磨削也可以成为一种艺术——联合磨削集团(UNITED GRINDING Group)2014磨削研讨会报道

2014-10-12 05:56金属加工蒋亚宝
金属加工(冷加工) 2014年13期
关键词:床身磨床机床

《金属加工》记者 蒋亚宝

伯尔尼高原上的磨削技术盛宴

联合磨削集团(UNITED GRINDING Group)第三届磨削研讨会于2014年5月21~23日在瑞士图恩举行。作为世界磨削领域的龙头,联合磨削集团每隔五年举办一次国际磨削行业的盛会。三天时间里,来自40多个国家的1400多名嘉宾云集风景如画的伯尔尼高原,并围绕着硬质材料加工和精密加工主题,共同探讨磨削行业未来的发展前景,欣赏磨削加工的精彩实践演示,聆听众多磨削行业大师级磨削和制造专家的精彩演讲。

在图恩展览中心展厅,主办方总共展示了30台机床,其中包括5款世界级新品:BLOHM(保宁) PROKOS XT、JUNG(琼格) J E600、STUDER(斯图特) S141、SCHAUDT(肖特)CrankGrind和EWAG(伊瓦格)EWAMATIC LASER LINE ULTRA。为了展示联合磨削集团的最新磨削技术,在展厅的28个技术展示现场,主办方还举办了154场演讲,并进行精彩的磨削加工实践演示。另外,在为期三天的活动中还有20位来自联合磨削集团以及科研机构的著名磨削和制造专家作内容精彩的报告。

“精密和激情”使联合磨削集团更具竞争力

Stephen Nell在会议开幕式演讲中透露,联合磨削集团2013年财务年度营业额超过了5亿欧元,是集团历史上第二大佳绩,并且在相关磨床市场位居第一。他表示,对于越来越多的客户来说,联合磨削集团旗下企业都是硬质材料精加工领域的首选供应商,2014年第一季度的业务发展情况就是这一成功趋势的标志。在航天航空、能源、汽车和汽车配件、运输和重工业、工模具制造、机械制造、刀具、精密机械以及医疗行业的客户将借助联合磨削集团的解决方案提升其竞争力。此外,联合磨削集团各大品牌产品和服务的目标是使其客户生产和加工的效率以及流程安全性得到保证并不断得到发展。为此,集团在全球范围内有50多条专业热线和250多个技术人员为客户提供便捷的服务。450多名富有经验的专业客户关怀工作人员将随时听候客户的吩咐。

联合磨削集团CEO Stephen Nell和COO Michael Horn 宣布开幕

来自40个国家的1400名观众参加研讨会

在技术展示现场主办方举办了154场演讲

嘉宾观看磨削加工演示,现场共展示了30台机床

Stephen Nell还强调,为了其客户利益,联合磨削集团凭借PuLs项目(精密和激情)努力消除所有浪费并不断优化内部进程和制造流程。为了更大程度地迎合客户的要求和需求,联合磨削集团旗下各大企业都将借助“净推荐值”(NPS)这一测量方式来提升客户满意度。因为只有清楚地知道客户需要什么,才能高效地为客户的成功而工作。

磨削研讨会展出的新机床

在整个研讨会期间联合磨削集团共展示了30台机床,均代表了当今平面成型磨、内外圆磨和工具磨领域顶级水准。其中5台机床是在本次磨削研讨会上进行全球首发。以下是4台机床的性能简介。

1.磨削技术的革命——BLOHM(保宁) PROKOS XT

流程时间显著缩短、早在设计阶段就已对可靠性进行了规划、生产效率高且热负荷小、整体加工复杂工件、灵活且确保CAD数据一致性。些仅仅是BLOHM公司新款PROKOS XT众多优点的冰山一角。这台磨床配备了动力强劲的驱动装置和直线电机,加速度最高可达到2 g,轴速度最高能达到120 m/min,从而使PROKOS XT尤其适用于快冲程磨削。最终使高效率和低成本的目标得以实现。

PROKOS XT经过优化的刀具更换装置使换刀时间降到了最低水准。该装置具有24个工位,可为完成整体加工所需的所有刀具提供刀位:砂轮、铣刀、钻头和测量探针。借助一个外部装备工作站还能在机床运行期间对它们进行更换。在PROKOS XT上也能进行钻削和铣削,这在很大程度上为缩短流程时间做出了贡献,并给工件质量和精度带来了积极的影响。

