圖1chiron雙軸加工設(shè)備通過(guò)采用圓型回轉(zhuǎn)工作
臺(tái),可以成倍提高并行于生產(chǎn)的裝載工作的效率
在大批量切削加工中,只需數(shù)秒加工的小工件卻能夠決定用戶向何種機(jī)床設(shè)備投資。采用cnc系統(tǒng)解決方案的加工中心可以實(shí)現(xiàn)極短的加工周期,降低能耗并提高設(shè)備的利用率。
在典型的24×7作業(yè)中,微小的加工時(shí)間縮短也可以極大提高生產(chǎn)效率。因此在大批量切削加工中,即使是數(shù)秒加工完畢的小工件也可以決定用戶投資和采用何種機(jī)床設(shè)備。對(duì)此,chironwerkegmbh&co.kg采用了雙軸加工中心:zui小切削間距為1.9s,快速進(jìn)刀達(dá)到90m/min。這是目前的設(shè)備型號(hào)。通過(guò)采用rexroth公司的indramotionmtx系統(tǒng)方案,這家位于施瓦本地區(qū)的設(shè)備制造廠家實(shí)現(xiàn)了在其dz12和dz18型加工中心上的自動(dòng)化作業(yè)。
更高的生產(chǎn)效率更短的加工周期
工件數(shù)量迅速上漲:在汽車行業(yè)尤其急迫需要通過(guò)縮短加工周期來(lái)極大提高生產(chǎn)效率。chiron雙軸加工設(shè)備可以滿足這種要求,這是因?yàn)橥ㄟ^(guò)采用圓形旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)與生產(chǎn)同步的上料作業(yè),由此可以成倍提高加工中心的加工量。chiron雙軸加工設(shè)備以三軸刀具和立式機(jī)架行走工作臺(tái)原理為基礎(chǔ),可以達(dá)到*的加工精度,而不受工件重量的影響。設(shè)備采用簡(jiǎn)單而結(jié)實(shí)的鑄礦基座,達(dá)到很高的剛性和很高的熱穩(wěn)定性。
在dz12和dz18型加工中心上,設(shè)備制造廠商現(xiàn)在也采用了rexroth公司的indramotionmtx系統(tǒng)方案,以提高設(shè)備性能。它通過(guò)三個(gè)獨(dú)立nc通道,zui大可以調(diào)控64根軸,由此可以滿足的五軸雙絲桿加工中心的特殊要求。典型的nc成套準(zhǔn)備時(shí)間小于1ms,而cnc內(nèi)插補(bǔ)時(shí)間為0.25~1ms。針對(duì)設(shè)備輔助動(dòng)作的依據(jù)iec61131-3的sps功能和可視化功能也有助于快速加工作業(yè):它可以在0.06s內(nèi)處理1000條指令,降低無(wú)效的輔助時(shí)間。據(jù)chiron公司介紹,dz12型機(jī)床zui大可擁有177個(gè)刀具位,dz18型機(jī)床則zui大可擁有195個(gè)刀具位。因此,快速的sps有助于極大縮短換裝時(shí)的輔助時(shí)間。換刀時(shí)間zui低為0.9s,工件更換時(shí)間zui低為2.0s。
在新技術(shù)研發(fā)方面,設(shè)備制造廠商對(duì)設(shè)備及其功能進(jìn)行持續(xù)的模擬,從而加速設(shè)計(jì)進(jìn)程。對(duì)此,研發(fā)人員采用的硬件和軟件。mtx系統(tǒng)擁有一些優(yōu)勢(shì)。包含在系統(tǒng)內(nèi)的貫穿式設(shè)計(jì)環(huán)境indraworks結(jié)合了所有可編寫(xiě)參數(shù)、進(jìn)行編程和對(duì)控制系統(tǒng)及所有驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行診斷的工具。由于采用了不同設(shè)備規(guī)格的模塊化方案,這家施瓦本設(shè)備制造廠商即可極大簡(jiǎn)化其貫穿式設(shè)計(jì)流程。軟件工程師只需作一次編程,即可通過(guò)操作鼠標(biāo),把程序或部分程序簡(jiǎn)單地復(fù)制到其他設(shè)備上。
分析工具測(cè)量每個(gè)nc組的實(shí)際工作能耗
集成在控制系統(tǒng)內(nèi)的針對(duì)mtxcta/ega循環(huán)時(shí)間的分析工具可以向編程人員提供有關(guān)每個(gè)nc動(dòng)作持續(xù)時(shí)間等重要信息。機(jī)床廠的工程師們把所識(shí)別的優(yōu)化潛力轉(zhuǎn)化為更短的節(jié)奏時(shí)間。軟件以0.1ms的分辨率在線測(cè)量每個(gè)nc組在真實(shí)工作中的動(dòng)作持續(xù)時(shí)間和相應(yīng)能耗。從圖表中可以看出,在優(yōu)化動(dòng)作導(dǎo)向方面仍具很大的潛力。通過(guò)對(duì)花鍵和摩擦動(dòng)作的有效利用,編程人員可以實(shí)現(xiàn)更加均勻的動(dòng)作導(dǎo)向并縮短動(dòng)作時(shí)間。這在多年里只加工一種特定部件的高速生產(chǎn)設(shè)備上尤為有利。
