平面磨床帮助改进机床组件

作者:Julia Hider 文章来源:MM《现代制造》 发布时间:2019-10-25
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ACC3280CHiQ是一款双柱式平面磨床,采用铸铁基座和30 hp主轴。

Moore Tool公司最近从Okamoto公司入手了一个新型设备,取代了过时的平面磨床。该机器具备各种功能和选项,可以帮助公司提高坐标磨床和金刚石车削设备组件的精度和表面光洁度。

位于Connecticut州Bridgeport市的Moore Tool公司是一家传承了四代的家族企业,主要设计制造坐标磨床和金刚石车削设备。公司下设加工承包部门,可以承接各种具有挑战性的工作,包括用于金属冲压和注塑吹塑应用的精密模具组、航空航天行业和国防军工行业的零部件,以及用于热成型和注塑模板的冲头和模具。此外,还可以承接各种磨削工作,包括坐标磨削。

公司原先一直在使用一台老式的平面磨床进行坐标磨床和金刚石车削设备组件制造,包括台面、底座、栏杆和其他安装表面以及承包加工部送过来的部件。机器每天会处理各种尺寸和材料的部件。制造经理Chris Dolny先生说道:“我们可以在任何时候磨削铸铁、铝和A36软钢等材料。也可以在同一天生产一个4×2 in和30×70 in的部件。

图1  Moore Tool利用平面磨床进行多种部件加工,包括图中所示的坐标磨床组件
图1  Moore Tool利用平面磨床进行多种部件加工,包括图中所示的坐标磨床组件

虽然Moore Tool的老式平面磨机已经可以满足生产需求,但是仍然需要大量的手工研磨和刮削,确保某些部件的几何形状和表面光洁度适当。再加上性能和可靠性方面问题,公司开始寻找新的平面磨削技术,最终选择了Okamoto公司(位于Illinois州Vernon Hills)的ACC3280CHiQ。这台新机器能把部件磨成更好的几何形状和光洁度,减少了二次手动操作。还加快了坐标磨床和金刚石车削部件的生产,提高了公司在该市场的整体竞争力。

虽然该公司使用的平面磨床很旧,但做出更换决定,对其而言绝非易事。Moore Tool公司副总裁兼总经理Newman Marsilius IV先生说道:“我们花了几年时间才做出决定投资购买新的平面磨削技术。”事实上,这个决定很及时也很正确。因为就在去年订购新机器的同一天,旧机器发生了电气故障,彻底死机。“幸运的是,Okamoto从日本引进了一台机器,6周内便可交货。” Newman Marsilius先生说道。为此,公司开始紧锣密鼓地准备工作,迎接新设备的到来。公司专门为这台设备配备了一个空调房,温度控制在68℉。房间地基采用钢筋打造,入地深,彻底将机器与其他生产区域产生的振动隔离开来。

ACC3280CHiQ是一款双柱式平面磨床,采用铸铁基座和30 hp主轴。根据Okamoto的说法,这款机器的功率将达到传统双柱面磨床的三倍。Moore Tool希望新机器的工作台尺寸和行程与旧机器类似。ACC3280CHiQ的工作台尺寸为30×80 in,从砂轮到工作台的距离是23.5 in。Newman Marsilius先生告诉我们:“公司主要负责各种部件的磨削,会占大部分工作台面积。”也就是说,该公司可以磨削更小部件,一旦工作台面积得以扩大,则为处理各种部件尺寸提供了灵活性。

图2  公司专门为这台设备配备了一个空调房,温度控制在68℉
图2  公司专门为这台设备配备了一个空调房,温度控制在68℉

但是,旧款与新款机器的相似点仅此而已。Moore Tool最新引入的 ACC3280CHiQ平面磨床具有以下标准功能和选项,可提高磨削质量、效率和速度,包括:

一、会话控制。Okamoto的iQ触摸屏控制是最吸引Moore Tool公司的主要卖点。通过会话控制功能,可以以对话方式进行编程,为机器操作人员提供直观的部件设置和程序编写接口。事实上,经过几天的Okamoto培训后,公司操作人员便已学会了设备编程和运行。此外,设备内还存储了重复作业程序。Newman Marsilius先生说道:“旧款平面磨机的控制功能在某种程度上已经得到了明显改进,但其软件仍停留在非常基本的层面。对话控制功能是一大进步。”

二、冷却剂输送系统。Moore Tool同时还从Okamoto公司处购买了一套Grind Bix磨削双冷却剂曝气系统。该系统能够产生超细气泡,使冷却剂进入砂轮和部件,帮助部件冷却,减少砂轮磨损和部件表面翘曲。从Okamoto处我们得知,该系统还可用于0.004 in的进料切割。Newman Marsilius先生表示,有了这套系统,Moore Tool可以更快完成部件粗磨,产品表面光洁度更上一层楼。

三、砂轮平衡。新款平面磨床自带Schmidt Industries的SBS自动砂轮平衡系统。安装后,砂轮在机器上利用液压平衡循环。该系统还能够在磨削过程中实现连续的、过程内动态平衡,从而提高表面光洁度。

四、电永磁体卡盘。Okamoto公司建议使用电永磁体卡盘配合磨床工作。因为电永磁体产生的热量低于标准电磁铁,可减少热变形,提高系统的整体精度。Chris Dolny先生说道:“电永磁体卡盘不仅可以保持微米级的平坦度,还可以按照规格要求确保平行度,可谓收益良多。”

五、自动修整周期。机器可自动调取控制系统中,基于前一个修整周期后去除的材料量设定的每个参数的自动调用修整周期。修整砂轮后,控制系统自动更新砂轮尺寸,并调整程序,补偿新尺寸。(该款机器支持补偿台式修整器和架空式修整器。)然后,机器自动将砂轮移动至部件表面上方0.000 1 in处,在没有操作人员干预情况下,进行磨削操作。

六、教学功能。操作人员可以使用砂轮进行机器“教学”,设定新部件的磨削包络。操作人员将砂轮定位在部件一边后记录下部件位置,然后将砂轮沿对角移动到对面角落,设置磨削参数。之后砂轮向下移动,直至与部件,Z轴设置为0。用户还可将参数储存起来,以备后用。

图3  新的平面磨机具有在其旧机器上没有的功能,包括会话控制、冷却剂曝气系统、砂轮平衡、电磁吸盘、教学和自动修整周期
图3  新的平面磨机具有在其旧机器上没有的功能,包括会话控制、冷却剂曝气系统、砂轮平衡、电磁吸盘、教学和自动修整周期

新款机器生产出来的部件质量明显高于旧款机器。Newman Marsilius先生这样总结道:“新款机器提高了部件制造效率和几何形状,耗时短,最终产品成本下降,我们在市场上的竞争力有所提高。”他补充到,公司延续循环渐进模式,缓慢而稳定地改进设备。根据去年Moore Tool在改善方面取得的成果,公司正在考虑新增一台中号的Okamoto磨床,用于处理尺寸较大,小型磨床无法处理,而对于ACC3280CHiQ而言又过小的部件。

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