双电主轴铣头车铣中心提升机床加工速度

作者:本网编辑 文章来源:INDEX公司 发布时间:2010-11-26
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图1 a-钢索滑轮——一次装卡整体铣削成形;b-扭矩传导件的坯件;c-复杂的回转体部件

位于Varel的空中客车德国股份有限公司(Airbus Deutschland GmbH)生产工厂在回转体部件制造方面非常重视采用最新技术。这里采用了INDEX公司出品的一台配备双电动铣削轴的G400型多功能车铣复合中心生产空中客车飞机机翼部分的回转体部件。以前这些部件要在多台机加工中心上采用多次装卡才能加工制造;如今只需一次装卡即可。整个加工过程只需不到原先一半的时间就可完成。

“我原来一直对采用电动主轴的车铣加工方式心存疑虑。但是,每一种新技术的采用都会伴有一定数量的风险——而这次我们冒的风险带来了足够的回报。”Airbus公司回转体部件和组件安装部门主管Werner Martens在这台车铣中心使用一年多之后非常明确地表示,“它达到了我们在所有方面的期望。”他所表扬的主角就是这台新型G400 INDEX车铣中心,此中心采用两个电动铣削轴,这意味着,之前采用相对更耗费时间的方式——在多台加工中心上用多套夹具才能生产的部件,如今只需一套卡具就可进行整体机加工了。

Werner Martens随时都在非常积极地关注市场动态,原因在于“Airbus公司必须随时采用最新技术,因为市场在不断迫使我们变得更好。”随时保持对市场和技术的洞察正是Werner Martens的日常工作之一,目的就是能够判断出Airbus可以在哪些方面做出技术上的改进。而在整体机加工方面,这位空中客车公司的技术专家总结道,通过采用双铣削主轴,INDEX已经领先于其他产品。

 

图2 成功项目团队:Werner Martens(中),Dieter The?mann(右), Michael Czudaj (左起第2位), Heinrich Hilbers(左)以及两位铣床操作员

尽管初期有些疑虑,但Martens在一次机床制造业交易会上看到G400后就选择了它,原因是“对我们来说,随时拥有最新机加工技术有着非常重要的意义。”他将这些技术进步与机床使用寿命关联起来考虑,使用寿命约为8年,“8年之后这项技术就过时了,所以盈亏平衡点必须出现在2年之后,否则就不值得购买一台新的机床。”设在Varel的空中客车生产工厂在过去10年间一直遵循这样的技术理念,坚持以一次装夹实现整体机加工作为自己的目标。各个机加工工序中有至少20%与车削相关,其余工序分散于其他加工技术当中,如钻孔、铣削或铣齿。所生产的回转体部件是市场上完全没有供应的一类部件,这就需要拥有这个机加工工序。

自2006年1月起,属于空中客车A380系列和A320系列飞机机翼部分的回转体部件(采用铝、钢和钛制造的铰链部件、叉状部件、外罩、绳索滑轮)都在G400铣床上进行整体机加工。

自那时起,虽然从任何方面都不能说当时已有的机床已经过时,但其技术确实是将要“过时了”。它们所能达到的刀具更换用时、机床转速、转矩和切削数据都无法满足日益增长的制造要求。

 

图3 INDEX出品的G400非常适用于复杂部件的整体机加工

上:空中客车机翼部分的外壳和叉状部件

下:扭矩传导件——空中客车系列飞机机翼部分极为复杂的功能部件

Werner Martens深知市场情况,并向所有“活跃在这一行业”的供货商表达了自己的需求,而INDEX所建议的概念说服了他,尽管每一种新技术在成功确立地位之前都存在着一定的风险。尤其是,一台铣床采用两根电动主轴的创新性模块化设计原则成为他做出采购决定的决定性因素。这样,评判部件制造的重要标准,即 “每个工件的成本”仍然保持在具有竞争力且可以计算出来的水平上。

INDEX公司营销和现场服务主任Michael Czudaj充分确认了这一点:“毫无疑问,这款铣床产品给我们带来了幸运。”他表示,INDEX公司正在收到来自类别多样的各个行业发来的大量询价信息,并且找到了从能创造价值的优点出发开展技术销售的感觉,并掌握了整体机加工行业的要求。在采用两个电动铣削轴的机床市场前景良好的前提下,公司可以非常良好地分配自己资源。这样就有可能在现有技术以及INDEX系统模块经营理念的基础上,将这类采用标准部件制造的机床发展成为系列产品。

运用所有选配项的正确概念

INDEX 销售部地区经理Dieter The?mann在这个项目的实施当中发挥了至关重要的作用:“我们非常了解空中客车生产工厂在制造哪些部件以及空中客车公司的生产理念。当 Martens先生向我们询价时,我们已经拥有了一款配备了电动铣削轴的产品G250。这意味着我们能够相对很快地提出正确的建议。”而空中客车公司绝对不会满足于标准机床产品。

Werner Martens:“我们需要的是提供了所有选配项的机床产品——即使我们目前还不需要这些选配项,但以后肯定是需要的。”Varel生产工厂的客户也和其他客户一样订购了选配模块“机内测量技术”以及真正的“五轴编程”技术。这样就对编程员和机床操作员的资格提供了额外的要求,因为“五轴机加工已经不再能够手工编程了”。

“我们要在三维条件下编程与制造。”程序员Heinrich Hilbers表示,“这款机床的选配项对我们也是一项挑战。而另一项就是能够提升生产率、减少停运时间,缩短车间操作磨合时间的技术模块以及INDEL USP产品的虚拟机技术。”

 

图4 模块化的INDEX系统套件让G400可配备各种具有前瞻性的选配项

Dieter The?mann说:“利用虚拟机技术,可以获得能够在真实机床上执行的程序。”而且能够随时贴近制造过程:真正的机床及其所有会造成中断的轮廓线、刀具更换等等都在虚拟机内得到了简洁的表述,真实的数控(NC)数据在“虚拟世界”进行处理。

Michael Czudaj的观点是,复杂度如此之高的铣床将如何让众多用户并不感到过于复杂难用。“我们不应忘记,将两台机床的功能纳入了一台机床,这也是世界上独一无二的。这台机床执行真正的五轴机加工作业机会是非常多的,这当然要求用户必须具备一定的经验和技术诀窍。”从编程技术角度来看,各个生产工序的实现是一项要求严苛的工序设计理念:“我认为空中客车公司在这方面已经达到了未来技术的创新边界了。”

在总结时,Werner Martens一再声明:“这项投资成本已经完全收回了。与之前采用多台机加工中心的方案相比,这台机床的成本已经缩减到不足一半。”而且从已达到的成果来看,这些成效“还未达到这台机床的极限”。从未来市场发展来看,这项技术一定会流行起来:“如果你想采用当今市场上最为先进的技术,就少不了这项技术。”

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