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成套自动化

来源:国际金属加工商情 发布时间:2022-09-05 387
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对蠕动泵专业制造商Bredel公司来讲,在一次装夹中利用WFL车铣加工中心完成蠕动泵零件的全部切削加工仅仅是企业实力的一个侧面,强劲生产能力的另一个表现是每周一个班次就能完成120小时的生产任务。

荷兰德登市的工业蠕动泵制造商Bredel公司投资购买了WFL M65-G车铣复合加工中心。这台加工中心是荷兰希尔弗瑟姆市的Oude Reimer公司供货的。为了优化和提高这台加工中心的生产能力,该设备配备了一个大型的刀具库、采用了Promot自动化解决方案和SCHUNK公司专门开发设计的卡盘更换系统。借助于这些系统,Bredel公司可以在无人值守的情况下完成蠕动泵所需零部件的切削加工,并大幅度的缩短了蠕动泵的生产时间。


加工工序的集成


Bredel公司隶属于沃森马洛泵集团,是蠕动泵生产领域中的全球领导者。蠕动泵的客户遍布世界各地的各行各业:从采矿业到医疗器械再到食品生产行业。为了确保和不断扩大企业的竞争优势,Bredel公司一直在寻找提供蠕动泵生产能力、优化蠕动泵生产流程的方法。在此过程中,不断地投资生产设备也是确保和扩大企业竞争优势的一个举措,新型自动化车铣复合加工中心就是一个很好的例子,在以新换旧的过程,逐步优化老设备的加工程序,并将所有在老设备上生产的蠕动泵零件转移到新设备上进行生产。


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蠕动泵生产专家将WFL M65-G车铣复合加工中心与龙门式上下料系统和卡盘更换系统集成到一起实现了全自动的无人值守切削加工。


“我们早就做出了购买新设备的决定。早在上世纪90年代末我们就决定投资购买新的车铣复合加工中心。尽管这些设备的投资较高,但得到的回报也相当可观。这是因为蠕动泵零件的多道加工工序可以集中在1台加工中心里完成,无需用车床和铣床分开来加工。”Bredel公司的高级工艺师Bertus Groteboer介绍说道。


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龙门式装卸机器人不仅可以搬运零件和毛坯而且也可以完成虎钳和夹具的更换任务。


成套生产蠕动泵的零件


新型WFL M65-G车铣复合加工中心的主轴和副主轴之间的间距为2000mm。主轴和副主轴的功率均为56kW。借助于主轴和副主轴以及铣削主轴,这台车铣复合加工中心可以完成复杂零件的全部切削加工任务。“在这个项目中,我们的重点是实现无人化生产。加工中心的机器人从旁边的零件库中取出待加工的零件毛坯,将其放入加工中心的夹具之中,完成切削加工任务之后再将其取出放回原处。整个过程无需人工干预。同时,该设备还必须能够交替生产不同的产品。这是为了让我们能够将蠕动泵的不同零件作为1个套件进行生产制造:一次就能生产一个蠕动泵的所有零部件。这对提高我们的产品销售、提高企业的竞争力有着极大的好处。”经验丰富的高级工艺师说道。


为了实现这一点,车铣复合加工中心必须具有许多重要因素:不仅仅是实现无人值守生产制造的重要因素而且也是提高生产灵活性的重要因素。


直至最小细节的优化


为了能够加工更多的零件,Bredel公司为WFL M65-G配备了一个大型的链式刀具库。这一刀具库总共可以存放200把不同的刀具,而且占地面积相对较小。需要特别强调指出的是,该刀具库能够存放的最大刀具长度为900mm。


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借助于新的、能够灵活的小批量生产蠕动泵零件的车铣复合加工中心,Bredel公司加工一套蠕动泵零部件的时间从3天缩短到了1天。


能够存放大长度拉削刀具也是Bredel公司提出的一个特殊要求。“我们仔细地研究了这一投资项目中可以使用到的刀具,例如,为了缩短换刀时间或者更快地执行切削加工任务需要考虑使用组合刀具。每一个细节都有助于缩短加工工时、缩短交货期,有利于降低生产成本。只有这样,我们在荷兰的生产基地才能具有与世界其他地区竞争对手相互竞争、抗衡的能力。” Groteboer解释说道。


为了能够加工齿形和键槽,Bredel公司与WFL公司合作开发了一种特殊的拉刀。普通拉刀切削时通常需要的进给力高达100kN,即使是动力强劲的WFL加工中心也无法提供如此强劲的动力。合作开发的特种拉刀拉削时只需30kN进给力。过去需要30分钟拉削成型的齿型现在只需1.5分钟就能用特种拉刀完成了。


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WFL公司设计制造的链式刀具库在很小的空间里提供了200把刀具的存储空间。图中可以看到长长的拉刀。


缩短了切削加工工时    


借助于新的、灵活的车铣加工中心,Bredel公司加工1套蠕动泵零部件的时间从3天缩短到了1天。这也使公司能够更加快捷、迅速地处理加急订单了。


正如Groteboer下面介绍的情况那样,Bredel公司不仅仅对蠕动泵零件生产工艺过程进行了详细的研究,而且也提出了优化改进的措施。他说:“我们对蠕动泵的许多零件的结构进行了优化,以便充分利用车铣复合加工中心的性能。这也使得新购置的车铣复合加工中心能够完成更多种类蠕动泵零件的全部切削加工。”因此,我们和西门子公司、WFL公司一起建立了这台车铣加工中心的数字化孪生模型,以便在西门子Siemens NX集成工具系统的CAD/CAM中进行仿真模拟。另外,我们还在Siemens NX系统中引进了一些WFL工作循环,例如测量循环、过程监控循环等等,使我们能够更加快捷、可靠地完成复杂零件的离线编程。


最终,所有这些措施都帮助Bredel公司实现了购买车铣复合加工中心的既定目标:每年可靠的实现5500小时的切削加工。


本文译自德国Werkstatt und Betrieb杂志


来源:荣格-《国际金属加工商情》


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