零缺陷的孔加工技術(shù)
時間:2011-06-02 08:32:45 來源:未知
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ENGIS六軸孔加工機床，一個隨機配置的機器人進行自動的上下料操作
現(xiàn)在的汽車制造業(yè)要求零部件供應(yīng)商具備嚴(yán)格的加工零件尺寸和精度控制能力，一百萬份之一的次品對於這個零件本身來說就是百份之一百的缺陷。幸運的是，汽車零部件制造商得到來自機床設(shè)備供應(yīng)商的幫助，機床系統(tǒng)實現(xiàn)了加工零件零缺陷。
位于美國賓夕法尼亞洲伊利地區(qū)的American Turned Products(ATP)公司自1984年起成為汽車制造業(yè)的零件供應(yīng)商，目前汽車零部件約占公司銷售額的70%。據(jù)公司的制造副總裁Harry Eighmy先生介紹，幾年前，ATP公司還使用傳統(tǒng)的油石珩磨加工設(shè)備進行孔加工。在一次國際金屬加工技術(shù)展覽會上，他們發(fā)現(xiàn)美國ENGIS公司的多把金剛石鍍層刀具的單行程孔加工機床比起ATP當(dāng)時使用的設(shè)備，具有顯著的工藝優(yōu)勢。
傳統(tǒng)的油石珩磨是用一把直徑膨脹式的刀具反復(fù)多次的通過孔進行加工，單行程的孔加工機床具有多把實體的圓柱形刀具，每把刀的尺寸依次遞增。其典型的工藝過程如：加工零件放置在回轉(zhuǎn)工作臺的夾具上，當(dāng)加工零件轉(zhuǎn)至第一工位時，第一把刀具做一次單行程的加工，零件轉(zhuǎn)至第二工位，第二把直徑稍大的刀具做相應(yīng)的加工，零件旋轉(zhuǎn)直至所有的刀具加工完畢。工作臺的每次旋轉(zhuǎn)，每個工位上都有相應(yīng)的零件被加工，而且有一個成品被完成。
金剛石刀具不僅具有高的耐磨性，而且其磨損被分布到所有的刀具上，這樣每個加工零件的最終狀態(tài)更加一致，更換刀具所必需的停機時間更短，生產(chǎn)效率更高。而且金剛石刀具比傳統(tǒng)的珩磨加工工具便宜。
鑒于上述優(yōu)點，ATP公司購置了兩臺ENGIS半自動孔加工機床和一臺自動加工系統(tǒng)用于汽車零部件的生產(chǎn)。正如大多數(shù)的金屬加工過程，機床僅僅是孔加工工藝過程的一方面。ENGIS的銷售代表與用戶一起工作，明確所要完成的加工應(yīng)用，推薦最具效率的加工方式、零件夾具系統(tǒng)、加工用冷卻液、零件檢測、自動配置選項等。
加工實例：ATP在配備自動上下料的交鑰匙機床上加工1215合金的淬火零件，要求在直徑25.4mm、長50mm的零件上精加工35mm深的盲孔，加工孔尺寸公差0.01mm，表面粗糙度Ra0.7μm。
在自動上下料系統(tǒng)中，離散的熱處理零件由滾動進料器送進傳送道，一個小型的發(fā)那科機器人站在機床前端的操作者位置上，從傳送道上取工件，送到機床回轉(zhuǎn)工作臺的上料工位的夾具夾頭中。機床回轉(zhuǎn)工作臺將這個發(fā)動機調(diào)速零件帶到不同的加工工位。這樣，一個零件經(jīng)過六把直徑逐漸加大的單行程的金剛石孔加工刀具。當(dāng)零件轉(zhuǎn)至下料工位時，機器人將它從夾具夾頭中移至檢測工位。如果零件在合格范圍內(nèi)，零件將通過檢測工位至卸料傳送帶，最終將被送到機床圍欄外的收集筐中。
Eighmy先生指出了自動加工機床的一些優(yōu)點，自動上下料包并不是非常昂貴的，大概僅僅是手動機床的一半，并且占地面積與手動機床相當(dāng)。兩臺機床的加工節(jié)拍是相同的，9秒，但是自動加工機床可以連續(xù)運轉(zhuǎn)，零件產(chǎn)量提高了30%至40%。另外，自動的孔加工機床可保證更高的尺寸公差0.0025mm至0.005mm，孔表面粗糙度Ra0.25μm至Ra0.3μm。最重要的考慮是自動加工機床排除了人為過失，保證了每個零件在完全相同的狀態(tài)下進行加工，這是我們能確保實現(xiàn)零缺陷加工的唯一方法。