雙刀架同步加工：在對(duì)批量工件進(jìn)行磨削時(shí)辕坝，“Juflex”型磨床與兩臺(tái)獨(dú)立磨床相比在價(jià)格以及節(jié)拍時(shí)間上顯示出其突出優(yōu)勢(shì)。

　　針對(duì)不同的零件結(jié)構(gòu)開發(fā)出合理化的批量加工流程對(duì)于機(jī)床制造商來說是對(duì)其全部專業(yè)能力的考驗(yàn)。理想的方式是材彪，根據(jù)客戶項(xiàng)目的具體要求，開發(fā)出一臺(tái)具有創(chuàng)意的全新型機(jī)床方案琴儿。

　　此事例就發(fā)生在位于諾特拉赫市的磨床制造商勇克公司： 這臺(tái)被命名為“Juflex”的新機(jī)型的基礎(chǔ)理念是將復(fù)雜的磨削過程拆分到兩個(gè)同步執(zhí)行的機(jī)床模塊, 這兩個(gè)模塊借助于一個(gè)共用的集成裝料機(jī)又被融合成為一個(gè)磨削單元段化。制造商想出這個(gè)創(chuàng)意的出發(fā)點(diǎn)是，與采用兩個(gè)刀架和兩個(gè)分列開的砂輪同時(shí)加工的方案相比造成，這個(gè)新機(jī)型可以獲得幾乎兩倍的產(chǎn)量显熏。　             　——海爾穆?達(dá)姆

　　假如自己現(xiàn)有的機(jī)床產(chǎn)品系列已經(jīng)不能夠滿足為用戶特別設(shè)計(jì)項(xiàng)目中對(duì)于批量生產(chǎn)流程所期望的效率要求晒屎，那么喘蟆，這個(gè)機(jī)床制造商應(yīng)當(dāng)采取什么樣的措施呢？勇克公司的磨削專家認(rèn)清了這種情況鼓鲁。勇克公司的總裁喬治?黑墨斯巴赫先生將這個(gè)情形稱之為對(duì)于其項(xiàng)目創(chuàng)新能力的巨大挑戰(zhàn)蕴轨。

在自動(dòng)化領(lǐng)域充滿沉重的創(chuàng)新壓力

　　如何提出具有創(chuàng)新意義的解決方案, 這一問題在最新推出的獨(dú)特的機(jī)床系列“Juflex”機(jī)型中找到了答案（參見標(biāo)題圖示)。曲軸骇吭，凸輪軸和傳動(dòng)軸橙弱，對(duì)于大批量加工這些在汽車行業(yè)及其供應(yīng)商所需要的部件，批量加工的成本壓力很大咱取。那種傳統(tǒng)的磨床解決方案在完成不同生產(chǎn)加工步驟的方面已經(jīng)達(dá)到了其設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的極限傻椿。下列觀點(diǎn)起到了一定的作用：

　　帶有不同磨削主軸的機(jī)床雖然擁有一個(gè)足夠大的砂輪儲(chǔ)備庫(kù)，以便依次執(zhí)行所有生產(chǎn)任務(wù)姆歹，但是從生產(chǎn)效率上來說萤野，它仍然始終是處于一個(gè)砂輪在執(zhí)行磨削流程的狀態(tài)。

　　為了避免發(fā)生碰撞诞只，在帶有兩個(gè)砂輪的機(jī)床上杜诲，對(duì)一個(gè)工件進(jìn)行的平行加工由于幾何尺寸的原因通常受到局限。再則包惹，這種平行加工的復(fù)雜程度使得加工過程很難一目了然地被觀察到茵软，從而對(duì)加工過程的安全性產(chǎn)生負(fù)面影響。

　　工件上，各種不同的直徑只能采用相同的轉(zhuǎn)速和兩個(gè)不同的砂輪進(jìn)行加工枷瀑，因而加工時(shí)不得不在切削參數(shù)上做出一定的讓步民氏。

　　假如要將各種不同的磨削任務(wù)集成在一臺(tái)磨床上，比如圓度磨削常枢，平面磨削和凸輪形磨削久规，這勢(shì)必會(huì)要求做出復(fù)雜和昂貴的總體磨削方案，而這些功能在每個(gè)加工步驟中只能在局部被利用旗扑。

