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磨床/珩磨设备 |
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经济高效的磨削 |
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作者：埃尔温勇克机器制造有限公司 |
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法国ZF（采埃孚）Bouthéon公司是一家传统的载重汽车变速器制造厂。早在1970年，这家企业就已经开始生产成套汽车设备。当时的厂名为Berliet，1978年起隶属于Renault（雷诺）汽车工业公司。1998年德国ZF Friedrichshafen公司接管了这家公司，今天，该公司给MAN、DAF以及Volvo集团等许多世界著名的载重汽车制造厂供货。2008年Bouthéon公司生产了34 135件ZF-Ecomid和ZF-ASTronic-mid系列的变速器。
高性能磨床
由于现在公司的订单很多，所以工厂还采用了三班倒生产制。为了进一步提高生产效率，2006年该公司决定，向勇克（JUNKER）公司订购一台 5000/60S（快速点磨）磨床。设计手册中的要求是：通过一次装夹自动完成传动轴外圆以及内圆的磨削过程，安全系数要求尽可能高。工件用淬火钢制成，其加工余量外部为0.3mm，平轴肩为0.15mm，而内锥体为0.4mm。
ZF Bouthéon公司的项目经理Thierry Duterage在解释最初情况时谈道，该公司需要在一台磨床上采用CBN砂轮加工外圆，并且还要在另一台磨床上用钢玉砂轮加工内圆。他们并不是偶然决定购买一台勇克公司的磨床，在2001年时该公司购买过一台Quickpoint 5000/60S磨床，对该磨床的运行非常满意，其在加工过程中没有出现过任何故障。
Quickpoint磨削技术是一种在精磨区域中以点接触的方式进行磨削的高速外圆磨削法。Quickpoint磨床采用仅为几毫米宽的、磨损极小的CBN或金刚石砂轮工作。通过砂轮轴相对水平夹紧的工件轴的倾斜而产生一个角度，借此使得砂轮和工件之间的接触区域从线接触减小为点接触。
图1 ZF Bouthéon公司每年可生产30000多个变速器
图2 通过一次装夹完成的整体磨削：通过装有3根砂轮轴的可120°摆动的砂轮架既可进行外圆磨削又可进行内圆磨削，整个加工过程持续200s
这台5000/60S磨床于2007年6月初在工厂验收完成，第一个月该磨床就加工了3 500个工件。磨床每天平均换装一次。以后每年加工的工件应该多达70000个。根据第一次机床可用性分析报告显示，这是一个切合实际的目标。该磨床具有较高柔性，仅需最长60min的换装时间，因此可以完成未来项目中预期的全部3种轴类零件——即驱动轴、主动轴和传动轴的加工。需要说明的是，该磨床采用的是勇克公司研发的专利磨削方法，特别是在加工汽车零件方面，已经占有很大的市场份额。用Quickpoint磨床可以加工所有几何形状的工件，例如平轴肩、圆锥体、棱角或者球形面。
通过集成安装勇克公司带有多个砂轮的磨削组件，Quickpoint外圆磨床可以扩展完成有更多任务的整体磨削。比如可以一次装夹对工件进行切入式磨削、螺纹磨削、成型磨削和非圆磨削。Quickpoint结构系列的磨床为模块化安装，因此对于几乎每个实际应用都可以找到相应的配置方案。
不同的操作方法
ZF Bouthéon定购的5000/60S配置方案主要适用于重量最大为70kg、长度最长为1200mm的大型工件。通过配有最多3根砂轮轴的、在B轴上可摆动的主轴箱，可采取不同的操作方法，由此能够在一台磨床上对复杂的零件系列全部进行磨削。另外一个优点就是全自动地供给工件和取出工件。这点勇克公司在磨床的设计方案中就已经考虑到了。
ZF Bouthéon主管项目经理对日益提高的产品质量也非常满意：外圆加工的圆度<0.0018mm，表面粗糙度值Rz<2.00mm。
图3 通过上下料系统自动传输零件
操作的优点
由于勇克公司的磨床是模块化装配并且装配方式几乎相同，这也有利于操作人员的工作。Quickpoint 5000/60S磨床的使用培训只需要5天。操作平台是由勇克公司自主研发，被称之为“勇克操作界面（EJ-OP）”。在菜单下有图示和交互的编程过程，这使得所有机床的操作一致性成为可能：即不受所使用的控制系统的限制。用这个方法可以实现机床的远程服务。勇克公司提供专业的服务，称为“勇克服务中心（JSC）”。这个服务中心有自己的专用热线并且必要时可以在线分析有关磨床状况的数据。ZF Bouthéon公司定购的磨床安装了西门子840D控制系统。项目经理Duterage称之为基础配置，即给该公司中的所有机床装备了西门子控制系统，由此给备件管理带来许多好处。同样的优势是，也可以给所有Quickpoint磨床配置Fanuc控制系统。除此之外，ZF Bouthéon公司比较看中的是CBN砂轮较长的使用寿命。在加工速度较高时要用油冷却CBN砂轮。勇克机床装备有自己生产的带有抽气和过滤装置的净化设备。勇克公司很重视磨床的安全性，所以给所有磨床都配备了专用安全设备：发生燃烧时机床内部自动密封，使火焰在出现前就已经被窒息扑灭。
项目经理Duterage最后总结了项目的最大优点：ZF Bouthéon公司投资购买1台这样的磨床可以取代3台普通机床。用Ouickpoint高速加工方法现在可以通过一次装夹实现所有的加工，而且加工节拍时间缩短了一半。 (end)
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| 文章内容仅供参考
(投稿)
(6/9/2009) |
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