向生产线添加四轴车床

四轴CNC车床通常不在关于制造冲压和冲压模具的公司的故事中。然而，这是一个冲压公司将它们作为两个高度自动化生产线的关键部件的情况。这些线路使公司能够使巨型飞跃仅仅是为美国汽车制造商提供几乎完整的组件。

Koppy Corp.（orion，密歇根州）一直在为汽车工业提供精密冲压模具60多年。该公司专业从事圆形精密冲压器，进入福特和总轨卡车的传动组件和扭矩转换器。然而，它的服务不会停止使用模具和冲压。该公司帮助客户工程师并开发新的动力传动系和这些产品的生产流程。它还制造了专门设计的机床，专门用于生产诸如离合器缸和扭矩转换器的产品，这些产品主要是冲压部件的组装。

直到最近，Koppy公司的Sigma冲压部门(密歇根州奥本山)，一个96,000平方英尺的工厂，有16台冲压压力机，大小可达3,500吨，几乎完全参与为汽车公司及其供应商生产冲压部件。然而，西格玛想做的不仅仅是提供冲压件。该公司在设计、生产和装配液力变矩器组件、离合器油缸和类似产品方面的专业知识，以及用于生产这些产品的机器和工艺方面的同等重要的知识，非常适合于生产完整的产品，而不仅仅是部件。事实上，该公司认为这样的发展是合乎逻辑的增长轨迹。

Sigma的大机会以大型多年的合同形式出现，以生产扭矩转换器泵组件（也称为叶轮），除了在自动制造商的设施中完成的ID加工操作之外是完整的。泵组件由机械连接和钎焊的多个冲压构成，然后焊接到钢毂上。在泄漏测试以确认焊接的完整性后，组件进入最终加工操作，其中集线器加工到所需的尺寸和表面光洁度，以准备客户的最终操作。

“客户想要一个可以制作冲压的供应商，并在同一屋檐下进行装配和加工，”斯蒂姆玛冲压的过程工程师解释说。“他们希望确保整个过程受到控制。”

冲压件由一个外壳、多个叶片或叶片和内环组成。叶片上的标签插入外壳和内环，并滚动，以影响机械装配。为了尽可能高效地组装泵，整个过程都是自动化的。当它们聚集在一起时，泵通过传送带从一个工位或机器流向下一个工位或机器，以减少人工操作。例如，31片叶片被自动装片机插入外壳的槽中。一个内环安装在叶片上(照片在页上)，然后组装到另一台机器上，滚动的标签机械固定叶片。然后将机械连接的组件送去进行钎焊。

当钎焊组件回来时，将钢轮毂放在壳体的主孔上并焊接到位。在氦泄漏试验之后 - 焊缝不得泄漏 - 组件被传送到两个四轴CNC车床中的一个，用于最终操作，毂和压花的加工。

苛刻的要求

为该线选择的数控车床必须满足几种要求苛刻的要求。首先，它们必须轻松地与线路输送机系统集成。其次，他们必须快速：允许生产率竞争与现场相似的线条，车床不得不机器扭矩转换器毂 - 面对端，单点转动中心OD和单点孔的ID-在一分钟内，包括零件负载/卸载时间。第三，机器必须准确：客户对枢纽OD的公差为0.0012英寸，这意味着西格玛必须保持0.0008英寸。最后，机器必须可靠：重大故障将削弱。

Sigma将其要求列出了Gerotech Inc.（Flat Rock，Michigan），摩蒂·塞特地区的森西基经销商，并要求该公司交钥匙A CNC车床安装将完成工作。Gerotech推荐了一对RL-253由Mori Seiki USA，Inc。（德克萨斯州）制造的一对RL-253四轴CNC车床。与具有相对主轴的更多传统的四轴车床不同，RL-253具有平行（并排）锭子，每个螺旋都由其炮塔提供。该机器的主要特点是一体的三轴机架装载机，从机器后部的装载区域取下一部分，将其传送到加工区域，将其装入其中一个机器的两个主轴中的卡盘中，最后卸下加工部分，并将其返回到机器后部的卸载区域。

虽然龙门装载机与线路输送系统兼容，但它无法容纳变矩器泵壳的大（12英寸）尺寸。为了适应大部分，Gerotech转向底特律地区的供应商，能够安装一个能够处理大部分的独立龙门系统。龙门架从输送线上的队列中取得扭矩转换器泵，将它们加载到每台机器的卡盘中进行加工，卸下它们并将其返回给传送带线以供货到运输。

四轴CNC车床提供比专为应用所设计的机器更具灵活性。例如，对于泵的加工，每台机器充当两个独立的双轴CNC车床，同时加工两个转矩变换器泵组件。因为作业在两台机器上运行，所以同时加工四个泵组件，每15秒一次加工。

