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夹紧装置确保涡轮制造商的功率提升
福伊特涡轮的齿轮部件的范围从直径50毫米的齿轮，到直径超过2000毫米的齿轮。车间主任约翰内斯·沃尔芬斯伯格站在公司施耐德螺旋桨的锥齿轮旁边。
加工时间铣削直齿圆柱齿轮是几分钟。手动切换和设置机器浪费了宝贵的时间。这里显示的是通过传送带与环形装载机连接的齿轮切割机的自动装载。
车间主任Dieter Ruppe(左)将工作顺序的责任转移给他的员工。目标是显著减少吞吐量时间。
这种固定的卡盘承受负载，即使对于没有尾部支撑的夹紧设置。夹紧力是70kn。
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资深编辑,生产加工
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为了高效地生产超过12,000个尺寸范围为1 - 50个批量尺寸的齿形零件，车间不仅需要关注切削参数，还需要制定策略来处理巨大的安装时间。福伊特涡轮的制造工程师通过为单个零件生产和小系列生产选择夹具成功地实现了这一平衡。此外，获得的齿轮切削知识为其他加工过程提供了有价值的见解。
“如果我们不不断改进自己，我们就会失败，”位于Baden-Württemberg州的海登海姆福伊特涡轮(Voith Turbo)的车间主任迪特尔•鲁普(Dieter Ruppe)表示。他的情绪在工厂里也很明显。
福伊特集团的驱动技术部门拥有3,500名员工，以确保低摩擦损失和最大的驱动。在过去的140年里，福伊特涡轮为高性能轨道车辆和商用车辆开发了水动力齿轮单元的生产。客户的要求，如低价格，可靠性，以及超过20年的备件供应，都必须考虑。
该公司试图通过技术进步和精益生产原则来满足短生产时间的要求。总共有12,000种不同类型的齿形零件，直径从50毫米到2000毫米不等。
研讨会主任约翰内斯·沃尔芬斯伯格(Johannes Wolfensberger)提到了这方面的困难。“我们在纯粹的单部件制造和系列生产之间切换，因此，我们只能在有限的程度上使用当前的自动化方法。此外，我们必须保证20多年的备件供应。”
低量，高混合挑战
不同的批量尺寸和部件尺寸，以及众多的齿形和类型，需要相对于特定部件的夹具结构做出很大的努力。沃尔芬斯伯格说:“我们可以自己制造所有的零部件，这对我们来说是一件好事。”“然而，这也是我们的障碍。我们必须在夹具的施工方面付出巨大的努力。必须设计、制造和储存部分专用夹具。”
除了提高生产率外，该规范还减少了fixture的范围，提高了可用性。对于简单的正齿轮，这可能是8到12周;对于复杂的特殊变体，可能长达8个月。
为了改善订单流程，齿轮变体被组织成部件家族。制造订单作为一个包给机器，而这些工作订单的精细调度是机器操作员的责任。此外，工作步骤的数量被整合到具有多任务处理能力的适当机器上。整合下属工序，如零件清洗、去毛刺或打标，是缩短生产时间的重要手段。宝贵的时间都浪费在运输、存储和签署这些工作序列。
“在机器上以分布式方式处理这些步骤明显降低了我们的吞吐量，”沃尔福斯伯格先生解释说。组织结构调整似乎特别值得，因为，根据Wolfensberger先生的说法，加工时间仅包括实际吞吐时间的5％至15％。其余的时间由实际加工步骤之前的静止和非生产的机器时间组成。
做一个投资
不仅设计、制造和储存设备的成本在增加，而且维护和运输成本也在增加。因此，夹具的创建和优化将对齿轮的吞吐时间产生负面影响。正如沃尔芬斯伯格先生所描述的那样，客户不再接受这样一个事实，即他们等待齿轮的时间要比生产整个系统的时间长。
最终，在齿轮滚齿机的投资是用于所需减少的机器次数和其他机器怠速时间的火花。机器的容量以及工具制造商推荐的切割数据承诺显着提高生产力。
然而，为了实现这些生产率的提高，必须找到一种新的夹紧方法。所寻求的解决方案必须满足以下要求:各种零件的通用使用、准确性、工艺可靠性、自动化能力、用户友好性、安全性、短交货时间和良好的性价比。机床制造商能够为夹具的选择提供有用的提示。
在机器供应商的推荐下，福伊特的工程师参加了会议Hainbuch德国马尔巴赫科技论坛。在回顾现有的加工夹具技术时，Hainbuch MANOK固定卡盘引起了工程师的注意。夹紧装置减少了设置时间和非生产机器时间，并在加工过程中解锁储备。
固定式卡盘不仅满足了客户的要求，而且夹紧装置还可以为每个夹头提供70kn的高夹紧力和±0.3 mm的夹紧范围。这意味着对每个工件的精确匹配不再需要;工件夹紧肩部只要求圆度和同心度。该夹紧装置既能满足工艺要求，又能增加加工参数。
Wolfensberger先生回忆说，“早些时候，我们常常无法实现工具制造商的建议。这通常是因为夹紧装置太不稳定。加工过程中的振动明显降低了刀具的使用寿命。这些建议只能通过一个由机床、刀具和夹紧装置组成的优化的整体系统来实现。在这种特殊情况下，加工时间减少了42%。”
在加工过程中解锁储备
除了在铣削过程中的改进，固定卡盘在零件处理方面也令人印象深刻。“安装时间可以减少80%，而且还有许多积极的副作用，”Wolfensberger先生说。
车间主任Ruppe先生说:“夹紧装置的功能简单、可靠和快速，这已经产生了非常积极的效果，特别是在三班或夜班操作中。简单的处理降低了故障的易感性，提高了流程的可靠性。”他补充说，“工匠在机器上的任务不断增加——工匠有很多责任。我们需要简单而实用的快速实现目标的解决方案。”
减少费用
在夹紧装置的建造、制造和储存方面也有显著的节省。沃尔芬斯伯格认为，如果持续实施新的夹紧措施，有可能将成本降低一半。
沃尔芬斯伯格、鲁佩和他们的同事不会停留在这些孤立的成功上。“我们正在考虑将这种加工夹具转移到其他加工步骤，如车削或磨削。”Wolfensberger先生认为，灵活性和标准化之间的平衡是成功的，这一点通过齿轮切削产量减少20%得到了积极的证明。
“我们才刚刚开始;沃尔芬斯伯格说。他强调了夹紧装置的核心作用。“无论是谁，只要投资一台机器，并坚持使用旧的夹紧方法，就不会得到任何切实的改善，而是浪费了通过积极投资机器、刀具和加工夹紧技术而可能获得的潜力。”
福伊特涡轮在Hainbuch夹紧装置上的投资确保了公司的效率、成本降低和工艺可靠性。
