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跟踪市场变化,提升产品性能(下)

来源:荣格-《国际金属加工商情》 发布时间:2021-10-08 824
工业金属加工金属加工金属切削机床金属成型机床模具及冲模焊接设备及工具其他金属材料表面处理测量及控制系统 研讨会报道
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——2021金属加工行业-荣格技术创新奖述评

四刃硬质合金钻头,大幅度提高钻削效率
CERATIZIT公司推出的WTX HFDS钻头,是市场上第一款也是唯一的四刃大进给量钻头,这种新型钻头,钻尖呈现锥角状的几何形状,具有快速和精确的钻孔特性。更由于采用四个切削刃,可大大提高进给速度。切削力分布在四个切削刃上,同时,通过四个螺旋形内部冷却通道实现最佳冷却,保证了钻芯的稳定性。由此特显了钻头的众多优点:
1.由于钻头有四个切削刃,可采用很高的进给速度,由此大大缩短加工时间,
2.钻孔时的定位精度高,加工公差小,孔质量高,可节省后续加工工序,
3.最佳冷却,提高了刀具寿命
4.钻头钻入和钻出工件时,产生的毛刺很小。


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CERATIZIT公司WTX HFDS钻头的特征

提高进给速度,缩短加工时间,进而降低生产费用是生产企业的重要目标。从表1列出的数据可以看出,WTX-HFDS 钻头与整体硬质合金普通钻头相比,进给速度约高3倍,钻削时间节省66%。应指出,缩短加工时间是降低生产费用的主要途径。根据戴姆勒克莱斯勒公司的资料,在大批量生产中,机床费用要占到生产费用的30%,由此来进行计算,WTX-HFDS 钻头要比整体硬质合金普通钻头节省19.8%的费用。对于中小批生产,机床费用会占到生产费用的47%,此时节省的费用更高达31%。

先进CAM软件确保5轴加工的安全性——虚拟与现实完美融合


五轴加工机床一方面需要具有高的动态特性,而另一方面很关键的是要有安全可靠的数控加工程序。OPEN MIND科技公司和Tebis公司推出的两款CAM软件,能提供复杂构件,特别是模具制造所需的可靠加工程序。采用这样的软件,不仅可减少非生产时间,而且可提高机床利用率和提高加工过程的安全性。


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在Tebis公司的CAM解决方案中,用户从一开始,就能够通过所有刀具、相关设备、机床和其他部件的“数字孪生”(“数字双胞胎”)技术进行规划和编程。在此背景下,Tebis将“数字孪生”定义为所有实际加工设备和工艺过程在软件中的映射。将实际的加工情况以1:1的比例融入虚拟拟世界。用户可以直接在桌面上模拟真实的生产情况和模拟由计算得到的刀具路径。省去了耗时且费用很高的检查式的机床试运行,消除了碰撞的风险。由此可见,采用“数字孪生”技术进行工作,意味着能实现快速生产,最为重要的是实现安全的生产。


OPEN MIND科技公司推出的hyperMill®虚拟加工仿真解决方案是基于NC代码的hyperMill®虚拟加工的高效仿真解决方案,同样是旨在有效地将非生产时间或甚至生产停顿减少到最低程度,提高机床的利用率。该CAM 软件提供三个模块:Center、Optimizer 和CONNECTED Machining。这些模块有助于显著加强hyperMILL® CAM 软件和机床之间的紧密协作。联网和虚拟映射的流程甚至能够在机床运行之前更可靠地进行评估、控制和优化。


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采用“数字孪生”进行编程: 通过集成防撞和模拟技术提高了安全性。© Tebis


因此,对于用户来说,模拟和分析具有显著的优点。 使用数字孪生可以实现相当大的优化——即不会损失机床的生产时间。由于后置处理器直接集成到CAM系统中,虚拟机的移动与实际的机床移动是完全对应的,因为模拟是基于后处理器运行后的NC代码。该代码是逐行模拟的,包括链接的移动。这种基于NC代码的机床加工模拟保证了可靠的碰撞检测。通过这种方式,可以优化工件位置和夹紧,无需进行真实的轴运动的检验,可靠地避免碰撞。 结果是减少了非生产时间,缩短了加工时间,提高了后续加工的质量和效率,显着提高了整个生产率。


