在無(wú)心磨床上，改進(jìn)工件加工周期的潛力往往不僅體現(xiàn)在磨削工藝上，同時(shí)也反映在工件的輸送上。帶有高速無(wú)心上料裝置（HSCL）的Kronos speed新型無(wú)心切入式磨床可用于加工直徑在8mm以內(nèi)、長(zhǎng)度在80mm以下的細(xì)長(zhǎng)型工件，其工件的更換時(shí)間 <1s（圖1）。由此，Studer Mikrosa公司傳統(tǒng)的3s工件更換時(shí)間可以縮短60%多。這也對(duì)無(wú)心磨床的整體加工循環(huán)時(shí)間產(chǎn)生影響：對(duì)于最終用戶來(lái)說(shuō)，其生產(chǎn)效率可以得到極大的提高，單件加工費(fèi)用可以大幅下降。
圖1 適用于直徑小于8mm、長(zhǎng)度小于80mm的工件的Kronos speed
切入式無(wú)心磨床在1s內(nèi)即可完成換裝作業(yè)
Studer Mikrosa公司和位于瑞士Winterthur的Wenger Automation & Engineering公司的工程師們開發(fā)出了HSCL新型上料系統(tǒng)，這種系統(tǒng)采用冷卻劑作為工件的輸送介質(zhì)：冷卻劑把工件從工件座上抬起（已申請(qǐng)專利的液力升降原理）并在<1s的時(shí)間內(nèi)對(duì)工件進(jìn)行更換。操作簡(jiǎn)便的上料裝置控制系統(tǒng)被集成到機(jī)床的控制系統(tǒng)里，工件的強(qiáng)制輸送導(dǎo)軌確保了安全的輸送。由于上料裝置采用氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)，因此無(wú)需投入昂貴的輔助設(shè)備。
氣動(dòng)元件內(nèi)置在機(jī)床上
氣動(dòng)元件同樣被集成到機(jī)床上。此外，采用壓縮空氣還可以確保冷卻潤(rùn)滑劑幾乎不被帶走：采用傳統(tǒng)的裝載裝置時(shí)，在對(duì)工件進(jìn)行吹刷時(shí)，工件會(huì)失去附在其表面的部分冷卻潤(rùn)滑劑，因此只有較少量的冷卻潤(rùn)滑劑與工件一起被輸送走。Mikorsa公司在Kronos speed設(shè)備上有意放棄了昂貴的NC軸，而是提供新型無(wú)心切入式磨床和快速、省空間和免維護(hù)的交鑰匙工程技術(shù)方案。上料裝置既可采用稀油，也可采用乳化油進(jìn)行傳動(dòng)，因此適用性很廣，如用于單、雙班生產(chǎn)和連續(xù)的兩班運(yùn)行。
在企業(yè)內(nèi)部投資核算時(shí)，不僅要顧及到購(gòu)置費(fèi)用，而且還要考慮將來(lái)一些相關(guān)的費(fèi)用，如能源和相關(guān)部件的維修、保養(yǎng)等。只有這樣，方可在投資決策之前對(duì)所有的費(fèi)用心中有數(shù)。通過(guò)這種方式，可找到一種購(gòu)置成本較為合算的設(shè)備，而非采用昂貴的技術(shù)方案，因?yàn)橄窆に嚵鞒虝r(shí)間、長(zhǎng)久的質(zhì)量保證和其他一些因素都無(wú)法明確地被納入到設(shè)備成本核算中。
理解TCO的最重要的基礎(chǔ)是直接費(fèi)用和間接費(fèi)用的差異。屬于間接費(fèi)用的有所謂的“停工期”，即系統(tǒng)不是用于直接創(chuàng)造價(jià)值的工件磨削加工作業(yè)上。Mikrosa公司通過(guò)提高無(wú)心磨床的生產(chǎn)效益，來(lái)達(dá)到顯著縮短這個(gè)時(shí)間的目的。