PROKOS XT的一个独特亮点是由BLOHM和JUNG公司开发的CAD/CAM接口软件:SmartCAM。5轴或6轴加工非常复杂,这使得提前对整个流程进行全面考量变得越来越重要。SmartCAM能提前对整个加工流程进行一次完整的碰撞检测,把所有机床组件一同加以考虑,从而能避免发生碰撞和机床停机事件。SmartCAM具有独立开发的操作界面,支持BLOHM循环编程,能在机床上迅速顺利地完成参数调整。在创建数控程序时, SmartCAM也将对铣削或钻削之类加工操作加以考虑。配备了富有前瞻性的CAD/CAM接口SmartCAM后,PROKOS XT将开辟全新应用领域。

2.最高水准的成形精度——JUNG(琼格) J600

J600是JUNG公司全新J家族推出的首台机床,可满足从单件加工到小批量生产的大量应用需求。J600的设计磨削范围为300 mm×600 mm,在工模具制造的高要求磨削方面表现出无穷潜力。

该机床在设计方面采用了模块化系统,工作台轴使用了液压滑动导轨EasySlide,具有杰出的阻尼特性。高精度滚珠丝杠为极高的加速度和进给速度提供了保障。J600是按照德国质量标准在汉堡生产的,操作舒适,工作区配备了双移门,另外还配有检修口,这确保机床操作和清洁达到最佳水准。在同时使用X、Y和Z轴手轮情况下,凭借机床的另一大亮点——EasyMode,可实现半自动磨削、手动磨削。用户通过此功能将使机床产能得到提高。

BLOHM公司的新款磨床PROKOS XT

JUNG公司的新型平面和成型磨床J600

采用多边形磨削软件扩展功能可在一次装夹情况下完成任何360°轮廓的磨削

长主轴内锥度加工

新型曲轴磨床SCHAUDT CrankGrind

J600通过多边形磨削这一独特的软件扩展功能开辟出了全新的应用领域。采用此功能可在一次装夹情况下完成任何360°轮廓的磨削。另外还能以最高水准的成型精度完成外圆和非圆磨削任务。J600成套设备凭借这些优势使用户获得无与伦比的灵活性,并能满足各种工件的生产需求。

3.长工件内圆磨削问题圆满解决方案——STUDER(斯图特)S141

STUDER公司凭借万能内外圆磨床S141这一全球新品进入了一个全新的市场领域——长工件磨削。S141是磨削主轴、主轴箱和转子轴的理想机床。它还可加工工具机床、传动件、航空和模具制造领域的大量工件。

STUDER新型内外圆磨床S141

全新开发的S141不仅能采用轴头装夹方式加工短工件,而且尤其适用于采用跟刀架加工长度不超过1300 mm的工件。其中,内圆磨削最大磨削长度为250 mm,外圆磨削最大磨削长度则为150 mm。工作台上方的回转直径为400 mm,最大工件质量为250 kg。这一由图恩磨削专家最新开发产品所能达到的关键数据,给人留下深刻的印象。

在这些数据背后隐藏着最新技术进步:①所有轴都配备了直线驱动装置。②新型导轨系统StuderGuide确保轴运动快速精确。③工件台可自动回转,以采用轴向平行磨削方式磨削锥度/锥体。④最多可配备两个修整工位,杰出的修整方案满足任何应用需求。⑤由磨削专家开发的磨削软件满足高要求用户需求。⑥ Granitan床身具有杰出的阻尼特性。⑦磨削主轴转塔采用直接传动装置,最多可装备四根磨削主轴,其中最多可装备两根外圆磨削主轴。⑧磨削芯轴长度最长达到265 mm。⑨集成轴向/径向测量探针,用于纵向定位和流程支持。

随着S141的出现,STUDER公司向市场推出了一款无与伦比的内圆磨床,其技术特性和众所周知的STUDER精度绝对让人信服。

4.高速曲轴磨床——SCHAUDT(肖特) CrankGrind

现在人们对于发动机不断提出新要求,内燃发动机制造商为实现更低排放、更高功率以及更加节油、保养周期更长、可靠性更高而努力进行研究。尤其在曲轴这一发动机心脏部件的生产方面,质量以及越来越紧的公差被特别看重。只有精度达到最高水准,且加工时间越来越快,才能使汽车行业不断提高的要求得以实现。SCHAUDT公司的新型CrankGrind机床是专门为高速磨削曲轴主轴颈和连杆颈设计的。

