高精度、柔性及高效的加工工艺 - 文章

高精度、柔性及高效的加工工艺

作者：Ulrich Schleider 来源：德国Werkstatt + Betrieb 杂志

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用于加工汽车LED灯泡外壳塑料-金属连接件的刀具需具备很高的精度。为满足柔性及生产效率的要求，需要采用不同的加工工艺。

冷光源技术具有节能、长寿命的特点。该技术正被越来越多地应用于从汽车工业到手机显示屏等的众多领域。来自德国多瑙河畔Woerth的Technoplast有限公司较早地发现这一发展趋势，并已将不同领域内的专业知识和生产能力首先应用于生产LED灯泡的外壳。来自汽车工业和电子工业的许多领先企业都与该公司展开了合作。目前该公司由兄妹二人Birgit Bauer-Groitl女士及Hans Juergen Bauer先生共同负责，他们说：“我们的外壳产品属于比较复杂的塑料-金属连接件，而且要求很高。因此需要在所有的环节都保证很高的精度。”

Technoplast公司的核心竞争力主要包含了塑料件加工以及刀具制造。通过自有的设计部门，该公司可为客户提供支持，在先进理念的基础上开发产品。该公司在巴伐利亚州东部共有100多名雇员，另外在马来西亚的Melaka还有50名员工。对于在马来西亚建立分支机构，Bauer兄妹解释道：“当时，西门子公司的半导体集团是我们的客户，为了与他们保持紧密的联系就必须保证在欧洲和亚洲工厂供货的安全性。最终我们决定在马来西亚建立分公司并进行了扩建。然而高精度的刀具和成型加工都只能在德国本土进行。”

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实现了对微小电极的加工：低于5微米的精度要求使用Sauer公司的HSC20型铣床
以及西门子公司的Sinumerik 840D系列数控系统

Technoplast公司为高精度的成型加工准备了多种加工机床，其中包括了MT350-500型纺织车床、Jung公司的J630型平面磨床、DMG公司的DMU70型铣床以及Sauer公司的HSC20型机床。该公司的工业主管Karl Baumann先生介绍说：“上述机床均配备了西门子公司的Sinumerik系列数控系统，能充分展示其绰约的性能。Sinumerik 840D系统能够以相同的效率和相似的操作界面来控制所有的加工流程。特别是针对DMU70型铣床上的非常规铣削零件而言，这些系统不可或缺。而其他的数控系统均无法与之相提并论。”

Karl Baumann先生出于商业秘密的原因拒绝透露其他的细节。但是他仍然提到了DMU70型铣床给他们公司所带来的好处：“现代化的5轴铣床可以使用多种刀具，并且能够在3根轴上提供相当长的进给距离。因此这类机床应用范围广泛，而且精度较高。”Karl Baumann先生对配备在DMU70铣床上的Sinumerik 840D系统和独立编程界面Shopmill同样赞不绝口。由于这款软件带有图形化界面，而且附带有清晰明了的帮助文档，因此可以简化机床上的编程工作。尽管目前DMU70铣床上近70%的编程仍需在外部系统上完成，但最终的匹配工作仍需在机床上进行。

机床的操作快速简便

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清晰明了的操作界面：专业人员
Stefan Dengler在3天内就可掌握Shopmill系统

尽管专业技工Stefan Dangler先生绕过了DIN界面，但他仍对Shopmill系统的优点进行评价：“操作界面基于逻辑关系，清晰明了。我能够在3天之内很好地掌握。机床的设置及程序编制都非常方便。需要DIN界面时，我可以通过按钮快速切换。”如果一个零部件完成了程序编制，就可能需要在机床上进行调试。西门子的Sinumerik 840D系统集成了安全模块（第4类操作模式）。该模块允许的最高运行速度为2米/分钟。如果出现异常情况，该模块可以迅速执行2个安全策略：脱开运转零件并切断光耦合器上的电源供应。通过2个通道进行数据监控，驱动和数控系统相互交联通信。这样就可以确保在异常情况下驱动系统最多发生移动1至2毫米的位移。

通过按钮快速设置程序

由于Technoplast公司的机床程序主要在外部进行编制，因此可靠的数据传输尤为重要。Sinumerik 840D系统支持USB或网络数据传输。此外，专业人员Alexander Schiel先生认为快捷、基于用户的搜索功能非常有效，而西门子的数控系统下的单个按钮就可以支持不同的程序。无需繁琐操作就可再次使用正确的刀具以及相对应的进给速度和主轴转速，从而提高工作效率。

Sauer公司的HSC20机床也发挥了自身的优势。Karl Baumann先生继续补充：“在加工电极时，我们需要保证总体误差小于5微米。为此需要确保机床的稳定性和精度，所以我们采用了HSC20系列中的3轴型号。”该机床的主轴功率为7千瓦，在42000转/分的最高转速下能够提供6牛米的扭矩。同时，西门子的1FN3系列直线电机能够保证相当高的动态性能和最高达40000毫米/分钟的进给速度。带有24把容量的自动化换刀系统配合HSK32E系列刀架可以显著降低工作时间。

驱动系统与数控系统的协同效应可以带来很好的效果。Sauer公司在HSC20机床上安装了Sinumerik 840D系统以及西门子公司的高性能伺服电机和直线电机。Karl Baumann先生解释道：“我认为，驱动系统和数控系统应该由同一家公司提供。”他的老板，Hans Juergen Bauer先生对此表示赞同。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (4/2/2010)


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