激光輔助切屑控制裝置能減少加工時(shí)間高達(dá)70% |
AmeriChip公司的系統(tǒng)，用激光在零件表面劃出切屑控制槽 |
AmeriChip公司的系統(tǒng)屉胳，用激光在零件表面劃出切屑控制槽 |
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根據(jù)密執(zhí)安州普利茅斯的AmeriChip International, Inc.總裁Mark Walther介紹封均，激光輔助切屑控制技術(shù)可以降低加工成本高達(dá)60%。這種新技術(shù)完全消除了長(zhǎng)的履剔、帶狀切屑的形成篇臭，而長(zhǎng)的、帶狀切屑轨来，在加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生許多問(wèn)題肢抚。
通常人們都說(shuō)，如果你能出切屑基霞，你就能賺錢别主。但是，產(chǎn)生切屑與產(chǎn)生切屑情況不同阎瘩。理想的情況色罚，切屑最好較小，而且易于控制账劲。但是戳护，如果產(chǎn)生很長(zhǎng)的帶狀切屑，并形成鳥巢狀瀑焦，對(duì)于操作者來(lái)說(shuō)腌且，是很可怕的事。帶狀切屑掛在主軸上榛瓮、刀片上铺董、夾具、量具上禀晓，會(huì)導(dǎo)致自動(dòng)測(cè)量和上精续、下料裝置不能使用。纏繞在刀具或零件周圍的長(zhǎng)切屑匆绣，在零件表面會(huì)造成擦傷驻右，并且縮短刀具的壽命，因?yàn)殚L(zhǎng)切屑不能像小切屑那樣很快地從工件周圍排除熱量崎淳。
防止形成長(zhǎng)切屑的最通常的技術(shù)是使用帶有斷屑功能的刀片境猜。 AmeriChip International, Inc.公司總裁Walther說(shuō)：“當(dāng)你使用斷屑器來(lái)控制切屑時(shí)，你通常都會(huì)使用比較小的進(jìn)給率和切削深度寨衣。如果你使用我們的系統(tǒng)，既可提高進(jìn)給率和切削深度。又可在一個(gè)工序中切掉所有的切屑轨醒，表面光潔度好下驴，而不需要使用斷屑器來(lái)進(jìn)行許多個(gè)慢的加工工序”使悖”
AmeriChip公司的激光輔助切屑控制系統(tǒng)是一個(gè)獨(dú)立的裝置闪侨，它用激光束在材料的表面劃出一條很窄的槽，以便在加工時(shí)產(chǎn)生小的切屑灿西，而不會(huì)產(chǎn)生長(zhǎng)的帶狀切屑挑明。劃出的線，實(shí)質(zhì)上消除了有關(guān)切屑的所有問(wèn)題善婉。
激光束聚焦在材料上沪翔，當(dāng)激光束的能量熔解和汽化金屬時(shí)，一股噴出的壓縮空氣抄瓦，把熔化的金屬吹出劃槽潮瓶。激光能量低和高速，產(chǎn)生淺的劃槽钙姊；而較高的能量和較低的速度毯辅，可產(chǎn)生較深的劃槽。
Walther還說(shuō)：“我們用準(zhǔn)備好的煞额、可提供使用的零件悉罕，但你們不能只用一個(gè)激光器照我們這樣做。我們巳經(jīng)投資了將近900萬(wàn)美元立镶，用于開(kāi)發(fā)這個(gè)過(guò)程壁袄，并使它成為專利，確實(shí)保證它的可重復(fù)性媚媒，它總可以調(diào)到不斷變化的尺寸而永遠(yuǎn)不會(huì)產(chǎn)生過(guò)深的劃槽嗜逻。”
這種工藝過(guò)程使用一個(gè)機(jī)械手缭召，并通過(guò)纖維光纜的導(dǎo)線束發(fā)出聚焦的激光栈顷。這激光頭通過(guò)脈沖Nd:YAG或超模CW Nd:YAG激光器提供能源。當(dāng)激光器的電源上升到預(yù)調(diào)的參數(shù)時(shí)嵌巷，機(jī)械手移到第一個(gè)劃線位置的起點(diǎn)辐菩。一個(gè)電容式高度信號(hào)傳感聚焦頭移動(dòng)到位芭贬，同軸煤氣電磁閥打開(kāi)。接著处膛，當(dāng)機(jī)械手開(kāi)始移動(dòng)劃槽時(shí)坚呜，激光器的快門打開(kāi)。
在劃槽過(guò)程中胆抓，電容式傳感器保持系統(tǒng)聚焦闸虹。零件幾何形狀或材料厚度的任何變化，都通過(guò)電容傳感器測(cè)量辽察，聚焦頭系統(tǒng)可連續(xù)調(diào)整劃槽的深度敌痴。劃槽通常按0.010英寸為一檔而變化。這樣可以為刀具的間斷切削腰步，創(chuàng)造一個(gè)很短的時(shí)間和距離溪臊，但足以保證只產(chǎn)生小的切屑。
