針形噴嘴直接把冷卻劑送到切削部位上。結果是使刀具和工件達到極佳的冷卻效果，冷卻劑的耗用量也得到下降

　　瞬時的刀具更換速度芯急，極短的工作輔助時間和換裝作業(yè)，所有過程只需按動鍵鈕——現(xiàn)代化無心磨床通過采用非常具有競爭力的加工工藝驶俊，發(fā)掘出了可觀的生產效率潛力娶耍。依據(jù)不同的使用場合，生產效率的優(yōu)勢可以達到100%饼酿。

　　在無心磨床上榕酒，改進工件加工周期的潛力往往不僅體現(xiàn)在磨削工藝上，同時也反映在工件的輸送上故俐。帶有高速無心上料裝置（HSCL）的Kronos speed新型無心切入式磨床可用于加工直徑在8mm以內想鹰、長度在80mm以下的細長型工件，其工件的更換時間 <1s。由此辑舷，Studer Mikrosa公司傳統(tǒng)的3s工件更換時間可以縮短60%多肩榕。這也對無心磨床的整體加工循環(huán)時間產生影響：對于最終用戶來說，其生產效率可以得到極大的提高惩妇，單件加工費用可以大幅下降。

　　Studer Mikrosa公司和位于瑞士Winterthur的Wenger Automation & Engineering公司的工程師們開發(fā)出了HSCL新型上料系統(tǒng)筐乳，這種系統(tǒng)采用冷卻劑作為工件的輸送介質：冷卻劑把工件從工件座上抬起（已申請專利的液力升降原理）并在<1s的時間內對工件進行更換撤掀。操作簡便的上料裝置控制系統(tǒng)被集成到機床的控制系統(tǒng)里，工件的強制輸送導軌確保了安全的輸送涨给。由于上料裝置采用氣動驅動拂谆，因此無需投入昂貴的輔助設備。

　　氣動元件同樣被集成到機床上念肆。此外姓纲，采用壓縮空氣還可以確保冷卻潤滑劑幾乎不被帶走：采用傳統(tǒng)的裝載裝置時，在對工件進行吹刷時徊疆，工件會失去附在其表面的部分冷卻潤滑劑愕啰，因此只有較少量的冷卻潤滑劑與工件一起被輸送走。Mikorsa公司在Kronos speed設備上有意放棄了昂貴的NC軸棉莹，而是提供新型無心切入式磨床和快速温盅、省空間和免維護的交鑰匙工程技術方案。上料裝置既可采用稀油梢拜，也可采用乳化油進行傳動改耽，因此適用性很廣，如用于單叁巨、雙班生產和連續(xù)的兩班運行斑匪。

　　在企業(yè)內部投資核算時，不僅要顧及到購置費用锋勺，而且還要考慮將來一些相關的費用蚀瘸，如能源和相關部件的維修、保養(yǎng)等庶橱。只有這樣苍姜，方可在投資決策之前對所有的費用心中有數(shù)。通過這種方式悬包，可找到一種購置成本較為合算的設備衙猪，而非采用昂貴的技術方案，因為像工藝流程時間布近、長久的質量保證和其他一些因素都無法明確地被納入到設備成本核算中垫释。

　　理解TCO的最重要的基礎是直接費用和間接費用的差異。屬于間接費用的有所謂的“停工期”，即系統(tǒng)不是用于直接創(chuàng)造價值的工件磨削加工作業(yè)上棵譬。Mikrosa公司通過提高無心磨床的生產效益显蝌，來達到顯著縮短這個時間的目的。

　　柔性運用大批量生產工藝并把換裝時間降到最低是所有生產企業(yè)的目標唠俄。恰恰是在大批量工藝的無心磨削過程中惨浩，往往會耗費很多的調節(jié)時間和換裝時間，對此加工設計人員在設計工藝流程環(huán)節(jié)時杜戈，首先需要考慮無心磨削的這些因素赫窄。此外，這種對所謂的“加工工藝不可控的復雜性”的擔心往往會導致投資傾向于生產效率不高拉拨、但看似簡單的加工工藝臭脯。

　　投資決定TCO效用

　　由于人們無法從費用上對磨削工藝進行一對一的技術對比，因此無心磨削的投資還不能被廣泛認知旦坷，其巨大的費用節(jié)省潛力也可能不被加工行業(yè)所挖掘谒娩。與其他工藝相比，無心磨削擁有巨大的經濟潛力庶鸡，在不同的運用場合中嵌障，其生產效率的優(yōu)勢甚至可以達到100%。如同TCO所反映的那樣沈宛，在以較低的購置價格和較高的TCO對設備進行投資之前旷似，應該對之進行費用審核。

　　無心磨削和設備的手動調節(jié)通常都需要比加工中兩個高峰時間更長的調節(jié)和換裝時間乔煞，但是通過采用這種生產效能潛力巨大的工藝吁朦，可以彌補上述的不足。為了極大降低加工過程中的輔助時間渡贾，Mikrosa公司在控制系統(tǒng)中集成了新型的逗宜、操作簡便的軟件模塊。在常規(guī)的無心磨床上空骚，不管是B軸的校準纺讲，還是調節(jié)盤的回轉，都是通過機械方式完成的囤屹。而在Kronos S型設備上熬甚，這些調節(jié)功能均通過獨立的計算模型和設備的控制系統(tǒng)自動進行。

