United Grinding 展示了如何重新思考传统磨削技术并结合制造工艺可以扩展磨削的作用并提高磨床的生产效率。

United Grinding North America Inc. 的区域销售经理 Phil Wiss 说:“人们的想法是传统的。在从工件上去除材料时,制造商通常会发现将特定的加工操作与特定的机器类型联系起来最容易。但是,如果机器可以做得更多呢?

可以肯定的是,多任务机器并不是什么新鲜事——它们已经存在多年了。在大多数情况下,这些机器结合了类似的芯片制造工艺。同样,组合工艺机器(将不同工艺组合在一起的机器)也不是一个新概念,但随着公司开发和微调互补技术,新的工艺组合仍在不断涌现。

最近对位于俄亥俄州迈阿密斯堡的 United Grinding 工厂进行的访问提供了一个机会,让我们有机会了解组合工艺在提高加工效率甚至改变机床可能发挥的作用方面能走多远。United Grinding North America Inc. 代表八个品牌的 CNC 磨床:Studer、Schaudt、Mikrosa、Mägerle、Blohm、Jung、Walter 和 Ewag。它为航空航天、汽车、医疗和国防领域的高价值零部件制造商以及切削工具制造商提供服务。它的设备完全由磨床组成,但其中一些机器做得更多。在这些情况下,一台可以做更多事情的磨床会变得更有能力。

重新思考小型零部件制造

在 Mägerle 品牌下,United Grinding 提供 MFP-30 五轴磨削中心,这是一种复合加工机器,旨在磨削复杂的几何形状,特别是用于航空涡轮机的小型叶片和热屏蔽件。

它的核心仍然是一台磨床。

特别是,Wiss 表示,小型零部件制造商可以从这台机器中看到巨大的好处。与独立机器上的多个设置相比,它能够在单个夹具中执行磨削操作以及铣削和钻孔,可以提高精度和更快的循环时间。然而,Wiss 很快指出,它的核心仍然是一台磨床。

“制造商在使用多工序研磨机时应遵守‘80/20’规则,”他说。 “这意味着 80% 的时间应该用于磨削操作,而另外 20% 的时间可用于铣削或钻孔操作。”他说,寻求使用多工艺磨床进行更高比例的铣削和钻孔工作的制造商最好购买比这种高精度磨床更经济的独立机器。

多功能一体机-30

Phil Wiss 讨论了 MFP-30 磨削、铣削和钻孔组合加工机床。他说它非常适合制造小型航空航天部件。

该机器的直接驱动 12,000 转/分钟主轴可使用立方氮化硼 (CBN) 砂轮进行磨削以及缓进给磨削带氧化铝轮子。“缓进给磨削是一个可以提供比您想象的更多的过程,”Wiss 说。通过缓进给磨削,制造商可以进行比传统表面磨削更大的切削深度。即使加上慢速移动,所达到的材料去除率(MRR)也远高于精磨。使用磨削代替芯片制造工艺的能力是制造商重新考虑小型部件制造的另一种方式,尤其是在切割航空航天应用中常用的较硬材料时。在这些材料中,砂轮的进步使缓进给磨削的 MRR 增加。

重新思考刀具磨削

来自 United Grinding 的另一台突出显示的多工艺机床展示了重新思考刀具磨削如何打开新的增长渠道,而制造商不会偏离他们的舒适区太远。这台机器是 Walter Helitronic Power Diamond 400。它将多晶金刚石 (PCD) 和立方氮化物 (CBN) 工具的旋转腐蚀与硬质合金和高速钢 (HSS) 工具的磨削相结合。

Walter Helitronic Power Diamond 400

Walter Helitronic Power Diamond 400 将旋转腐蚀与磨削相结合,使制造商能够在单个夹紧循环中生产 PCD
工具。Simon Manns 解释说,PCD 市场上的新老制造商都可以使用它。

据模具事业部总经理西蒙曼斯介绍,这台机器可以为进入PCD模具生产的制造商提供巨大的利益。“这台机器使这些制造商能够磨削硬质合金刀具,直到他们能够打入 PCD 市场——这是进入 PCD 刀具生产的入门级方式,”他说。

传统上,PCD 工具使用 EDM 设备进行切割,然后进行磨削操作以沿工具的切削刃露出金刚石。已经在这个市场上竞争的制造商通常拥有独立的设备和流程。也就是说,Manns 指出,结合 EDM 和磨削工艺的单台机器的好处不仅限于刚刚进入 PCD 市场的制造商。“这对于想要改进其工艺的制造商也非常有用,”他说,因为在一台机器中组合操作可以导致更严格的工艺控制。

根据 United Grinding 的说法,旋转腐蚀和磨床对于 PCD/CBN 刀具的生产和修磨来说都是一种经济投资,因为复杂几何形状的完整加工可以在一次装夹中完成。

该机器的精细脉冲技术可提高腐蚀或 EDM 加工的效率。它旨在提高 PCD 刀具的表面质量、切削刃粗糙度和工艺可靠性。这项技术的关键是液冷发电机,它为不同的材料和表面光洁度提供不同的预设代码。不同的代码可以调整脉冲的频率和电流的大小。例如,与其花费大量时间运行超精细循环,Manns 说制造商可以运行粗加工循环,然后是半粗加工循环,然后是超精细循环,以减少整体循环时间,同时实现出色的表面光洁度。

重新思考线材修整

第二代WireDress

第二代 WireDress 尺寸减小,有助于更轻松地融入机器。它基本上一分为二,线切割组件位于尾座后面。

United Grinding 展示的第三台机床是 Studer S41 万能外圆磨床。尽管机器本身严格执行磨削操作,但由于结合过程的不同模式,它值得在这里包含:这台机器上的砂轮修整 - 本质上,加工将加工零件的金属粘合砂轮 - 是通过传统修整器或电火花加工。展示的磨床配备了第二代 WireDress EDM 技术,可以旋转导线器以覆盖砂轮的两侧,并移动以将砂轮修整成精确的轮廓。United Grinding 表示,它可用于修整金刚石或 CBN 砂轮,将循环时间缩短 55%。EDM 技术会侵蚀粘合,而不是切割的砂粒,因此砂粒会暴露且锋利。这使砂轮使用寿命更长,切割速度更快。万能外圆磨床用于高产量应用,可以结合标准磨削和高速磨削,因此虽然这台机器仅执行 ID/OD 磨削,但在机器内组合工艺仍然可以提高和扩展其能力。

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