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    多托盤臥式加工中心減少裝夾時間
    2015-7-10  來源:數控機床市場網  作者:Baum Precision Machi


     
     
     
          由Methods Machine Tools公司出品的Kiwa臥式加工中心安裝之后,幫助Baum Precision Machining公司減少了裝夾用時并提高了生產率。
     

          盡管Baum Precision Machining公司已經面臨著一個緊要關頭,但是這家工廠仍然對轉向采用臥式加工生產抱著懷疑的態度。對多托盤、立碑式夾具和不同加工方向的考慮遠遠超出了這家工廠所熟悉的立式加工中心的相關范疇。但是,在經濟大衰退期間,這家工廠再也無法忽視自己對增加主軸運行時間的需要,所以最終決定采用臥式加工中心??偛肁aron Baum表示:“如果沒有Kiwa臥式加工中心,我們不可能存活下來,更不可能繁榮發展。”


          這家工廠創建于1979年,制造各種以鈦6AL-4V、鋁、不銹鋼和更多材料的精密零部件,除了醫療行業的脊椎手術、創傷治療、整形手術和假肢部件之外,對于商業航空和國際項目來說,部件公差嚴格至±0.0001in(1in=25.4mm)。
     

          Baum先生表示:“總體來說,隨著航空和醫療市場的逐漸成熟以及持續不斷的技術進步,客戶的要求一直在變得越來越嚴格。近年來,我們正在看到更多更精細化的要求,并且交付周期的要求也在收縮。”
     
     

          
          圖1 在將Kiwa臥式加工中心加入到自己設備行列之后,Baum公司在主軸利用率上實現了55%的提升
     

          而據Baum先生所說,對于該公司的客戶來說,最緊要的是公司有能力在短時間內完成小批量原型部件的交付。而當公司不能在縮短后的交付周期內以足夠快的速度交付這些部件時,就會失去一些業務機會。
     

          Baum公司為自己的生產流程增加臥式加工能力后,也帶來了巨大的轉機。車間如今已經有3臺Kiwa日本公司出品的臥式加工中心正在運行,其中一臺為較早期的雙托盤機型,另兩臺為Kiwa KH-45型6托盤加工中心。 
     


          
           圖2 Kiwa的6托盤擴展加載站配備了立碑式夾具,能夠在主軸正在執行其他任務加工時實現多個夾具裝夾
     

          Baum先生說:“我們在Methods Machine Tools公司代理這一系列產品之前就選中了Kiwa的這種產品,因為我們親睞于它優于同類別產品的加工能力。”Kiwa機床配備了一個400mm或500mm的托盤,這方面比其他400mm臥式機床略微占優,而托盤夾具的裝夾在設計上允許相對不太熟練的操作人員也能加載工件,并能在裝夾完成后操作機床。在工廠現場將雙托盤Kiwa機床改造為6~8托盤機床也很容易。事實上,Methods公司最近將一臺購于2008年的雙托盤Kiwa機床升級成了6托盤配置。Baum先生表示:“這些機床只需3天就能改造完畢,而當公司可以使用多出的4個托盤進行作業后,約1周就能追上此前落后的進度。”
     

          這些Kiwa機床真正做到了能夠加工Baum公司生產的任何典型部件,包括高難度的航空應用鋁部件上的拱起部分,這個部分要求加工中去除相當數量的材料,加工復雜外形和很長的加工周期。
     

          Baum公司的工長Jason Bogert說,在多托盤臥式加工中心成為這類部件最優加工機床的眾多特點之中,主軸內直流冷卻液功能和輕松切屑去除功能最具效果。旋轉運動的螺桿和輸送裝置能夠在無需手工推動切屑的情況下完成除屑作業。從主軸內噴出的冷卻液也會將切屑沖走,防止切屑造成重復切割并保持部件清潔。
     
     

        

          圖3 Kiwa臥式加工中心將此項任務的加工作業從4次減少到了兩次,Baum公司可就此最大程度地實現熄燈作業,
     
     
          而另外4個托盤仍然安裝在機床上,開放給其他加工任務,并可以在前面任務正在執行時進行裝夾
     

          在購入Kiwa臥式加工中心之前,Baum公司需要在立式加工中心上通過3~5次作業來加工復雜部件。這種作業方式要求具備精深的技能,并增加了有可能導致失誤和部件報廢的變數。Baum先生說:“如今,部件通過一次或兩次作業就能加工完成,極大幅度的減少了裝夾用時。”事實上,裝夾用時已經從平均的8h減少到了2h??梢允褂枚鄠€托盤同時為多個作業執行裝夾工序,這樣使主軸能夠連續運轉。相較于典型立式加工中心35%的主軸利用率,臥式加工中心的主軸利用率超過了90%(按24h/周6天計)。
     
     
          鋁6061零件
     

          Baum先生說:“從生產率的角度考慮,1臺Kiwa機床等于3~4臺立式加工中心,而且只需1位操作員。”
     

          在裝夾用時改善的同時,臥式加工中心也讓Baum公司能夠更為統一地實現熄燈加工。工廠的6托盤Kiwa KH-45機床能夠在夜晚和整個周末實現無人執守運行,完成多項不同的加工作業。工程部部長Ben Meyer說:“多托盤和宏程序(循環邏輯)讓操作員可以加工一個部件,或者通過更換少數幾個宏變量加工多個部件。斷裂刀具檢測功能可以在作業過程中發生刀具斷裂時跳轉至下一個托盤。程序和刀具編號存儲在宏變量內,以便機床技師在早晨檢查時能夠知道應當檢查哪些部分。”
     

          臥式加工中心在設計上以箱型床身、階梯式底座和柱式鑄件為特色,在減少柱體重量的同時提升了剛性和精確度。KH-45機床的特色還包括一個穩定的鎖定按壓式托盤夾緊設計,用于進一步提升精確度。為了最大程度的加快轉速和縮短加工周期,機床專門為所有軸提供了1g的加速度和2362in/min的轉速。
     

          Baum先生說:“如今,我們很高興公司轉向了Kiwa臥式加工中心。這些加工中心在安裝和運行上都更加方便,遠遠超出我們的想像,飛躍式提升的生產率、質量和成本節約更是無可否認的成績。”

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