圖片1：勇克磨削單元“Juflex”擁有集成的裝料裝置蹦骑。被一分為二的磨削流程降低了節(jié)拍時(shí)間并且提高了工藝安全性。

Juflex機(jī)型 — 直觀臀防，簡(jiǎn)單和無(wú)碰撞的加工流程

　　由于以上這些限制條件眠菇，勇克公司找到了采用Juflex機(jī)型進(jìn)行零件批量加工的新途徑。其關(guān)鍵詞就是“過程拆分”袱衷。傳統(tǒng)方式是通過兩臺(tái)或者多臺(tái)相同的機(jī)床平行生產(chǎn)來實(shí)現(xiàn)所要求的產(chǎn)出量捎废，并完成所有復(fù)合加工流程的方式。這種Juflex機(jī)型則取而代之致燥，將加工任務(wù)單元合理并節(jié)拍同步地拆分為兩個(gè)模塊或者稱為加工工位登疗。根據(jù)產(chǎn)品和任務(wù)量，對(duì)兩個(gè)機(jī)床模塊進(jìn)行工作效率和成本方面的優(yōu)化選擇嫌蚤。勇克公司這些可供優(yōu)化選擇的方案系列全部久經(jīng)考驗(yàn)谜叹，其中包括用于非圓體磨削的“Jucam”方案，用于HSG外圓磨削的“Quickpoint”方案和傳統(tǒng)外圓磨削的“EJ”方案等搬葬。另外荷腊，這個(gè)功能模塊還增加了一個(gè)集成的裝料機(jī)架和自己的操作面板“EJ-OP”(埃爾溫勇克操作面板)。

　　為了解釋這臺(tái)已經(jīng)申報(bào)專利的機(jī)床的功能原理芜监，最好的辦法就是以實(shí)例為證：借助CBN砂輪對(duì)凸輪軸進(jìn)行高速磨削的實(shí)例拾拄。在“Juflex 3000”機(jī)型上的加工過程是自動(dòng)化的。該機(jī)型由兩個(gè)實(shí)驗(yàn)性的機(jī)床模塊組成锦售，兩個(gè)模塊按序定位并且相互固定鏈接在一起莺肘。

　　一個(gè)異常堅(jiān)固和穩(wěn)定的CNC線形裝載系統(tǒng)作為固定的組成部分被集成到機(jī)床上。它帶有3個(gè)卡爪茉蔗，并被固定地安放在一個(gè)軌道上峭跺，從而保障了絕對(duì)同步的垂直和水平方向的運(yùn)行。其卡爪之間的間距和兩個(gè)加工工位之間的間隔相符锚躺。在側(cè)墻板移門上方的三個(gè)卡爪同時(shí)運(yùn)作：卡爪1從第一個(gè)工位的毛坯制備處抓起一個(gè)毛坯件新罗；卡爪2將一個(gè)在工位1中經(jīng)過加工的工件轉(zhuǎn)交給工位2；卡爪3負(fù)責(zé)將成品件從工位2中取走并放置到成品存放位置（參見圖示1和2）骄雇。

　　整個(gè)行程借助于一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元并通過一個(gè)曲柄杠桿完成训奢，這樣可以對(duì)工件交換起到保護(hù)作用帘惜。一個(gè)行程距離是250mm，所以運(yùn)行非常迅速饼暑。加工工位之間的工件在移交時(shí)稳析，根據(jù)工件的徑向位置，可以實(shí)現(xiàn)等角運(yùn)轉(zhuǎn)弓叛。這個(gè)解決方案的其它優(yōu)勢(shì)：不采用會(huì)產(chǎn)生障礙的龍門式裝料系統(tǒng)彰居。龍門式裝料系統(tǒng)要求在加工車間的高度方面留出巨大的自由空間，而且還必須留出許多通道撰筷。取而代之陈惰，按照“舞臺(tái)”原理設(shè)計(jì)的開關(guān)柜可以在機(jī)床上方移壁，從而使所需的面積大大減小闭专。

