Cross Hüller公司提供的发动机缸盖敏捷加工系统可实现年产130万件铝缸盖,整条生产线具有高柔性、高效率、高精度、便于安装且无切削环境污染等特点。
两套设备由多个系统组成
Cross Hüller公司提供了世界上最大的发动机缸盖制造系统(见图1),两套敏捷加工系统可年产130万件铝缸盖(初加工和粗/精加工)。其中,一套系统由Cross Hüller公司的54台SPECHT?高效数控加工中心(见图2)组成,用来初加工包括铣定位面以及用于运输、夹紧的钻孔、主油道钻孔等;第二套系统(见图3)完成粗/精加工,由172台Cross Hüller公司的SPECHT?加工中心组成4套系统。机床和加工单元间采用桁架机械手和滚道连接,安装机械、清洗机和测量及检查装置全部集成在柔性生产线中。
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高加工精度的SPECHT型带W轴
一个系统采用43台机床,所有机床配置基本相同,区别只有凸轮轴孔加工单元(长刀具)和精加工燃烧室面及上盖面(铣刀带倾角)。机床的供应管路安排在机床上部,每个加工单元前部配置公用的储箱和输送装置。该加工系统加工缸盖的公差可达到ppk1.6。Cross Hüller公司的马达主轴采用HSK100和HSK63的刀柄接口。通过不断增加数据采集和处理来优化加工程序,使SPECHT主轴具有超长的使用寿命和刚度。
四套敏捷加工系统的设备
敏捷加工系统的基本单元由最多6台并联的SPECHT?加工中心组成,不必对系统进行更改,机床间通过其上部的桁架机械手连接。工件从机床上部的防护门上料,该防护门把机床上料区与桁架区域隔开,这样在加工单元工作时,机床也能进行保养,每个加工单元配备一台SPC工作台,用于工件的检查。该工作台由桁架机械手上下料(见图4),它有两种功能,工件测量和从生产线上挑出或再放回。
加工单元前部是一条托盘传输滚道,它可供3个桁架机械手并联存取工件,并同时兼有工件的存储功能。为实现高度柔性,并适应将来工件的变化,加工过程的设计不只为一特定型号,而是针对一系列工件的方案。每个加工单元原来空闲的位子可根据工件数量或工件的要求改变配置机器数。生产线在将来能力扩展上也充分考虑了柔性、产量和加工零件的多样性。利用该加工系统加工的发动机缸盖见图5。
整条生产线特点
● 便于安装的设计
Cross Hüller公司的安装和调试技术人员具有丰富的经验,与客户及安装合作伙伴一起工作,从而保证快速、准确、按期地完成安装。前提条件是自身稳定的机床(便于起重机吊运)、明确的调整部位、流体和电器的插口联接都是标准件。
● 便于进入机床
桁架机械手应用于整个系统,使工件按节拍输送和上下料,工件从机床上部直接送到夹具上,机床的进入通道畅通无阻,通过两个桁架传送方向上安装的升降机械手可保证工件快速、安全的上下料。
● 一手负责
选择Cross Hüller作为两套生产线的供应商(初加工和粗/精加工),能够选用同样的机床,便于生产能力和加工内容相互适应。
● 清洁,无切屑环境污染
机床中的切屑和冷却液将被输送到加工单元端部的冷却液回程泵站,在那里切屑被粉碎并被泵到中央过滤系统,净化后的冷却液供机床循环使用(见图6)。
● 抽样检查保证质量
每个加工单元配置2套SPC/NIO工作台,用于工件抽样检查的人工和机械测量,通过该处的工件跟踪与集成的质量相连接,保证工序公差和所要求的加工能力长期稳定可靠(见图7)。
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● 精加工
与传统的专用机床相反,CrossHüller采用可靠、高动力性的SPECHT?高效数控加工中心对气门导管和气门座及凸轮轴孔进行精加工(见图8),主轴上的刀具监测系统保证其很高的质量和寿命。
高质量的精加工
● 工件转接板
Cross Hüller公司这个唯一的串联式加工过程和并联工序系统,可实现最高的效率和精度,这是在广泛分析同类系统和与用户交流的基础上实现的。Cross Hüller公司的专利产品工件转接板(见图9)有统一的接口,适合系统中的所有夹具和传输装置及夹具高精度的夹紧转接板,工件被4个螺栓在排气侧固定在转接板上,通过定位孔进行定位,从而使得工序更具柔性,大大降低生产成本,实现了更高的生产率。
所有SPECHT?的加工中心都配备了可更换到主轴上的测量探头,用于加工过程中关键部位的测量和校准,同时也可实现机床和夹具的自检功能。
● 工件检查和跟踪
系统中每个加工单元配有一个测量工作台,能够从各工序抽出和送回工件,进行人工测量,集成的三坐标测量机检查中间公差和工序能力参数。与加工程序同时进行,次品台用于存放挑出的去修理、返工或继续分析的工件。该系统可告知我们工件从何处来,要到那里去。
对每个工序的加工数据存储在一个芯片上,基本上数据存储在用螺丝固定在工件上的数据存储器上, 直到该工件离开初加工设备,精加工设备将数据传递到转接板上的数据存储器上,完整的加工程序按照工件型号分类记录在存储器上。