用自动化刮伤表面缺陷

坚持一个经过验证的过程，还是使用更新的技术追求更高的性能和灵活性?这是精密金属部件制造商Autocam Corp.面临的一个决定，当时该公司的一家汽车行业客户增加了一份燃油喷射系统部件的订单。商店使用的设备来处理部分已经满负荷运行,这意味着增加生产的部分商店要么不得不买更多的相同类型的设备在多个操作被加工在几个机器或想出一个更好的方法。

AutoCam是不愿意扩大现有的生产过程。“燃油喷射部分是当今更苛刻的零件的一个很好的例子，”Rick Koenig，AutoCam产品经理解释说。“在我们的多主轴CAM自动化的一个设置中不能完整。我们在几个设备上运行它来机器到所有必需的功能。但是，二级操作是昂贵的，因此我们更愿意避免在可能保持中成本下降。“

然后是灵活性的问题。在汽车零部件制造业中，订单数量的频繁变化是一个不可避免的事实。当订单数量下降时，服务于该市场的公司需要能够迅速将生产设备转移到其他岗位。Autocam将不得不购买额外的二次操作机器，这代表了一笔可观的投资，但它们并不特别容易重新部署。

一个新的方向

AutoCam决定通过现有过程继续生产燃油喷射器部件。但是，可以在CNC多轴螺杆机上处理额外的订单，该机械在一个设置中能够生产燃料喷射部分的CNC多主轴螺丝机。该公司推出了CNC多主轴螺丝机的投资将部分抵消，部分通过不必在零件上执行二次操作 - 特别是最终，昂贵，OD-Grining操作所需的现有过程删除在处理期间获得的部件的刻痕并划痕。

除了启用AutoCAM在一个设置中完成零件外，CNC多主轴螺丝机也更适合该公司的灵活性需求。“多主轴凸轮自动是一个非常坚固，可重复的机器，但需要很长时间才能为下一个工作设置，”Koenig先生解释说。“您必须订购凸轮，等待它们进行。。。这可能需要数周才能到达你可以做出试验的那一点。相比之下，CNC多主轴螺丝机可以改变运行一个几分钟以几小时为单位。

“调整也是如此，”凯尼格继续说。“要对凸轮机进行调整，操作人员必须取出工具，进行调整，把工具放回去，切割一部分……这可能需要几个小时。相比之下，调整可以在几分钟内完成数控螺丝机。由于速度和容易与可以作出的变化，数控螺杆机鼓励调整，以优化性能。做一个调整。如果成功了，没问题。如果没有，只需恢复到以前的程序设置。”

因此，Autocam从Tornos Technologies美国公司(Brookfield, Connecticut)购买了几台MultiDECO 20/8数控八轴螺杆机床。每台机器构成一个高度自动化加工单元的核心(如图所示)，能够在一次设置中完成喷油器部分，因此不需要进行二次操作。

表面缺陷不可接受

在开发电池时，主要考虑的是喷油器部件必须没有划痕和划痕。这种缺陷通常发生在用螺杆机加工棒料时，以及在搬运箱中加工零件相互碰撞时。在原有工艺中，喷油器部件外径必须经过打磨，才能消除这种表面缺陷。新程序的目标之一是消除所有此类二次操作。因此，电池必须处理材料，无论是棒材库存和成品零件，以避免损坏表面的方式。

考虑到棒料是如何被送入多轴螺杆机的，这不是一个小订单。首先，螺旋机的进给手指抓取棒材，并将其从棒材进给机拉入机器。这一过程经常导致棒材外径的纵向划痕，只能通过打磨成品零件来消除。

刮花也发生在杆离开杆给料机和进入螺杆机的地方。多轴螺杆机的每个主轴夹头在从送棒器延伸出来的棒的前端关闭，导致棒在送棒器中在主轴转速下旋转。当它是时间的酒吧向前馈，夹头打开。在这短暂的间隔，夹头不再旋转杆，使杆的旋转开始变慢。此外，酒吧，这是以前的中心和支持的封闭夹头，往往下垂到底部稍大的开口创建的开放夹头。

当杆向前推进到下一部分后，夹头重新关闭杆。在一小部分的秒夹头重新中心的酒吧，并恢复驱动它在主轴速度。夹头接触棒材的动作会在棒材上产生螺旋形或圆形的划痕。

为解决酒吧的划伤问题，AutoCam接近Pietro Cucchi American Inc.（麋鹿Grove Village，伊利诺伊州），用于多轴螺丝机的律师送料器的制造商。AutoCam已经在公司的栏杆装载机的节省空间功能上销售：与较旧的条形送料器不同，用于将杆送入螺旋机的卷轴的螺丝刀，Pietro Cucchi Bar装载机将杆直接送入机器的主轴，消除了股票卷轴的需求。结果是一种更紧凑的安排，节省了股票卷轴通常占据的所有空间。

Pietro Cucchi棒材给料机的一个标准特性解决了棒材纵向刮伤的问题。许多多轴螺杆机都有将杆拉入螺杆机的进给手指。棒料送料器的功能是将棒料逐渐送至多轴螺杆机，并将棒料从后面推入机器。这使得Autocam可以从螺丝机上移除进给手指，消除了棒材纵向刮伤的来源。

仍然rear-feed特性提供了另一个主要的优势:酒吧的后端固定在旋转弹簧夹头在吧台上推车,当酒吧消费,酒吧推杆式缩进酒吧的后面加料器,爪单元提取残余从酒吧推车,滴,插入一个新的酒吧。去除后的残余在棒料机消除了损坏螺杆机床工具的危险，堵塞切屑输送机和损坏成品零件的可能性。