相互獨(dú)立的磨削工位加工時(shí)間事半功倍

　　凸輪軸加工應(yīng)用實(shí)例：任務(wù)項(xiàng)1是磨削軸承奴潘，止推軸頸和小頭直徑旧烧。為此所選用的機(jī)床模塊是一臺(tái)Quickpoint 3000/20型外圓磨床影钉，帶有一個(gè)回轉(zhuǎn)頭，兩片砂輪掘剪。而在同步的時(shí)間段內(nèi)平委，第2個(gè)機(jī)床模塊可以完全獨(dú)立地執(zhí)行第2個(gè)任務(wù)項(xiàng)。任務(wù)項(xiàng)2可以對(duì)凸輪和凹形處的幾何形狀進(jìn)行粗磨和精磨夺谁，而且端面也可以被加工廉赔。為此選用一臺(tái)型號(hào)為Jucam 3000的非圓磨床。在對(duì)兩個(gè)任務(wù)項(xiàng)進(jìn)行工作步驟劃分時(shí)一方面要致力于持幾乎一致的節(jié)拍時(shí)間固荷。目的是其總周期時(shí)間和常規(guī)的在一臺(tái)機(jī)床上進(jìn)行復(fù)合加工的周期時(shí)間相比祥怖，能夠減少幾乎一半。另外一個(gè)方面的目標(biāo)是应婴，每個(gè)任務(wù)項(xiàng)在一個(gè)機(jī)床模塊上力求達(dá)到最佳的價(jià)格功效比抽胁。而如果是將兩個(gè)任務(wù)項(xiàng)都放在同一臺(tái)機(jī)床上完成，那么肯定需要更加昂貴的林邪，集成了許多加工方式的多功能機(jī)床喜即。和兩臺(tái)獨(dú)立機(jī)床方案相比較的另一個(gè)明顯的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)在于，Juflex方案僅僅附帶一個(gè)控制系統(tǒng)(有Siemens 840D或者Fanuc 18i可供選擇),一個(gè)液壓機(jī)組和一個(gè)冷卻液供給系統(tǒng)初禁。經(jīng)過統(tǒng)計(jì)套芦，勇克認(rèn)為這種Juflex方案和使用兩臺(tái)單獨(dú)機(jī)床相比，投資總額可節(jié)約20%到30%棘魏。在Juflex 方案中短材，操作面板EJ-OP被定位在中間，并且分別根據(jù)面板的設(shè)置使操作人員可以了解到模塊內(nèi)的流程烹豫。通過密碼和微軟執(zhí)行程序溉浙，操作人員在輸入加工參數(shù)和操作機(jī)床時(shí)可以獲得大力的輔助烫止。任務(wù)項(xiàng)在空間上的分離也杜絕了碰撞的可能性。

柔性的組合部件原則

　　在兩個(gè)拆分開的機(jī)床模塊上戳稽，同時(shí)對(duì)兩個(gè)工件進(jìn)行不同工藝方法和過程參數(shù)加工馆蠕，這個(gè)Juflex方案非常適用于汽車行業(yè)所有小型零件的加工并且可以作為一個(gè)很有意義的選擇項(xiàng)，即：采用兩個(gè)刀架和分離的砂輪進(jìn)行并行加工惊奇。通過這個(gè)方案可以實(shí)現(xiàn)非圓磨削互躬，粗磨和精磨，凸輪磨削直至凹面幾何形狀的磨削以及圓度颂郎，軸肩和無(wú)旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的磨削吼渡。此外，還有這個(gè)可能性乓序，即每一個(gè)機(jī)床模塊最多附加3個(gè)磨削主軸進(jìn)行工作寺酪。

　　三個(gè)實(shí)踐的例子可以進(jìn)一步闡明采用Juflex 3000型機(jī)床和傳統(tǒng)機(jī)床方案相比的節(jié)省優(yōu)勢(shì)：

　　實(shí)例1： 傳動(dòng)軸，三級(jí)生產(chǎn)層次替劈。以前的解決方案： 采用三臺(tái)Jumat 3000/50機(jī)型進(jìn)行直徑和平面的磨削寄雀，采用一臺(tái)Jumat 5000/50機(jī)型用于切槽磨削，包含一臺(tái)裝載龍門架娇建。新的解決方案：采用一臺(tái)Juflex 3000機(jī)型用于直徑百睹，平面和切槽磨削，附帶一臺(tái)集成的裝載架厘举⊙艨颍可節(jié)省：19.6%的投資總額屋赌。

　　實(shí)例2： 同樣是加工傳動(dòng)軸旦氓，三級(jí)生產(chǎn)層次。以前的解決方案：采用兩臺(tái) Jumat 51機(jī)型進(jìn)行外直徑磨削和平面磨削瓜坎，再采用一臺(tái)Jumat 31機(jī)型用于外直徑磨削汛刻，附帶一臺(tái)裝載龍門架。新的解決方案：采用一臺(tái)Juflex 3000機(jī)型用于磨削外直徑和平面蠕为，附帶一臺(tái)集成的裝載架琐店。可以節(jié)仕疑骸：31%的投資總額俊势。

　　實(shí)例3： 傳動(dòng)軸, 三級(jí)生產(chǎn)層次。以前的解決方案：采用兩臺(tái)Quickpoint 3000/60機(jī)型用于磨削外直徑绷旗，平面軸肩喜鼓，倒角和切槽磨削，附帶一個(gè)裝載架衔肢。新的解決方案：采用一臺(tái)Juflex 3000機(jī)型用于磨削外直徑庄岖，平面軸肩豁翎，倒角和切槽，帶有集成的裝料架隅忿⌒陌可節(jié)省：31.6 %的投資總額背桐。世界上很多知名的公司优烧，如西門子駐捷克的公司，美國(guó)的Systrand/Presta公司以及德國(guó)大眾在中國(guó)的公司目前已經(jīng)成為Juflex機(jī)型客戶链峭。

圖片2：可靠畦娄，堅(jiān)固，迅速和高度精確：每個(gè)機(jī)床模塊借助一個(gè)線形裝載機(jī)鏈接弊仪，在必要時(shí)也可以等角完成工件的搬運(yùn)熙卡。

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