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新型夹具使加工时间锐减 |
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作者：Michael Hobohm 来源：《国际金属加工商情》 |
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全世界有足足三分之一的纸品收益是由位于德国海登海姆(Heidenheim)的Voith Paper Holding公司的机器生产出来的。每年生产纸品达3380亿吨，平均每名联邦德国公民消耗250公斤。纸己成为日常生活的基本材料之一。
Voith Paper公司是国际领先的造纸设备供应商，1881年，造出了首台造纸机。根据记录清单，期间已生产了2500多台的机器和大量的用于原料处理和纸张精制的设备。
机械加工生产首先是为厂内制造抄纸设备
Voith Paper公司同时也是为造纸工业制造网毯、网部和传送带的技术领先的厂家。企业的优势在于能提供从纤维原料直到最终纸产品的整个工艺流程，全套造纸生产线以及造纸机的各种部件。Voith造纸机上生产的纸的品种，包括有从绘图纸到厚纸和包装纸，最后到特种纸的各类纸品。总计约有3000个品种。
造纸机的关键设备，主要有安置在造纸机前面的原料制造设备，属于抄纸设备的网前箱、网、压榨和干操、压光以及卷取等设备。所有这些装置均是Voith Paper公司自己进行制造的。在制造过程中，机械加工起着主要作用，根据所加工零件的类型和尺寸大小，以及机加工时间，分为快速加工、中规格零件加工、大型零件加工，网前箱机件加工和大型回转体零件加工。而月，这个加工部门附设了一个要求严格的质量保证管理部门。
从事机械加工的有230名职工，首先是作为Voith Paper公司和Voith 企业集团白洪设备的供应者，这是不言而喻的。75%的任务量是来自造纸技术方面，而其他则来自集团企业的业务或售后服务。对于加工方式来说，大部分是大型零件的铣削加工。其他重要加工工艺有钻削加工和立车，刨削加工和工件顶在车床顶尖上的车削加工以及大型回转体零件的加工。就机加工时间而言，快速加工平均为6天，中等规格零件加工需14天，大型零件加工则需要17天。对于很复杂的零件，一般需要五六个月。所以就造纸机的核心设备网前箱而言，它在很大程度上决定着造纸的质量。
中等规格零件的加工配备了车—铣中心
2005年末，在中等规格零件的加工中，一台配备有托板交换装置的车—铣中心Unisign(图1)投入运行。尽可能把旧机床全部加工任务转移到新的车—铣中心上来完成。中等规格零件生产的工段长Roland Bretzger主要参于了新的加工战略的制定。他表示期望机床特别是在缩短加工时间和节省生产准备费用方面取得很好的效果。此外，缩短停机时间也是目标之一。
图1 自2005年以来．在Voith Paper公司里的机械加工是采用车—铣中心Unisign来进行的。在机床上采用空心短锥柄(HSK)工具这种新装奋是必要的。
在车一铣中心的刀架上不仅可以装万能钻削头和铣头，而且、可以换装上车削刀夹。利用换刀装置提供两种装有HSK100刀柄的部件。为了能分别进行工件的准备，设置了(图2)。目前，用车—铣中心对工件进行综合加工，为了进行这种加工，在2005年以前还需设置立车工位、镗床、钻床和划线作业位置。Richard Schmidt表示，首先要解决HSK刀柄的问题。
图2 通过直径为1250～1800mm的三个托板可以提高工件准备的柔性(灵活性)
Voith Paper公司新加工工艺观划工程师解释说：有一台采用HSK100的机床需要相应的刀具，此前，使用的是50号大锥度(指7:24刀柄锥度——译注)刀柄(SK50)的刀具和VDI车刀刀柄。因此，除了铣刀外，HSK100刀柄的车刀也是必需的。
采用HSK刀柄的模块化车刀系统
“Wohlhaupter公司提供了特别适合我们的车刀，品种极为齐全并有最好的支持”，机械加工部门的领导Hans-Peter Kolb先生强调说，“通过MST(模块化刀具系统)可以选择产品目录中的模块化车刀，也可以采用具有圆柱和方头刀柄的刀夹。在模块化刀具应用中可以通过以60°端面细齿结构的接口来适应各种不同的刀夹。这时，不同结构的刀夹保证了在长度和直径方面的高柔性，通过多孔连接来达到所设定的刀刃位置。