柔性運(yùn)用大批量生產(chǎn)工藝并把換裝時(shí)間降到最低是所有生產(chǎn)企業(yè)的目標(biāo)。恰恰是在大批量工藝的無(wú)心磨削過(guò)程中，往往會(huì)耗費(fèi)很多的調(diào)節(jié)時(shí)間和換裝時(shí)間，對(duì)此加工設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)工藝流程環(huán)節(jié)時(shí)，首先需要考慮無(wú)心磨削的這些因素。此外，這種對(duì)所謂的“加工工藝不可控的復(fù)雜性”的擔(dān)心往往會(huì)導(dǎo)致投資傾向于生產(chǎn)效率不高、但看似簡(jiǎn)單的加工工藝。
投資決定TCO效用
由于人們無(wú)法從費(fèi)用上對(duì)磨削工藝進(jìn)行一對(duì)一的技術(shù)對(duì)比，因此無(wú)心磨削的投資還不能被廣泛認(rèn)知，其巨大的費(fèi)用節(jié)省潛力也可能不被加工行業(yè)所挖掘。與其他工藝相比，無(wú)心磨削擁有巨大的經(jīng)濟(jì)潛力，在不同的運(yùn)用場(chǎng)合中，其生產(chǎn)效率的優(yōu)勢(shì)甚至可以達(dá)到100%。如同TCO所反映的那樣，在以較低的購(gòu)置價(jià)格和較高的TCO對(duì)設(shè)備進(jìn)行投資之前，應(yīng)該對(duì)之進(jìn)行費(fèi)用審核。
無(wú)心磨削和設(shè)備的手動(dòng)調(diào)節(jié)通常都需要比加工中兩個(gè)高峰時(shí)間更長(zhǎng)的調(diào)節(jié)和換裝時(shí)間，但是通過(guò)采用這種生產(chǎn)效能潛力巨大的工藝，可以彌補(bǔ)上述的不足。為了極大降低加工過(guò)程中的輔助時(shí)間，Mikrosa公司在控制系統(tǒng)中集成了新型的、操作簡(jiǎn)便的軟件模塊。在常規(guī)的無(wú)心磨床上，不管是B軸的校準(zhǔn)，還是調(diào)節(jié)盤的回轉(zhuǎn)，都是通過(guò)機(jī)械方式完成的。而在Kronos S型設(shè)備上，這些調(diào)節(jié)功能均通過(guò)獨(dú)立的計(jì)算模型和設(shè)備的控制系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行。
按動(dòng)按鈕即可降低輔助時(shí)間并實(shí)現(xiàn)換裝
圖2 成對(duì)噴嘴針磨削的質(zhì)量結(jié)果（額定尺寸偏差±0.0005mm）
迄今為止，如果要確保無(wú)心加工流程的安全進(jìn)行（圖2），則需要操作人員具有豐富的工作經(jīng)驗(yàn)。這種對(duì)加工流程的感知有時(shí)會(huì)使有潛力的用戶反而感到不自信。當(dāng)然，對(duì)無(wú)心磨床進(jìn)行合乎規(guī)范的調(diào)節(jié)，本身也是一項(xiàng)較復(fù)雜的工作。對(duì)無(wú)心磨削的圓度來(lái)說(shuō)，決定性的因素是所選擇的工件與砂輪、工件與工件支座以及工件與調(diào)節(jié)砂輪之間接觸點(diǎn)的角度關(guān)系。在對(duì)“磨削間隙幾何外形”進(jìn)行錯(cuò)誤調(diào)節(jié)時(shí)，不會(huì)生成圓形的外觀，而工件會(huì)在μm范圍內(nèi)形成相應(yīng)的多邊形。為了可重復(fù)實(shí)現(xiàn)這種復(fù)雜的調(diào)節(jié)過(guò)程，并使很多不同設(shè)備操作者都可以很好地掌握調(diào)節(jié)過(guò)程，Mikrosa公司開發(fā)出了Heureka控制集成軟件。這種軟件可以幫助操作人員掌握復(fù)雜的流程（圖3），通<