　　按動按鈕即可降低輔助時間并實現(xiàn)換裝

　　迄今為止肋坚，如果要確保無心加工流程的安全進行乡括，則需要操作人員具有豐富的工作經驗。這種對加工流程的感知有時會使有潛力的用戶反而感到不自信智厌。當然诲泌，對無心磨床進行合乎規(guī)范的調節(jié)官澳，本身也是一項較復雜的工作。對無心磨削的圓度來說予裳，決定性的因素是所選擇的工件與砂輪澈渠、工件與工件支座以及工件與調節(jié)砂輪之間接觸點的角度關系。在對“磨削間隙幾何外形”進行錯誤調節(jié)時芙继，不會生成圓形的外觀坞鲁，而工件會在μm范圍內形成相應的多邊形。為了可重復實現(xiàn)這種復雜的調節(jié)過程锻碎，并使很多不同設備操作者都可以很好地掌握調節(jié)過程萄撇，Mikrosa公司開發(fā)出了Heureka控制集成軟件。這種軟件可以幫助操作人員掌握復雜的流程酣矮，通過它可以針對各種不同的加工任務，測得最佳的工件支座高度和角度調節(jié)值缕兄，由此可以使磨削流程在磨削盤和調節(jié)盤的整個有效直徑范圍內穩(wěn)定進行颅挟，也可確保所需的工件圓度。

　　專家系統(tǒng)集成到控制系統(tǒng)中

　　以前弓洒，不僅是這種所謂的“幾何圓度效果”使很多設備操作人員頭痛而芥，設備的動態(tài)性能也很難令人滿意。對此膀值，Mikrosa公司在Kronos設備的控制系統(tǒng)中集成了一種專家系統(tǒng)棍丐，它可以使設備在轉速關系上與運動中的機械元件的機械頻率特征相匹配，由此可以避免因動態(tài)特性所限而導致的圓度差錯沧踏。

　　采用Heureka軟件可以針對各種不同的加工任務歌逢，測得最佳的工件支座高度和角度調節(jié)值，由此可以使磨削流程穩(wěn)定進行

　　為了能夠充分利用這種磨削工藝翘狱，機床需要充分展示其合乎規(guī)范的靜態(tài)和動態(tài)剛性和良好的“熱穩(wěn)定性”特征秘案。近十年來，Mikrosa公司一直為設備采用礦物鑄鐵床身（Granitan）潦匈。這種材質具有極好的熱穩(wěn)定性和阻尼特性阱高。系統(tǒng)良好剛性的基本條件早在研發(fā)階段就已經通過了對設備各部件所做的大量的尺寸確定和FEM熱對稱優(yōu)化設計而具備。當重要的表面在無心外圓磨床上不僅需要磨光茬缩，同時還要進行人工刮磨時赤惊，設備也表現(xiàn)得相當穩(wěn)定。表面由專家進行手工精制凰锡。由此未舟，承載部分得到極大提高，而這種加工品質是加工設備無法實現(xiàn)的忿脉。刮磨的部位都是對設備加工質量來說非常重要的表面昨镊，如磨削軸和調節(jié)軸的承載孔，或心軸箱的承載表面和工件的托架等×鹤剑客戶能夠以穩(wěn)定的加工精度進行生產追粉，達到長期的質量保證。每臺新設備在進行批量生產之前箍属，均要接受分析和測評短硼，并按照客戶的生產情況進行優(yōu)化。

　　冷卻對磨削結果的影響

　　在磨削特別是高速磨削時公上，冷卻具有重要的作用自幕。工件和磨削刀具的熱載荷必須盡可能的低，以免邊角區(qū)域受到熱損傷幌扁，并提高刀具的使用壽命振袋。此外，針對不同的無心磨削任務憎茂，可以向磨削間隙里每分鐘灌注400 l的冷卻潤滑劑（KSS）珍语。這也是一個不可忽視的費用因素，尤其是所需的KSS凈化處理費用竖幔。

　　Mikrosa公司因此給自己提出了如何節(jié)省冷卻劑而不影響工件質量的要求板乙。問題的解決方案是，采用新型針形噴嘴實現(xiàn)對工件和刀具的定點冷卻拳氢。在新型的冷卻系統(tǒng)上募逞，層狀的冷卻劑被加速到砂輪的圓周速度，針形噴嘴把冷卻劑直接帶入到切削位上馋评。KSS很高的脈沖效應可以使得所產生的氣墊沖向砂輪放接。其結果是工件和刀具均獲得極好的冷卻，冷卻劑的耗量明顯降低留特。

　　對設備的良好保養(yǎng)可以延長設備壽命透乾。Mikrosa公司通過在線監(jiān)視，引入狀態(tài)定向的維護和保養(yǎng)磕秤，這是一種集合了機械乳乌、系統(tǒng)理論、電子和信息化等技術的方案景姓。在設備上所選定的關鍵點上的傳感器定期向設備控制系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)赴碘。控制系統(tǒng)可以對數(shù)據(jù)信息進行實時分析瘫盹，并可向操作人員發(fā)出極限值被超出的報警鸡视，同時提示操作人員需要進行更準確的專家診斷。通過對特征值和傳感數(shù)據(jù)的測定也较，在線監(jiān)視功能可以揭示設備和所選定部件的運行狀態(tài)酒半。

　　Mikrosa設備把所示的數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫里薯舆。數(shù)據(jù)庫可以識別技術流程時間和因維護而發(fā)生的停機時間，并測得所分析系統(tǒng)組件的利用率晨下、效能和停機概率累冠。狀態(tài)監(jiān)視有助于費用的節(jié)省，這是因為重要的設備部件的壽命可以得到充分的利用拳芹，維護和保養(yǎng)措施與生產計劃可以達到高度的協(xié)調蝇罐。此外，監(jiān)測數(shù)據(jù)可以用于對薄弱環(huán)節(jié)的分析矢勉、對工藝流程安全性的加強和對部件磨損狀況的早期發(fā)現(xiàn)合弥。

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