在無心磨床上,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,同時也反映在工件的輸送上。帶有高速無心上料裝置(HSCL)的Kronos speed新型無心切入式磨床可用于加工直徑在8mm以內(nèi)、長度在80mm以下的細(xì)長型工件,其工件的更換時間 <1s(圖1)。由此,Studer Mikrosa公司傳統(tǒng)的3s工件更換時間可以縮短60%多。這也對無心磨床的整體加工循環(huán)時間產(chǎn)生影響:對于最終用戶來說,其生產(chǎn)效率可以得到極大的提高,單件加工費用可以大幅下降。
圖1 適用于直徑小于8mm、長度小于80mm的工件的Kronos speed
切入式無心磨床在1s內(nèi)即可完成換裝作業(yè)
氣動元件內(nèi)置在機(jī)床上
氣動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滑劑幾乎不被帶走:采用傳統(tǒng)的裝載裝置時,在對工件進(jìn)行吹刷時,工件會失去附在其表面的部分冷卻潤滑劑,因此只有較少量的冷卻潤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,因此適用性很廣,如用于單、雙班生產(chǎn)和連續(xù)的兩班運行。
在企業(yè)內(nèi)部投資核算時,不僅要顧及到購置費用,而且還要考慮將來一些相關(guān)的費用,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所有的費用心中有數(shù)。通過這種方式,可找到一種購置成本較為合算的設(shè)備,而非采用昂貴的技術(shù)方案,因為像工藝流程時間、長久的質(zhì)量保證和其他一些因素都無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)是直接費用和間接費用的差異。屬于間接費用的有所謂的“停工期”,即系統(tǒng)不是用于直接創(chuàng)造價值的工件磨削加工作業(yè)上。Mikrosa公司通過提高無心磨床的生產(chǎn)效益,來達(dá)到顯著縮短這個時間的目的。
柔性運用大批量生產(chǎn)工藝并把換裝時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心磨削過程中,往往會耗費很多的調(diào)節(jié)時間和換裝時間,對此加工設(shè)計人員在設(shè)計工藝流程環(huán)節(jié)時,首先需要考慮無心磨削的這些因素。此外,這種對所謂的“加工工藝不可控的復(fù)雜性”的擔(dān)心往往會導(dǎo)致投資傾向于生產(chǎn)效率不高、但看似簡單的加工工藝。
投資決定TCO效用
由于人們無法從費用上對磨削工藝進(jìn)行一對一的技術(shù)對比,因此無心磨削的投資還不能被廣泛認(rèn)知,其巨大的費用節(jié)省潛力也可能不被加工行業(yè)所挖掘。與其他工藝相比,無心磨削擁有巨大的經(jīng)濟(jì)潛力,在不同的運用場合中,其生產(chǎn)效率的優(yōu)勢甚至可以達(dá)到100%。如同TCO所反映的那樣,在以較低的購置價格和較高的TCO對設(shè)備進(jìn)行投資之前,應(yīng)該對之進(jìn)行費用審核。
無心磨削和設(shè)備的手動調(diào)節(jié)通常都需要比加工中兩個高峰時間更長的調(diào)節(jié)和換裝時間,但是通過采用這種生產(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程中的輔助時間,Mikrosa公司在控制系統(tǒng)中集成了新型的、操作簡便的軟件模塊。在常規(guī)的無心磨床上,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)功能均通過獨立的計算模型和設(shè)備的控制系統(tǒng)自動進(jìn)行。
按動按鈕即可降低輔助時間并實現(xiàn)換裝
圖2 成對噴嘴針磨削的質(zhì)量結(jié)果(額定尺寸偏差±0.0005mm)