除了諸如m功能等的標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)之外,創(chuàng)新型設(shè)備功能還可以通過(guò)控制系統(tǒng)的nc芯部得以簡(jiǎn)便實(shí)施。例如深鏜孔:在常規(guī)的加工條件下會(huì)生成很多不利的長(zhǎng)切屑。通過(guò)chiron在mtx上所實(shí)現(xiàn)的振動(dòng)疊加技術(shù),刀片可以在加工過(guò)程中直接破斷切屑,并且可以更快速地把切屑從鉆孔中排出。其結(jié)果是整體加工的進(jìn)給速度更高,循環(huán)時(shí)間更短。
圖2憑借圖形對(duì)mtx控制系統(tǒng)的操作可以簡(jiǎn)化操作入門(mén)
另一個(gè)不同于其他廠家控制系統(tǒng)的重要區(qū)別在于:現(xiàn)代化的圖形操作界面恰好迎合年輕的服務(wù)人員和操作人員的需求,減輕入門(mén)的難度。對(duì)于制造廠商和用戶來(lái)說(shuō),采用*敞開(kāi)式的控制系統(tǒng)可以使控制結(jié)構(gòu)更加透明,并可降低操作的復(fù)雜程度。
除了加工周期之外,對(duì)于用戶來(lái)說(shuō),能耗問(wèn)題也是一個(gè)影響采購(gòu)決策的日趨重要的問(wèn)題。四個(gè)rexroth4ee杠桿要素(針對(duì)能源效益)可以向設(shè)備制造廠商提供一種跨越所有驅(qū)動(dòng)和控制系統(tǒng)的通用型系統(tǒng),在相同的生產(chǎn)效率下,至少可以極大降低能耗。
四個(gè)能源效益杠桿要素是:
(1)功效*的元件;
(2)適應(yīng)需求的能源供應(yīng);
(3)能源回收;
(4)能源系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
由此可以有系統(tǒng)地充分利用能源潛力。在chiron雙軸加工設(shè)備上采用能源安全串接備用模式,則可降低不必要的能耗。操作人員可以在顯示屏上定義出哪些設(shè)備依據(jù)停機(jī)時(shí)間或循環(huán)特征進(jìn)入備用模式,何時(shí)再重新開(kāi)啟。
此外,dz型系列機(jī)床還利用indradrive模塊化伺服電機(jī)的反饋技術(shù)方案;它可以在軸延遲時(shí)使相應(yīng)電機(jī)進(jìn)入作業(yè)狀態(tài),并向中間電路饋電(中間電路可以向其他聯(lián)合電機(jī)供電),或者向電網(wǎng)饋電。
獲得認(rèn)證的“safetyonboard”傳動(dòng)智能安全技術(shù)也屬于智能驅(qū)動(dòng)的眾多功能之一。直接集成在電機(jī)上的安全功能可以在不到2s的時(shí)間內(nèi)作出反應(yīng)。對(duì)于設(shè)備制造廠商來(lái)說(shuō),電機(jī)安全停機(jī)的很大的優(yōu)點(diǎn)在于安全在控制系統(tǒng)里無(wú)需依托大的功能塊,這可縮短整體設(shè)計(jì)過(guò)程并給用戶帶來(lái)提高產(chǎn)量的好處。
內(nèi)置安全功能縮短停機(jī)時(shí)間
在采用“safetyonboard”安全功能時(shí),操作人員只需激活相應(yīng)軸的安全功能即可,而機(jī)器設(shè)備仍維持在開(kāi)機(jī)狀態(tài)不變。只要在進(jìn)入設(shè)備里且門(mén)被關(guān)閉之后,加工中心立即繼續(xù)運(yùn)行和生產(chǎn)。通過(guò)采用“safetyonboard”,可實(shí)現(xiàn)關(guān)斷、急停、安全門(mén)阻止、速度限制、位置監(jiān)控和安全通信等安全功能。
通過(guò)在電機(jī)上集成安全技術(shù)裝備,可以達(dá)到較短的加工周期、較低的能耗和較短的停機(jī)時(shí)間:chiron雙軸加工中心和indramotion-mtx系統(tǒng)方案可以通過(guò)提高生產(chǎn)效率,來(lái)說(shuō)服需要快速提高產(chǎn)量的用戶。