CrankGrind配备了双十字滑台,这样就能采用两片最短相距15 mm的砂轮同步加工相邻的主轴颈和连杆颈,从而在改善磨削质量的同时使加工时间得到显著降低。久经考验的Granitan床身为稳定的高精度磨削流程创造了良好的基础,该床身具有很高的热稳定性和非常优秀的减震性能。CrankGrind的Z轴配备了受到数千客户好评的StuderGuide导轨,该导轨由液压滑动导轨和静液导轨组合而成。在整个速度范围内,它都能提供最高的精度、承载力以及强大的缓冲功能。X轴则配备了全静液导轨。驱动借助直线电机实现,以使最高水准的精度和动力得到保证。

在SCHAUDT CrankGrind上采用2片砂轮磨削曲轴

在开发CrankGrind时,除了工件精度和生产效率外,还对机床的人机工程和可操作性方面尤为重视。所有通道都设计得非常便于保养,且通行方便。机床内部的可见区域更大,使操作人员在磨削时能观察到更大的范围。另外,机床设计紧凑,从而能顺利地采用手工方式上料,也可通过一台龙门式上料机自动上料。

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参观斯图特(Studer)工厂

斯图特品牌在研发和生产高精密外圆磨床上有100年历史,已售出20000余台磨床,代表着当今外圆磨削领域硬件质量、软件、系统整合和服务集成的顶尖水平。在本次研讨会的最后一天,我们参观了这家百年老店。

在斯图特的小型博物馆,工作人员向记者介绍了斯图特床身的制造材料——人造花岗岩。浇筑成型的花岗岩床身和其他材料床身在性能上有着巨大的差异,对于加工精度要求极高的磨床来说,这是保障斯图特磨床领先性能的重要先决条件。工作人员向记者展示了花岗岩床身和铸铁床身的诸多区别。首先在关键的热稳定性方面,铸铁床身随温度变化更快,花岗岩床身温度变化较慢,热稳定性更好。另外在吸振性能方面,人造花岗岩床身比铸铁床身要好得多,这可以有效避免工厂里有起重机运行等意外情况对加工结果的干扰,因为精密磨削很容易受振动影响。

人造花岗岩床身抗切削液、润滑油腐蚀性能非常好。另外,花岗岩成型的黏合剂都是绿色材料制成,环保性能极佳,废旧床身可以打碎了扔到湖里面,和天然石头一样,不会造成污染。当然也可以回收,再制作成人造花岗岩床身。

在斯图特的组装车间,高度柔性化的工装传送系统、符合人体工程学设计的专用工具摆放平台,一系列考虑周到的设施大大提高了工人加工和组装产品的效率。

在机加工车间的一角,记者看到了最能体现斯图特工厂高超加工水平的一幕。几位在斯图特工作超过40年的技术工人,操纵着具有几十年历史的机床,仍然可以达到非常高的加工精度。就在他们身旁,非常年轻的技师正在熟练地操作崭新的DMG加工中心。年轻的技师与经验丰富的技师,几十年历史的老机床和崭新的加工中心,他们的和谐共存,正是斯图特今天的真实写照。

在电气组装区域,机床上所使用的线缆都是工人自己截取、组装;磨床的核心部件——砂轮头架的组装是一项非常精密的工作,除了精密的设备和仪器,还要靠工人的感觉,这需要很高的技巧和丰富的经验;在工件头架的组装区域有三个工位,可以同时组装三个工件头架。旁边是一台没有安装头架的机床,组装好的头架在静态检测通过之后,安装在这台机床上磨制标准件,检测内外圆参数,打印测试报告,而且每个工件都能够做到可追溯。

参观斯图特(Studer)工厂

在磨床生产方面,斯图特一直认为,传统上行之有效的思想和行动是按照严格的质量标准使用最现代的方法完成的。参观完这家建立于1912年的工厂,记者终于明白斯图特的产品为什么能够以精密度、高质量和使用期长而闻名于世。

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结语

为期三天的磨削研讨会,新款机床的发布,场场精彩的技术演讲和主题报告,参观百年老店(Studer)斯图特,磨削研讨会丰富多彩的活动让记者收获颇丰。但是让记者感受最深的还是联合磨削集团在磨削技术与工艺方面孜孜不倦的追求,以及在产品打造方面的精益求精。联合磨削员工所付出的努力,使磨削也能够能为一门艺术。我们希望在五年之后的图恩,还能看到更多的磨削艺术精品。

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