面向未来的创新技术

作者:Achim Feinauer 文章来源:德国STAMA公司 发布时间:2012-07-18
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在主轴间距为600mm的双主轴加工中心上,工件仅需一次装夹就可实现高精度、高效率的5轴加工

STAMA公司的创新性加工解决方案着眼于未来:通过采用多主轴加工技术和提高PEPS实现更高的生产效率和更小的机床占地面积,具有高度的灵活性和经济性。

汽车工业的创新性加工方案,其核心无不围绕着如何提高效率、增加灵活性,以实现最佳的经济性效益。STAMA公司的创新性加工解决方案更是着眼于未来:通过采用多主轴加工技术和提高PEPS(每平方米产生的效益)来实现更高的生产效率和更小的机床占地面积。为此,在加工汽车零部件时,如制动器、喷油器、转向器、驱动装置、电动机和传动齿轮等,STAMA公司的双主轴车铣加工中心成为汽车及零部件制造商的首选。

汽车的生产周期越来越短,这一发展趋势同时也影响着汽车零部件的制造周期。无论是整车厂还是零部件供应商都必须能够灵活快速地应对产品产量及品种的变化。从这个意义上讲,一个最佳设计的加工过程意味着除了高经济性外还要具有高度的灵活性。STAMA公司的工程技术部门为此全面地考察了工件加工过程的全部要素,他们发现在能源和单位面积的产能方面还有着很大的节约潜力。加工方案的选择,如选用单主轴还是双主轴加工中心,会间接影响工厂的能源消耗和占地面积。基于这一背景,对于一个要长期持有单件成本和竞争优势的加工解决方案的企业来说,仅根据对设备的投资额做出决定是远远不够的。


图1  PEPS以提高能源和位置利用率为重点来全面考察加工过程

节约资源,降低成本

对现代汽车工业来说,一个创新性解决方案不仅意味着高效率、高柔性和经济性,节能和减少工厂占地面积也同样重要。STAMA公司的双主轴技术成功应用在汽车制造业的历史已长达30多年,是高效率和高柔性的代表。通过“2+4”概念(双主轴实现对一次装夹的4个工件的加工),STAMA公司可以帮助用户降低约30%的加工成本。此外,双主轴加工中心的另一个优势是:与单主轴加工中心相比,使用双主轴加工中心可以节约40%的能源消耗。

从占地面积来看,双主轴加工中心几乎只是单主轴设备的一半。此外,双主轴加工中心在大多数情况下采取4轴或5轴联动加工,其中第4轴和第5轴采用独立主轴结构,尽可能地减少了工件的装夹次数,从而确保了工件的高精度和高质量。由于缩短了非加工时间,整个加工过程更为顺畅。从物流的角度来说,双主轴加工中心的生产线也省去了停放工件的工作站。


图2  与单主轴加工相比,双主轴加工最多可以节约40%的能源

STAMA公司的双主轴机床有4种不同的主轴间距可供选择,分别为266mm、320mm、400mm和600mm,为用户设置最佳加工过程提供了极大的方便。例如,加工轮架、壳体、机油盘、转向管柱等大型工件时,具有600mm主轴间距的双主轴加工中心是最理想的选择。在加工中心上一次装夹,利用大主轴间距能够采用2轴和5轴联动技术全方位加工长度为300~600mm的工件。600mm间距产生的短行程距离明显降低了辅助时间,在批量生产时对单件成本和精度有着很好的控制。目前,那些已经熟练掌握了双主轴技术的用户正在考虑在某些加工任务中使用STAMA公司的4主轴技术,使用4主轴加工中心在1个工作循环中实现同时加工4个工件,该技术把双主轴加工中心的优异生产能力提高了一倍。

多主轴和全方位加工相结合

在一台加工中心上使用铣、钻和车技术实现6面的全方位加工,这是STAMA公司工程技术部门开发的最新技术,即MT(多工作面)技术。


图3  新一代车铣加工中心MC 726/MT-2C:占地面积节约了30%,是高灵活性批量生产的理想设备

MT技术给用户带来的是加工时间的缩短和单件成本的降低,机床具有高精度、高效率、可改装的灵活性和多用性等优点。现在,STAMA公司的MT系列中又添加了新的机床型号——MC 726/MT-2C和MC 734/MT-2C。新机型带有2个相互独立的完整操作台单元和刀具库,每台机床都有1个带车削主轴的5轴单元。这是新机型的一个亮点,可以实现高效率的全方位车铣复合加工。

车铣加工中心MT-2C上配有自动装料和卸料装置,可以从任意顺序开始进行加工。实现工件的6面5轴加工,仅需2个夹持位就可以全部加工完毕。卡盘最大直径450mm,可加工工件的大小为:棒料直径10~102mm,长度400mm。外围设备,如切削液装置、液压和气动设备、排屑系统等,都被集成在机床内,从而能够节约30%的占地面积。与传统设备相比较,在相同功率的条件下,MT技术能够节约单件加工时间80%以上,单件成本节约50%。

结语

STAMA公司的创新加工理念,以其高性价比迎合了中国汽车工业高速发展的需求。目前,MT技术已在中国得到应用,加工棒料生产新型环保发动机的燃油喷射系统部件。

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