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缩短机械加工辅助时间

有效提高生产效率

    在机械加工行业,缩短机床非加工时间也是提高加工效率的有效手段。位于德国巴登市的模具技术与工程制造公司(SERT)通过采用夹具托盘系统,结合并行工程的思想,在两台Mikron五轴加工中心上成功实现了压模和铸模工件加工效率的提升。

    与一般的模具加工厂相比,SERT的五轴加工应用更为深入。实际上,SERT并非刻意追求成为领先的技术用户,很多已得到广泛应用和认可的技术在该企业刚刚得到应用,如三坐标测量仪等SERT对于引入新技术有一个原则:就是“”技术的适当应用“,也就是说,只有一项新方法和技术确实有助于该企业缩短交付时间才会被采用。

    SERT一直致力于通过多种措施缩短交付时间,取得了很好的效果。一个景点的例子是:由于客户更改设计方案,使得该企业必须在3周内成功交付某汽车压铸件加工模具,最终SERT成功实现了这一要求,客户也因此愿意支付更多的费用。

该加工厂如何时间复杂压模和铸模制品的快速生产是非常值得研究和学习的。五轴机床不是唯一的使能技术。事实上SERT针对加速金属机械加工过程只采用了五轴铣削一个措施。在机械加工之外一项对该厂快速交付模具有重要意义的技术是托盘化——该技术重在节约机床准备时间,而不是缩短机械加工周期时间。利用AMF零点夹具托盘系统,SERT通过精确固定在机器的配套接料器进行工作。夹具托盘化对工厂非常重要,它是有效利用五轴机床的关键要素。


与关键使能技术同样重要的是企业的生产理念。在SERT,生产理念对在加工周期之外提升效率发挥了重要作用。其中一个理念即是前面提到的”技术的适当应用“;另一个是并行工程。SERT认为提高效率、缩短交付时间不能只是通过高速加工或是任何其他快速去除金属的工艺。其实缩短交付时间的最好机会崔在于哪些没有明确定义的工作中,对于一个模具工厂,这些工作必须在加工之前完成。

夹具托盘系统

AMF零点夹具托盘系统确保在加工做成中的机床调整是快速和可靠的——无论是SERT的加工中心还是电火花加工机床(EDM)。该系统的先进之处在于他能够使一个工件在过个机床上进行加工就像在同一台机床上加工那样简单,而且无需增加准备时间或是增加错误的可能性。从一台机床上卸下托盘,再更可靠的安装在另一台机床上,延迟时间非常少。AMF零点夹具托盘系统的这些功能,显著提升了SERT的生产效率。

SERT是AMF零点夹具托盘系统在德国地区的用户之一。在应用过程中,SERT还找到了比托盘大的零件的精确定位方法,即使用磁性夹具支撑固定在托盘上的大尺寸零件。

SERT认识到,拖入大量资金购置的告诉加工机床在使用过程中总是催在浪费的问题。比如,在操作工人小心翼翼的调整工件的时候,空闲的高速加工机床实际上就降低了加工效率。超精加工机床的使用也同样存在这种问题。而且,机床的调整失误也很容易导致任何加工精度改善措施(如引入更先进的刀具)的失败。

零点夹具托盘系统很好的解决了上述问题。通过取消传统压/铸模具零件的调整过程,零点夹具托盘系统使机床能够更好的发挥其潜在的加工精度和生产效率。实施托盘系统使SERT采取的最关键的措施。托盘系统的应用从根本上改变了SERT对工件加工的期望效率。

但引入五轴加工仍然是SERT从根本上提升加工效率的根本措施。五轴铣削从两个方面提升了加工速度:通过使该工厂能够使用更短和更多的硬质刀具实现凹槽特征的加工;以及通过使该工厂能够使用平底铣刀取代球形铣刀,实现宽切削。Mikron五轴机床采用直线电机旋转轴,使精密铣削过程更加平顺和协调。

夹具托盘化对于应用五轴切削之所以非常关键,在很大程度上是因为让机床空闲过于浪费。在需要精加工零件时,五轴机床被用在进行粗加工甚至都是一种浪费。简而言之,这种先进的机床需要被有效的使用——通过AMF零点夹具托盘系统机床能够尽可能长时间的进行加工。实际上,五轴机床应该只进行有价值的工作,因为可以在工件快速装夹在五轴机床上进行精加工之前,在三轴机床上进行粗加工。

并行工程

在SERT,已向研制生产任务不会存在任何拖延。为了确保这一点,该加工厂对“设计工程”和“制造工程”加以区别——任何工作都需要围绕这两条线,遵循设计制造并行的原则分别组织实施。

设计工程师重点关注产品要素,包括限定模具的材料成分以及必要的细节特征,以获得用户的认可,以及订购钢材并启动最基本的加工工作。然后由制造工程师创建3D刀具路径。实际上。,诶项产品加工任务都要经过两位非常资深的工程师之手,并在这两项工程设计工作完成之间就准备好进行金属切削加工。

制造工程师还要与所有加工车间员工一起开展工作,以快速高效完成项目。这些车间员工也同样具有特殊技能。在SERT,一个铸模制造者不仅仅是字面意义上的机加技工。确切的说,SERT车间的熟练员工都具有难得的能力,即能够实际检验一个快速变成的加工工艺能否正常运行。他们还善于时间管理,尽管这里没有工作调度软件。车间负责人负责复杂工作的组织和流程排序,使加工工作能够快速完成。