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      新型BUDERUS ML235機床平臺,低成本、高精度

      時間:2021-03-26來源:

      導語:隨著ML235機床平臺的建立,BUDERUS正在將兩種現有的DVS模塊化系統的可信優勢整合并將其轉化成一種緊湊的、適應性更高的機床設計。不同加工技術、自動化方案和主軸型式的靈活結合的可能性,造就了高效應用和用戶特制復合型磨床。

        隨著ML235機床平臺的建立,BUDERUS正在將兩種現有的DVS模塊化系統的可信優勢整合并將其轉化成一種緊湊的、適應性更高的機床設計。不同加工技術、自動化方案和主軸型式的靈活結合的可能性,造就了高效應用和用戶特制復合型磨床。這個DVS旗下公司展示了如何在乘用車傳動齒輪加工領域運用全序加工范例成功為客戶在精度和成本方面獲益。

      圖1-自動化配套方案

        與乘用車和商用車零件現代化生產相關的客戶正在面臨如成本壓力上升,計劃資源限制,執行時間縮短和產量壓縮等所有的挑戰。為了不止目前還有未來能成功應對這些挑戰,要求能保證最大伸縮性,和對于不斷變化的總體條件具有可持續的適應性,其制造解決方案基于全序加工技術、自動化和適用于市場需求的驅動選項,于此同時還要保證最大的加工效率和質量。

        在此發展和以上的客戶要求的背景下,BUDERUS磨削技術公司正在改造和整合兩個DVS模塊化概念,即將CNC235和DVS ModuLine,改造整合到一個新的模塊化機床平臺ML235中。新系統為用戶帶來的決定性優勢:在夾具零件、軸類和齒輪件的熱后精加工領域中,更加穩健的技術、自動化和驅動多樣性使得與項目和用戶相關的工程作業量減少,從而縮短生產時間,降低不合格成本。圖1展示了新型的寬度為1800mm的ML235主機,配有各種自動化形式范例。

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        用于應用和客戶定制制造方案的模塊化系統

        以乘用車傳動齒輪的熱后精加工為例,BUDERUS磨削技術公司展示了新平臺所具有的具體精度和與單件成本相關的優勢。在這個案例中,ML235具有最高配置,裝有用于外圓、內圓和端面磨削的技術模塊,還能進行硬車、珩磨和測量操作。為達到減少機床投入和刀具成本并保證極其嚴格的制造公差的目的,此DVS公司利用包括內外圓和端面磨削、硬車和珩磨在內的一系列工藝,在ML235平臺上只需一次裝夾完成以上所有加工。通常這里所說的嚴格的形狀、位置和表面光潔度要求會導致生產鏈過長。摩擦學要求還放大了另一個影響,那就是要將摩擦力最小化。在傳統的工序中,內孔硬車通常在熱加工工序后,后續兩到三步為珩磨。這樣同步器內孔和前后全面都被磨削完畢。齒輪的熱后精加工終結于齒輪珩磨或磨削。圖2對比了革命性的BUDERUS ML235 復合工藝和傳統工序的差別。

        一次裝夾的高效復合工藝

        復合工藝加工過程中,通過一個V型上料器(圖3)從工作區域裝載并運走齒輪件。工件主軸抓取工件,隨后被送至單獨的加工工位,首先進行的是內孔和錐面的CBN同步磨削。刀塔上的珩磨刀具完成精磨。刀塔上同樣配有硬車刀具,用來對端面進行精加工。

      圖3:ML235 復合工藝

        基于BUDERUS復合工藝的大量數據分析基礎上,已經證實圖紙上所有的內孔公差都能通過CBN磨削達到,并不需要附加珩磨工藝。只有少數圖紙規格會提出模糊的表面精度要求-如通過交叉磨削實現的不連續紋路或者平穩表面-通過后續精珩磨完成。然而對于超精加工而言,磨削工藝已經定義了大部分位置、內孔和形狀。精珩的任務就是簡單地從已經磨削的表面去除余量,這樣內孔中形成一個超精的珩磨表面輪廓,珩磨余量大幅度減小,只需要去掉傳統珩磨余量的百分之三到百分之五。

        更高精度、更低成本

        這最大限度地節約了客戶成本: 需要三臺機床以及相關配套才能完成的工序,只需要一臺ML235機床即可。如圖4所示的案例中,資本支出通過這種方式降低了50%左右。運行成本同樣獲得了大幅度縮減:由于珩齒余量的減少,價格不菲的珩齒刀具的壽命被極大提升,以此獲得的好處就是,刀具成本降低了至少三分之二。與傳統加工工序相比,成本節約還體現在機床占地面積、能源成本、和冷卻潤滑費用方面。

        更值得一提的是,如圖5所示的案例證實了通過特殊配置的ML235機床復合工藝加工的齒輪件具有很高的加工質量。粗糙度Rz值始終低于圖紙中要求的公差,同時圓柱度和平行度也都明確達到小于圖紙公差4μ的要求。

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        隨著ML235平臺的問世,BUDERUS磨削技術公司正在建立一個更加完善的模塊化系統,其性能通過上述復合工藝和涵蓋多種夾具部件、軸類和齒輪件的熱后精加工任務得到了不俗的展示。這就意味著客戶能從制造方案中獲益-從成本和精度兩個方面-既有能夠滿足特殊要求的設計,又極富對于變化情況的適應柔性。

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