耳轴机在过渡

假定任何已建立的加工方法都已被较新的技术所掩盖是危险的。危险在于过早地宣布胜利。就像新技术一样，旧技术也在不断改进。这种改进可能会使旧的方式焕然一新。

考虑从铸件或锻件开始的汽车零件生产，以及类似的大批量加工应用。近年来的一个趋势是，从专用传输系统转向在数控车床和加工中心上加工这些零件。功能更强，成本更低的CNC使这些标准机器更快，更准确，更便宜，而这些机器固有的灵活性导致了一个过程，很容易重新配置生产数量或部件设计的变化。

然而，CNC的相同进步也使得将这种控制应用于传输系统中的多个运动轴具有成本效益。这样做结合了转移加工的生产力与一些适应性和易用性典型的数控机床。由于这种改进和其他改进，今天的“专用”加工系统几乎不像以前那样不灵活。

目前转移加工技术的一个例子来自机械制造商CityMachine来自印第安纳州芒西。该公司制造数控耳轴式旋转传输系统。

Bob Haack是该公司的副总裁。他说，要让这些机器中的一台应用程序非常适合它，几乎总是需要一个学习过程。熟悉已建立的耳轴型设计的潜在用户往往不知道CNC如何改变这些机器。与此同时，外包已经将潜在的耳轴机械工作外包给了以前从未处理过如此大批量的合同工厂。标准加工中心和车床是这些商店最了解的，在许多情况下，他们不知道像耳轴式机器是一个可行的替代方案。

上下索引

旋转转移机器将零件从一个工位移动到另一个工位。一般来说，装载和卸载发生在一个站，而加工(或一些相关操作，如测压)发生在所有其他站。每个工位在顺序过程的不同阶段处理不同的工件。由于所有工位同时处理工件，从一个工位到下一个工位的每一次移动都将交付一个准备卸载到装卸工位的新工件。

“耳轴”一词表示旋转转移的方向。最初的耳轴是大炮上下转动的销。在耳轴式机床中，耳轴是水平轴，工件围绕它向上、向下或横向转动。(参见图1。)旋转传送的另一种类型是转盘式机器，它将零件水平分度。这两种类型的机器都是将固定的工件沿圆周从一个加工主轴移动到下一个加工主轴，但拨盘机像旋转木马一样移动零件，而耳轴机像摩天轮一样移动零件。

哈克描述了垂直索引的一些优点。其一是芯片控制。与卧式加工中心类似，耳轴机可以依靠重力来完成大部分工作，使切屑远离切割的道路。

另一个优点是耳轴配置可以方便地访问部件的三个不同的面。在给定的工位上，数控轴可以达到一个径向面和两个轴向面。(参见图2。)拨盘式配置(其地板和机器的底座直接低于工作)提出了设计挑战，以达到这些轴向面之一。

第三个优势与占地面积有关。耳轴机的空间需求大多是垂直的。与类似的机器水平索引相比，实际占用的空间相对较小。与一组标准机床相比，其占地面积可以非常小。哈克说，以CityMachine的一位客户为例，他们把耳轴机的电器柜放在夹层，这样可以节省更多的占地面积。

CNC为这些机器带来了额外的好处。最明显的是可编程性。如果两个相关零件非常相似，以至于它们可以共享相同的模具和夹具，那么只需调用不同的CNC轴程序就足以从一个零件号转换到下一个零件号。

但是，当需要更换模具时，CNC的一个更重要的优势就发挥作用了。早期为液压驱动而设计的耳轴机械限制了工作区外工具的使用。工具很难改变。但滚珠丝杠驱动轴沿滑动方式移动克服了这一限制;把这些轴从机器里拿出来很容易，这样操作员就可以拿到工具了。(参见图3。)事实上，在机器上较低的刀具是如此容易接近，换这些工具中的一个比换一些标准数控车床上的工具更容易。哈克认为，CityMachine在为这些机器找到新应用方面取得的成功，主要归功于这一设计上的改进。

工作地点

他说，耳轴式系统在每年生产50万件左右时就开始具有经济意义。随着外包将更多这种规模的工作机会转移到较小的制造商，这些机器的市场也在那里。小批量生产的经验使这些车间熟悉标准车床和加工中心。然而，将标准机器应用于大批量作业可能会带来与土地和劳动力相关的问题。商店需要为所有的机器找到足够的空间和足够的操作员来操作它们。工作处理自动化可能会减少所需的操作员数量，但这种解决方案往往会增加占地面积的需求。相比之下，耳轴型系统直接解决了这两个问题。它的空间需求是垂直的，并且只需要一个操作员。

图4展示了以前使用标准机器生产的部件系列。耳轴机在这个应用中取代了两个车床和一个跨孔钻镗床。一个更为极端的机器整合例子来自CityMachine目前正在竞标的一个应用程序。在这项工作中，与耳轴机相当的生产率需要12台车床和4个加工中心。

旋转转印机也可以简化质量控制。当标准机器用于大批量工作时，零件通常通过并行工位或工序流动。冗余允许在一个流程路径因服务中断时继续生产，但它会使质量问题难以跟踪。例如，如果有零件坏了，三个冗余车床中哪一个出了问题?或者墓碑固定装置的24个位置中的哪一个?旋转转移使得任何错误的原因都很容易识别，因为每个部分都以单一不变的顺序从一个站移动到另一个站。事实上，该序列还可以包括需要非常精确的尺寸控制的测量。在一个工位测量一个特征可以让CNC在另一个工位的切割趋势超出控制极限时进行补偿。(参见图5。)

哈克说，选择耳轴式系统的原因不仅在于效率，还在于精度。许多用户服务于精度要求不断降低的汽车行业。例如，卡车零件曾经被用于工作车辆，但现在它们被用于期望在高速公路上平稳行驶的suv。公差带的缩小反映了这种转变。耳轴型系统通过减少零件处理来帮助制造商保持这些公差。在旋转转移机，一个单一的卡盘携带零件到每个工位。如果在卡盘中持有的特征不需要加工，那么单个卡盘就足以加工完成零件。

在至少一种加工操作的情况下，数控耳轴型系统的生产效率远远高于更标准的机床。那个操作就是深孔钻孔。

当加工中心用于可能是枪钻的各种孔时，孔是分阶段加工的。无支撑的长钻头太不稳定，无法用于整个孔，因此加工中心开始使用更硬的短钻头，然后使用逐渐变长的工具进行更大的深度。在每一种新工具之前都要更换工具。

数控耳轴式系统使用相同顺序的钻头，并使用其滑动方式的行程来进行与加工中心的钻孔动作相当的动作。不同之处在于耳轴机同时使用所有这些工具并同时进行所有这些动作。在每个旋转指数之间的时间，一个新的深孔被加工。这比加工中心的速度快多了。它也可能比枪式钻床快。