在德國Chiemgau地區(qū)Feichtbauer工廠,有20多位專家在CNC生產(chǎn)中,為攝影照相、航空以及醫(yī)療行業(yè)加工鋼、鋁合金以及塑料等材質(zhì)的各種零件?!拔覀冎铝τ谛∨考庸どa(chǎn)一些成本高和工序復(fù)雜的零件,”該廠業(yè)主兼經(jīng)理Stefan Feichtbauer先生說。
自動化刀具破損識別確??煽康你娤骱豌@削加工
工廠擁有超過15臺加工中心,包括DMU50、DMU60和DMU70型立式加工中心。這家位于德國Rottau市的外協(xié)生產(chǎn)廠,多年來在高速切削和5軸加工方面積累了相當(dāng)多的經(jīng)驗(yàn),聲譽(yù)卓著,因?yàn)镾tefan Feichtbauer總是提前關(guān)注加工工藝的發(fā)展趨向。許多行業(yè)廠家對該企業(yè)的服務(wù)十分滿意,很多客戶信賴這個(gè)外協(xié)生產(chǎn)廠的加工質(zhì)量。正如Stefan Feichtbauer先生所說:即使在本地,也需要面對頗有實(shí)力的供應(yīng)商,必須具有競爭力。為此,我們必須提高生產(chǎn)率。而當(dāng)機(jī)床無人看管時(shí)也能運(yùn)行如常,才能獲得較高的生產(chǎn)能力。
采用小直徑刀具加工時(shí),刀具容易折斷,造成很大的問題。但在Feichtbauer工廠,采用小直徑刀具加工的需求比較多——很多精密機(jī)械零件需要銑削寬度僅為1~2mm深槽,需要鉆削加工直徑小于3mm的深孔。由于許多加工工件幾何形狀的原因,經(jīng)常要花幾小時(shí)的加工時(shí)間。此外,有時(shí)還需加工一些特殊材料,如特殊鋁合金或優(yōu)質(zhì)鋼。
“如果每加工3~5個(gè)工件,就因?yàn)殂@頭折斷而產(chǎn)生一件廢品,后果太嚴(yán)重——我們需要為重新購買損壞的刀具、原材料花很多錢,而更嚴(yán)重的是不能遵守交貨期,將引起客戶很大不滿,損害我們的形象——這種損失往往很難彌補(bǔ),”Stefan Feichtbauer先生解釋說。因此必須設(shè)法保證按期交貨。
Feichtbauer工廠的立式加工中心采用了英國雷尼紹(Renishaw)生產(chǎn)的刀具破損識別系統(tǒng)TRS2。它被安裝在機(jī)床加工區(qū),能發(fā)射出一束激光,再從所要檢驗(yàn)的刀具上反射出來。借助這種激光反射,刀具破損識別系統(tǒng)TRS2就能識別刀具是否已折斷或完整無缺。
刀具破損識別幾乎百分之百可靠
該系統(tǒng)采用專門的算法來分析處理反射的激光束,可避免在刀具上殘留冷卻潤滑液或小切屑,妨礙監(jiān)控系統(tǒng)正常工作,或產(chǎn)生不符合實(shí)際情況的測量結(jié)果。Stefan Feichtbauer先生表示:TRS2監(jiān)控系統(tǒng)幾乎可達(dá)到百分之百的識別可靠性。特別重要的是,即使小直徑刀具的識別也非??煽俊猅RS2系統(tǒng)能檢驗(yàn)直徑小至0.2mm的刀具。
雷尼紹在德國南部地區(qū)負(fù)責(zé)技術(shù)咨詢的Michael Vogt先生解釋說:“刀具破損監(jiān)控裝置可在大約1秒鐘內(nèi)完成對刀具的檢測。對于復(fù)雜刀具和一些絲錐,進(jìn)行樣件檢測對提高識別可靠性幫助很大?!?
加工后或從刀庫中取出刀具更換到機(jī)床主軸上后,加工中心把刀具停在TRS2監(jiān)控裝置之前約300mm距離處。按檢測循環(huán)接通激光測量儀,對可能出現(xiàn)的刀具破損進(jìn)行識別。TRS2刀具破損監(jiān)控裝置的主要優(yōu)點(diǎn)是,僅采用一個(gè)用于激光發(fā)射和接收的部件,就能進(jìn)行監(jiān)控裝置的工作,簡化了監(jiān)控裝置在加工中心加工區(qū)內(nèi)的安裝和調(diào)試。
刀具監(jiān)控裝置完全按照IPX8防水等級進(jìn)行防護(hù),以防止切屑和噴濺的冷卻潤滑液的干擾。因此,即使在加工中心充滿霧氣的加工區(qū)環(huán)境里,監(jiān)控裝置也能長時(shí)間可靠地工作。
“我們從刀具破損識別裝置中得到許多好處,”Stefan Feichtbauer先生具體舉例說明:“它幫助我們排除了刀具破損造成的廢品,使刀具免受損壞,還使它們在使用壽命前得到了充分使用,大大節(jié)省了刀具費(fèi)用——考慮到在生產(chǎn)批量小、工件材料經(jīng)常變化的情況下,我們不太可能預(yù)測刀具使用壽命的期限。而且,有時(shí)機(jī)床需要在無人看管的情況進(jìn)行工作?!?
特別是后一種情況,有利于保持生產(chǎn)效率,提高生產(chǎn)的競爭能力。在一臺機(jī)床加工過程中,機(jī)床操作人員可以給第二臺機(jī)床進(jìn)行上下料或編程?!暗毒咂茡p自動識別裝置還使我們對生產(chǎn)過程充滿信心。機(jī)床操作工也不必總是匆匆忙忙地工作,”Stefan Feichtbauer說。
Stefan Feichtbauer表示:他要給所有的加工中心配上雷尼紹TRS2刀具破損監(jiān)控裝置。在投資其他的機(jī)床時(shí),他會預(yù)先確定機(jī)床制造廠商是否安裝了這種系統(tǒng)。