为了解决进入多轴机床夹套时棒料刮花的问题，Autocam和Pietro Cucchi合作开发了一种安装在主轴上的塑料衬套。衬套保持杆中心在筒夹开口(防止它从下垂到底部)，并保持它以相同的速度旋转主轴。以前由于杆件相对夹头的微小偏差和它们的转速差异所造成的圆形划痕已基本消除。

根据Autocam的Koenig先生的说法，酒吧装载机比附在库存卷轴上的酒吧装载机大约快3%。棒料送出的一致性也更好。Koenig先生回忆道:“在Pietro Cucchi装载机之前，杆的馈电变化可以达到500到600微米。”“通过新的装载机，这种变化减少了一半，降至300微米，从而减少了为确保零件长度一致而必须处理的棒材数量。”

在单元中，杆装机机连接到Tornos Bechler MultiDECO 20/8八轴数控螺杆机(左图)。CNC多轴螺旋机床是肯特伍德工厂的第一台这样的机床。它结合了八轴凸轮自动加工的速度和加工能力，以及数控机床的灵活性和更快的设置时间。这使得一台机器能够生产非常复杂的零件，在相对较小的数量(与传统的螺杆机运行尺寸相比)，在相对较短的时间框架内，因为不需要凸轮或特殊工具来生产该零件。

完全没有联系

如前所述，可能影响喷油器部件性能的刻痕和划痕是不可接受的。因此，不仅要避免划痕，例如旋转杆从送杆器进入螺杆机主轴的位置，或零件从主轴转移到反主轴时，但是，完全加工过的部件在离开机器时也必须防止相互接触。

AutoCam通过完全自动卸载系统解决了后一种问题。随着成品部件退出机器，它们会自动捕获以捕获因不可预测的问题而引起的缺陷，例如由芯片鸟巢引起的不完整削减。有缺陷的部件自动弹出。在微小的输送机上一次放置良好的部件，通过清洁操作携带它们（第38页的照片）。

Autocam制造工程师Steve Schoonbeck解释说:“实际上，这是一种双溶剂清洗，以确保我们从部件中去除所有的切削油。“大部分石油在上游阶段被采出。第二阶段获取所有剩余的跟踪。大约每周一次，我们会将上游溶剂取出清洗，用下游溶剂替换，然后从新鲜的下游溶剂开始。在这两个阶段循环使用溶剂有助于我们降低总消耗量。”

零件通过洗衣机运送到出口站，三星电子(Samsung Electronics)制造的法拉曼(Faraman)桌面机器人一次将零件取出一个，然后装入安装在双托盘索引表上的托盘中(照片顺序见第38页)。机器人被编程在每个托盘孔插入一个部件。当托盘满了时，表会转180度，将托盘移到机器人外壳的一个开口处，在不中断操作的情况下，可以安全地取出托盘，并向机器人呈现一个新的托盘。

它是灵活的

这个机器人是便携式的。当喷油器部件不再需要时，可以快速方便地将其移到另一台机器上，如有必要，为其他工作提供自动卸载能力。Schoonbeck先生对这种灵活性印象深刻。他指出:“我们在Autocam使用了很多X-Y工作台(在X和Y方向移动的工作台，为下一个完成的零件定位孔)，但它们通常用于特定的工作。”“机器人是一个真正的进步，因为我们可以重新部署，并在需要时迅速让它们适应其他工作。

“此外，机器人能做的不仅仅是简单地把零件放在托盘里，”他继续说。“他们可以把零件交给钢丝刷或砂轮，通过量规，放进盒子里……执行数十个不同的任务，这些任务对操作员来说可能是困难和/或危险的。当我们完成一项工作后，我们可以将机器人转移到另一项工作，这涉及到一组完全不同的处理任务。

他补充道:“在大多数螺杆加工操作中，当成品部件离开机器进入一个篮子时，操作员会抽检它们，将它们放入提包中，或以其他方式处理它们。”“有了机器人，我们的操作员可以专注于加工方面的事情，让自动化来处理零件。”

Autocam决定在数控多轴螺杆机上生产额外的喷油器部件，而不是通过现有的工艺，这是一个正确的举动。通过在数控多主轴上生产完整的零件，该公司消除了对零件的二次加工操作，避免了在车间中移动零件时的磨损——这是最重要的考虑因素。

Koenig先生报告说，在数控多主轴上生产的零件的周期时间比原始工艺生产的零件要短。在制品库存也已取消。出于竞争原因，凯尼格不愿详细讨论最初的过程。然而，他解释说，在数控多轴螺杆机床上生产零件，可以避免原始工艺生产的零件所需要的最终外径磨削操作，从而大大节省成本。

Koenig先生将节省的节省归功于CNC多主轴和棒式装载机的平稳交互。“如果没有酒吧装载机，我们将在螺丝机中完成更困难的时间，以消除二级操作。”

正在进行的工作

Koenig先生补充说，尽管CNC多主轴上产生的零件的二级操作已被淘汰，但该过程并不完美。“我们现在正在做100％的检查，因为我们偶尔偶尔会被划伤的部分，”他解释道。“但是，我们相信，随着流程本身的微调和一些微小的变化，我们将消除划痕，并且不再需要排序操作。我们还没有必要，但我们非常接近。“