在选择车刀时．对于海登海姆的Voith Paper公司来说，MTS(模块化工具系统)系统的模块化程度具有特别重要的意义。在刀夹的基础模块上以模块化方式组装成多种多样不同的刀具，只需采用少量的刀夹基础模块就可提供长期有效的费用节省，Bretzger先生解释说模块化刀具系统在换刀和刀具侧量时还可以减少费用。例如，当刀夹折断时，不必更换全套刀具，而只是更换刀夹。在更换刀夹后，刀具的偏差是很小，通过刀具修正装置就能实现重新调整。没有必要对刀具再重新进行测量。
Wohlhaupter刀具公司从1995年就开始开发模块化车刀系统。今年不断使产品更变得完善，尤其是在单件和样件生产中确保了较大的柔性。“提高柔性是通过Multibore系统的端面齿把刀夹与切削刀刃的刀架分开来达到”, Wohlhaupter刀具公司的车刀项目领导Christoph Allgaier 说道，“今后，要将固定刀具用的刀夹同Multibore的模块化接口统一起来。这样．就能把回转刀具的部件应用到固定刀具上。”Wohlhaupter刀具公司是按照现行的装有空心锥柄(HSK)的车刀标准来制造模块化刀具(MTS)系统的。外勤工作人员Josef Ender强调说。1995年以来，己适应了新的空心锥柄(HSK-T)标准的建议试行标准。
迅速缩短机加工时间
在车—铣中心Unisign上，模块化刀具系统(MTS)唯一是用于固定式刀具范围。Kolb说；“密切合作的一个重要项目是单件生产．需要一定的特种刀其结构和角度、今天，甚至能够作为标准刀具来调用相应的刀具柔性是决定性的：可以安排一些特殊的加工任务，而不必担心过高的成本费用。Wohlhaupter刀具公司国内销售部主任Thomas Dünnebier强调Wohlhaupter刀具制造厂的原则之一是：“非常重视服务工作，通过设计、实施加工直到害后服务始终会伴随着用户。”
一个具体的应用事例明显显示了模块化刀具系统(MTS)的优点。Bretsger指的是夹紧法兰盘的加工实例。该法兰盘安装在转盘上，需对法兰凸缘进行夹紧。在车削加工之后，在图形的构件上钻削大量的孔和螺纹(图3)。Bretzger 解释说：“在以前，构件要在两台机床上需通过四次装夹进行加工，第一步是在立式车床上以二次装夹加工正面和背面，紧接着在镗铣床上，在工件的正面和背面进行钻孔。”
图3 加工夹紧盘的机加工时间从七天缩短到一天
迅速缩短机加工时间
利用车一铣中心Unisign下可以将加工时的装夹次数减少到两次。第一次装夹，对工件进行车削和钻孔，在工件调头和重新夹紧后，在工件的第二个侧面上进行类似的加工。新的加工方式的优点首先在于可以获得较高的圆跳动精度和缩短加工时间。由于省去了对镗铣床的调整产生的。特别是可以把机加工时间从以往的一周缩短到目前的一天。而在这样短的时间里依然能够确保加工精度。现在，这种加工可以更好地来完成。时间节省是因为采用了作为总体结构模式的刀具系统和在一台机床上进行综合加工。
快速准备，成本低廉
在Voith Paper公司的机械加工中人们对采用模块化刀具系统(MTS)的总体结构模式是非常满意的。人们总是希望能尽快地同刀具制造厂家的专业人员联系上。
对于刀具系统除了按预计工作外，Bretzger认为还是要使机床的操作人员满意．车—铣中心Unisign是在机械加工中采用空心短锥柄(HSK)进行工作的第一台机床、也是要配备相应刀具的第一台机床。通过模块化刀具系统(MTS)获得了一些好经验，并且，对与Wohlhaupter刀具公司的合作也非常满意的。
对于海癸海姆的Voith Paper公司来说，重要的是要能很快地实现其刀具的特殊角度和结构。Bretzger表示已经补充了一个新的刀夹品种、推出这一新品种的背景是需要应用刀具新几何结构的情况。此外，已开始提供切断刀的品种。目前，切断刀还要采用刀柄夹头进行工作。但是，还是要朝Wohlhaupter刀具公司的模块化系统发展，以便能够把切断刀具作为标准刀具储存在机床上。当这种情况得以实现，构建一个统一的刀具结构模式几乎就完成了。
网前箱，是造纸机的关键设备．它主要由进料管、白水稀释系统、均衡室、湍流发生器和堰板五个部分组成。
HSK 100—为100号空心锥柄，刀柄的定心锥度1:10。规格100是指刀柄凸缘的最大外圆直径。空心刀柄锥度大径处的直径为60mm 。 (end)
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| 文章内容仅供参考
(投稿)
(4/15/2008) |
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