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借助存储的机床模型,对加工进行检查(OPEN MIND Technologies AG)


增材制造技术应用的新进展


众所周知,激光熔融的“增材制造”技术是一种数字化直接制造的创新工艺,它为工业生产构件开辟了另一条崭新的途径,近几年来,已成为模具、工具、飞机和汽车等行业竞相开发和应用的重点。


去年11月,德国3D打印公司SLM Solutions公司推出了最新SLM3D打印设备,NXG XII 600,该设备配备了12个1kW的激光器和一个600×600×600毫米的成型舱室。NXG XII 600是目前市场上打印效率最快的SLM技术类金属3D打印设备,比SLM 280单激光设备快了20倍,同时使用光学变焦等创新技术,达到最佳生产效率和稳定性。它主要用于大尺寸零件的批量生产,为汽车和航空航天等行业新应用开启了新的篇章。


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保时捷公司首次采用3D打印制造电动跑车的变速箱体。


据报道,德国跑车制造商Porsche(保时捷)股份公司现已采用NXG XII 600来生产跑车的电动变速箱体,在这里充分体现了增材制造技术的所有优点,例如通过网格结构的拓扑优化以减轻重量(比传统的铸造部件轻约10%。),集成冷却通道,提高刚度,通过集成多个构件减少组装时间以及提高构件质量等,而这些改善,采用常规制造工艺是无法获得的。


用于零件批量生产的打印设备,这在3D打印中并不常见。更由于逐层制造原理能够制造几何形状复杂、用常规工艺难于制造的结构。因此,增材制造有助于大大缩短产品开发时间并更快地上市,可以带来众多技术优势和商业优势,从而加强企业的竞争能力。


便携式主轴控制系统


BLUM公司推出的“便携式主轴控制系统”(PSC),是一种用于主轴监控的解决方案。旨在对主轴的状态进行分析和诊断,预防主轴产生故障和加工误差,并尽可能减少停机时间。


首先要提及一下,工厂在检查或维修主轴时,常常是将检验芯棒插入主轴,通过千分表手动记录主轴的偏差,这是在停机状态下进行的测量,由于主轴的状况是随着转速和运行时间而变化,因此,这样的检查并非十分正确。例如,轴承组件中的预载荷在速度范围内的变化,主轴的震动,发热和膨胀,这些在运行过程中产生的变化都不能在手动测量中被记录下来。


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LC50 DIGILOG激光测量系统具有高动态测量的特性


采用由一个激光测量系统组成的便携式主轴监控系统(PSC),可以在主轴旋转和进行所有操作的状态下进行测量。该产品通过磁性座固定在机床工作台,通过一个接口单元和在连接的笔记本电脑上运行的 LC-VISION PSC 软件,机床操作人员将装夹标准芯棒的主轴置于测量系统的激光束中,并启动一个小 NC 程序,机床以预先确定的速度级进行运行。在测量的同时,安装在 PC 上的软件会评估测量数据并将其显示在笔记本电脑的屏幕上。

与人协同工作的协作机器人


在生产领域,工业机器人常常是重要的自动化设备,特别是对于节奏快、负荷重、难于接近和恶劣环境下的操作,协作机器人则是实现这种作业自动化的一种理想设备,是人类的好帮手。Universal Robots的UR16e机器人16kg的高负载能力、900mm的工作半径和±0.05 mm的重复精度,性能突出,使用十分灵活,几乎可以到达任何位置。这些特性使其成为无需防护栅栏的重载任务自动化的合适解决方案,例如能适用于诸如机器的上下料、材料搬运、简单的加工作业(如去毛刺、抛光及焊接)包装和装配等广泛的作业任务。


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UR16e机器人手持工件作业

由于手腕中装有力扭矩传感器而具有较高的灵敏度和17项经德国技术检验协会(TÜV Nord)认证可配置的安全功能,UR16e能安全地与人协同工作。同时,Polyscope图形用户界面进行编程,既简便又直观。可以说,像UR16e这样的协作机器人开辟了一个新的前景:结构紧凑,快速安装,编程简和单灵活易用。



来源:荣格-《国际金属加工商情》


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