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5轴HSC加工实现3班连续作业

2012年08月23日 10:44中国机床商务网点击:5457

  德国希登豪森(Hiddenhausen,Germany)的Krallmann集团在压铸工具制造和塑料技术领域举世闻名。同时,该企业在业界几乎富有传奇色彩。简而言之:这家来自东威斯特法仑地区的企业几乎无所不能。为了能在医药或牙科领域小型精密产品这一新兴市场继续保持自己的地位,最近这家来自德国希登豪森的独立的工具制造企业从德马吉位于Sauer的工厂投资引进了5轴高速加工中心HSC20linear,该设备的(标准)主轴转速可以达到每分钟42,000转。与此同时,Krallmann还订购了托盘存储系统PH10-100,以便在夜间以及周末实现无人作业。除了加工出的轮廓和模槽可以达到异乎寻常的精度外,生产出的铜电极表面几乎可以达到镜面效果。除此以外,该设备还能昼夜不停地连续运转,因此可大大提高产能。
  
  “MoldingTheFuture(塑造未来)”——对Krallmann集团及其400名员工而言,这一口号既是一种要求,同时也是一种鞭策。Krallmann集团旗下有多家独立经营的公司,它们虽然分别负责不同的业务,但从Krallmann集团整体来看,则是一条围绕塑料压铸的完整工艺流程链:首先是作为产品和工艺流程研发服务供应商的试验工具制造;接下来是传统的工具制造(该部分的业务同时也隶属于位于沃尔夫曼豪森(Wolfmannshausen)的Tooltec工具和塑料技术有限公司)和塑料加工;最后还包括(曾多次申请专利的)产品研发。Interbros有限公司就是一个很好的例子。该企业于去年开始同集团合作,大量生产所谓的高级“OralCare”产品,以满足全球市场的需求。
  
  集团旗下各个公司间权威性和业绩的控制及协调工作是由Krallmann控股和管理有限公司负责的。此外,该公司还负责集团的财务以及调控各管理流程。这样一来,集团的其他成员企业就可百分之百地专注于各自的业务流程,并不断提高自身的竞争力。工具制造的核心权威是能制造出用于单部件或多部件压铸的高性能。
  
  另外,工具的规格尺寸也必须齐全:从大小“适宜入口”直到重达五吨的工具。在这方面,5轴高速加工对于Krallmann工具制造有限公司而言早已不再陌生。10多年的应用使这家企业对该项技术了如指掌。在德马吉众多规格的设备中,这家位于德国希登豪森公司使用一台最高转速为每分钟18,000转的加工中心把硬度为HRC62的金属坯件加工成各式各样的高精度金属半成品,其中包括极为复杂的工件。这样,他们就可省去电火花切割工序。对于这样的硬质材料加工任务而言,首选设备包括5轴加工中心DMC70V、DMU50eVolution或配备自动化单元ErowaRobotHeavy的立式精密加工中心DMC105Vlinear。
  
  5轴同步加工领域的最佳性能
  
  现在,“真正”的HSC铣削也已在德国希登豪森的Krallmann集团落地生根。相应的设备是由德马吉出产的5轴高速精密加工中心HSC20linear,其主轴转速可达每分钟42,000转。另外,为了满足Krallmann在自动化方面的要求,同时与上述设备一齐交付的还包括托盘系统PH10-100,不过,和原计划不同的是,HSC20linear不用于硬加工,而是专用于小型铜电极的加工。一方面,这种铜电极的几何形状相当复杂;另一方面,要求的加工精度必须达到微米级。
  
  紧凑的设计以及杰出的开放性
  
  鉴于同德马吉长期良好的(也是极为成功的)合作,Krallmann几乎毫不犹豫地选定了德马吉作为设备供应商。不过,公司总经理以及财务总监米夏埃尔‧施柏斯(MichaelSpath)博士对此并不以为然:“在投资引进一套新设备前,人们当然也会看看别家的产品和报价。不过,客观来说,一眼看去,没有任何一家的产品和报价可与自动化的HSC20linear相提并论。而且自动化的HSC20linear也是一枝独秀的”。他还强调说:“对于如此大规模的投资而言,我们不会照搬过去的经验,而是完全从实际出发”。对施柏斯博士所表达的基本方针,作为企业集团高级领导以及技术总监的莱纳尔‧克拉尔曼(RainerKrallmann)在设计任务书中进行了具体的落实。对HSC20linear这一自动化整体系统紧凑的结构形式以及简单的操作,尤其是作业空间的开放程度,他给予了肯定。在此基础上,他制定了针对加工电极的技术要求。
  
  企业集团领导层负责生产的齐格弗里德‧海尔布罗克(SiegfriedHeilbrock)补充道:“电极这种产品虽然很小,但正因如此,才要求具有完美的加工精度,空间加工时精度必须达到微米级。除此以外,还必须具有最出色的表面加工质量。加工精度和表面质量对于后续压铸工序的经济性都是至关重要的。同时它们也是保证各成品质量始终优良稳定的关键所在。”
  
  微米级高精度的线性传动装置
  
  很多情况下,对宽度只有百分之几的几何件尺寸,我们也会要求一开始就能以可靠的工艺流程进行生产加工。为此,我们一方面在正确铣削方法上必须具有高度智能化的工艺流程,另一方面,必须选用一种生产手段,使其能在微米级误差范围内确保工艺流程的安全可靠。
  
  我们还想知道的是,HSC20linear的直接传动装置在评估阶段起到了多大的作用。答案其实很简单。对直径不到一毫米的精密部件而言,如果要达到微米级的加工精度,那么,动态性能也就不是最关键的因素。在德国希登豪森负责切削加工的主管迪克‧瓦尔肯候斯特(DirkWalkenhorst)这样解释道。
  
  不过,同样令他感到高兴的是,他所负责领域内的一台HSC20linear机器为所有的工作轴都配备了直接传动装置(无论是线性轴还是转台的转动轴)。整体式设计的龙门结构配以直接传动装置,使HSC20linear即使是在5轴高速加工时也能体现极高的稳定性、动态性能以及热稳定性。“对于我们在精度、轮廓准确性以及表面加工质量上的要求,这些都是不可或缺的。”瓦尔肯候斯特继续解释道。
  
  用于夜间无人操作的托盘存储系统
  
  就差对自动化系统以及托盘存储系统PH10-100的看法了。让我们来听听莱纳尔‧克拉尔曼对此是怎么说的。“即使是小批量甚至是单个部件,对我们而言,生产设备的自动化多年来始终是我们实现经济性生产不可或缺的一环。”“例如,使用HSC20linear加工铜电极的加工周期一般大约为40分钟到几个小时。所以,只要能够协调组织好,那么,员工就可在机器加工关键零部件的时间中,优化工艺参数、装填托盘库以及将实际库存同程序中的存储进行比对统一。下班时,员工只需按一下按钮,机器就将全自动运行。”
(来源:中国机械与金属)

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