如果Sigma需要在两侧进行加工的更复杂部分，则可以设置四轴车床和龙门石，使得部件被输送到一个主轴，然后送到另一个主轴以加工两端。生产率保持高，因为部件可以同时在两个主轴中加工。此外，如果生产要求意外地发生变化，则可以将机器添加到该行中或删除用于植物的其他地方。

Sigma制造业副总裁John Walker解释说：“通过线路传送扭矩变换器泵的运输方式最小化了员工所需的运营商数量。”“此外，在生产类似产品的生产线上，手动装载和卸载是常见的，操作员疲劳是保持一致精度的问题。从一开始，我们试图消除疲劳因素。我们的自动化线对我们来说非常成功事实上，它导致在Sigma的两个自动化线路开发。“

第2行

在转弯是变矩器泵线上的最终操作的情况下，另一个四轴CNC车床上的转动操作是Sigma同样自动离合器缸系上的第一次操作，这是沃克先生提到的两条新线之一。组件的最大部件是绘制的壳体或气缸 - 它看起来像一个圆形蛋糕盘 - 底部的大开口和紧密间隔的花键滚动到其侧壁（见左侧和下一页的照片）。用于组装在单元的组件中的保持环的凹槽必须在气缸ID上的花键中切割。

KOPPY CORP.制作一个表达机器，用于此类应用，公司预计将使用它在气缸ID中产生固定环槽。但是，客户指定了必须加工凹槽，因此Sigma扰乱以用CNC车床替换插槽。该公司再次转向Gerotech的机器，就像第一台机器一样，与生产线的输送机系统相容 - 并适合最初为插槽分配的空间。经销商再次推荐MORI SEIKI RL-253申请。

最初，Sigma使用两个主轴来机器机器滚筒。在第一主轴中的圆柱体上执行OD操作，然后机器的整体龙门装载机将部件转移到第二主轴，以便在ID样条中加工凹槽。

“我们对流程不满意，”西格玛的古德罗回忆道。“外径作业比开槽作业快得多，而且在两种作业中都要花很长时间来装卸零件。

一个夹具

“我们开始寻找一种完全机器在一次夹持的方法中，”他继续。“与我们的第一个自动化线一样，该部件必须以高生产率处理，最低次数是操作员干预。挑战是确保冲压圆筒准确地居中并充分坐在卡盘中，它是牢固地抓住足以确保加工精度，但却不如变形气缸。

“我们一开始用的是传统的三爪卡盘，但它使气缸变形了，刚好影响了转向槽的精度，”古德罗回忆说。“Gerotech问题议员工具(罗斯维尔,密歇根州),一个自定义工件夹紧供应商,谁想出的想法双夹头带定心夹头中心气缸没有应用任何扣人心弦的力量,和一家控股夹头分配的夹持力以及几乎整个OD缸消除失真。双夹头允许所有工具进入气缸，使我们能够在一个夹头中完成所有加工。”

由于龙门载荷/卸载过程完全自动，因此Sigma必须最大限度地减少芯片在卡盘中的芯片和防止汽缸置于座位的可能性。为此，该公司在装载部分之前用高压冷却液喷洒卡盘，以便齐平地絮凝物。传感器焊盘，安装在卡盘上的三个点，确认圆筒在卡盘中正确安装。如果传感器确定部件未正确定位，则龙门架从卡盘中移除并重新插入它。该过程重复第二和第三次。如果问题不正确，转动中心停止和信号供操作员提供帮助。

当Sigma首次开始使用四轴车床的两个锭子加工离合器缸时，它每小时产生约37个气缸。通过寻找一种方法来在一次夹持中进行所有加工，该公司能够使用四轴车床作为双工车床，每个主轴每60秒产生成品部分。（实际加工时间为42秒;龙门加载和卸载的时间是另外15-17秒。）Sigma即将添加第二个四轴CNC车床，以及四个主轴的组合输出Sigma的目标数字，每小时每小时每小时提供240个气缸的生产率。

意外的福利

四轴车床提供一致的准确性来匹配其生产率，这使客户以意想不到的方式受益。“当我们首次开始加工气缸（两个主轴）时，客户使用四个不同的卡环尺寸来将离合器包装组装到所需的耐受性，”沃克先生召回。“客户的一台机器将为每个组件表示零件并指示适当的卡环尺寸。但是，由于我们在一次夹持中切换到加工零件，因此零件一致性是客户现在只使用一个快照铃声尺寸，这导致了成本节约。“

Sigma 4年前启动了扭矩转换线。这条线令人信服地访问公司的客户，以竞争价格大量生产复杂的大会。因此，Sigma被授予两种长期的高批量订单，适用于类似的组件，公司安装了两条自动化生产线。时间已经证明了Sigma的决定变得不仅仅是盖章零件的供应商，并为其客户提供更增值的服务。4年来，公司自动化线路上生产的组件销售增长至公司总销售额的50％，为持续增长提供了最大的机会。