在工件上劃槽這種工藝堆鸦，能夠用較高的速度和不用冷卻液來(lái)加工零件膛胜。Walther說(shuō)：“我們的工藝過(guò)程,完全不考慮冷卻液。如果你要用哥纫，你也能用霉旗。但如果你用通常的加工方法，你的零件可能達(dá)到157°F蛀骇。而如果用我們的工藝厌秒，只會(huì)到103°F。幾乎所有的熱量都隨小切屑散去擅憔⊥疑粒”
“與通常用斷屑器加工比較，我們的系統(tǒng)好象切豆腐一樣暑诸。一個(gè)公司生產(chǎn)一定量的零件蚌讼，可能要用10臺(tái)機(jī)床和10名操作者，如用我們的系統(tǒng)个榕，效率高很多篡石，可能只需兩臺(tái)機(jī)床和2名工人∥鞑桑”Walther還說(shuō)凰萨，雖然用他們的系統(tǒng)，在整個(gè)加工過(guò)程中升了一級(jí)眠便，但總的加工時(shí)間可以大大縮短笤碍。
AmeriChip 為用戶提供3種任選的工藝過(guò)程：AmeriChip在客戶供應(yīng)鏈中的任何客戶設(shè)備上調(diào)整、操作激光器輔助切屑控制系統(tǒng)其便；AmeriChip調(diào)整一個(gè)系統(tǒng)支赖，由客戶自己操作荸冒；或者AmeriChip在AmeriChip的設(shè)備上制造客戶的零件。該公司不出賣它的系統(tǒng)访跪，公司根據(jù)由誰(shuí)來(lái)操作這系統(tǒng)和生產(chǎn)零件的總數(shù)來(lái)收費(fèi)扬饰。
Wslther說(shuō)：“我們總是擁有該系統(tǒng)，允許客戶在他們的設(shè)備上或他們供應(yīng)鏈中的任何地方使用這系統(tǒng)乳吉，以便減少搬運(yùn)这疟×饧疲”他還說(shuō)：“客戶可以按每個(gè)零件付費(fèi)醋躏，或者按使用情況和我們必須在他們的設(shè)備上安裝幾臺(tái)系統(tǒng)來(lái)付較便宜的費(fèi)用。這樣做壤生，客戶就可以不必花費(fèi)大量的投資來(lái)獲得我們系統(tǒng)的全部?jī)?yōu)越性擒买。”
除了在AmeriChip設(shè)備上運(yùn)行的系統(tǒng)以外耀里，巳經(jīng)有兩套系統(tǒng)安裝在客戶的現(xiàn)場(chǎng)蜈缤，并且剛剛接到通用汽車公司再要兩套系統(tǒng)的訂單。他們的主要市場(chǎng)是大量生產(chǎn)的汽車冯挎、卡車和拖拉機(jī)制造商底哥，但是，他們也巳經(jīng)開(kāi)發(fā)了并正在開(kāi)始為得克薩斯州輸油管道制造商提供一套柔性加工系統(tǒng)房官。
Walther 說(shuō)：“輸油管道制造商的最大問(wèn)題是他們的管道的螺紋加工趾徽。我們巳經(jīng)為他們開(kāi)發(fā)了一個(gè)系統(tǒng)，這系統(tǒng)只用一個(gè)工序翰守，可以完成他們通常用3到6個(gè)工序才能完成的工作孵奶。管道滲漏的主要原因是由于加工中切屑拖拉，我們巳經(jīng)完全消除了這問(wèn)題蜡峰。我們完全消除了他們最嚴(yán)重的瓶頸——切削螺紋了袁，他們不必在這方面花費(fèi)大量的投資了∈”
AmeriChip在密執(zhí)安州普利茅斯有一個(gè)實(shí)驗(yàn)室和生產(chǎn)工廠载绿，還有最近添置的冶金試驗(yàn)設(shè)備，能夠保證他們的室內(nèi)工作可以作為用戶零件原型制造過(guò)程的一部分斟策。預(yù)期客戶提供藍(lán)圖或他們零件的CAD圖紙著平，AmeriChip就會(huì)表明他們的系統(tǒng)能提供多少性能的改進(jìn)。
Walther說(shuō)：“我們的系統(tǒng)鼓勵(lì)您重新考慮您的加工工藝過(guò)程庸磅，我們巳經(jīng)表明枝捷，我們的系統(tǒng)有潛力，比您現(xiàn)在的加工工藝奋完，降低成本60%宽藏，縮短循環(huán)時(shí)間70%慰适。”
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