和塑料工件。

利用真空夹持技术,水平夹紧这些工件,这样可以免除变形、保证自由进出、并实现快速轻松的零件更换。与使用夹紧托架的传统夹具相比,根据Dirk Seeger的解释,在真空技术的帮助下,目前可以节约高达90%的停工时间。