为什么说若要使严苛的车削工序提高生产率,需要最先进的技术
为什么说若要使严苛的车削工序提高生产率,需要最先进的技术

订单满量是所有制造企业的梦想。但是如果缺乏高技能工人,这个梦想不会进展太顺利,而这种缺乏在很多地方都存在。奥地利企业BHDT正努力解决这个极富挑战性的情况,方法是在其自己的运营中反复测试和采用最新技术。结果取得了巨大成功:得益于山特维克可乐满的创新PRIMETURNING™工艺,该公司得以将加工时间缩短50%,甚至难加工的材料也同样实现了如此大幅度的优化。

BHDT是家族式运营企业,员工大约215名,年销售额6,000万欧元。作为高压系统以及化工和石油化工行业的专业制造商,该公司在奥地利拥有三座工厂。在位于施第里尔州 (Styria) 的卡普芬贝格 (Kapfenberg),共有20台机床两班轮换为各大知名塑料和废料制造商生产管道、线路、阀门和各种配件。凭此,这一活跃在全球范围的企业得以充分运用其多年积累的丰富经验和全面的专业知识以及持续一致的高品质和最新技术标准。公司已与山特维克可乐满密切合作20多年。

“未来三年,我们BHDT会相当忙。我们缺少高技能工人,虽然我们有自己的培训课程,但这个问题也无法完全解决,所以我们必 须保持高度创新,也就是说要一直稍微领先于时代,”产品经理Michael Asinger如此表示。 在此背景下,公司希望持续不断地发展和自我提升。尤其是,BHDT看到了自动化和数字化领域的巨大潜力:“创新技术帮助我们进一步优化我们的加工过程,进而成功掌控高负荷工作量。”

寻找优化潜力
在寻找更多进步可能性时,也考虑了传统车削过程。为了能够进一步提升这一成熟领域的生产率,BHDT对山特维克可乐满设定了新标准的一种解决方案产生了兴趣,它就是:PrimeTurning™工艺。

“自从2017年问世以来,PrimeTurning™加工过程一直被视为车削领域最重大的创新。这个实现了全向车削的特别方法生产率极高,是传统车削的高效替代,”山特维克可乐满欧洲车削中心产品经理Günter Koch如此解释道。“不同于常规纵向车削的PrimeTurning™方法使刀具能够在靠近钻轧头的位置进入工件,从而可在对立方向去除材料。这种‘反向车削’方法实现了较小的主偏角,可大幅提高生产率。”整个概念由PrimeTurning™、CoroTurn® Prime A型和B型刀具以及用于PrimeTurning™的CoroPlus® Tool Path软件构成,同时与市场领先的CAM软件相融合。2023-11-03T08:57:09.png
测试阶段
现在BHDT已经非常了解这个概念,他们希望充分利用众多益处。为此,他们在工厂里开启了一个相当长的测试阶段。

初始测试在一台Traub车床和一台Geminis滑动主轴箱式车床上进行,加工工序的长度达到4米;最后的测试在Okuma Macturn 550车床上进行。适用于PrimeTurning™的第二代可转位刀片已经可在这里使用。“第二代刀具的巨大优势在于新款PrimeTurning™刀片采用负前角和双面设计。其具备四条切削刃,是其前代型号的两倍,因此有可能实现更高经济性的加工。此外,该刀具采用了坚固的新款刀片座,能够防止万一刀片破裂时刀具破裂,”山特维克可乐满客户经理Adnan Alijanovic如此解释道。

针对新刀片的测试涉及多种材料的加工,从正常回火的中等强度钢,到中等韧性的不锈钢,再到超强韧的双相材料,丰富多样。由此实现的成果是切削性能得到了大幅提升:“得益于PrimeTurning™工艺,我们可将切削速度加快一倍,再加之高进给率,因此可将加工时间缩短30%至50%,具体取决于材质本身,”BHDT工作准备部门主管Christian Eder表示。

此外还有其他优势,包括断屑情况得到优化,不会产生连续的废屑,也就是说切屑不存在问题。这是巨大的改进,因为其他切屑很容易在零件周围缠绕,进而导致机床不得不停机。“只要切削互相勾连,就需要花大力气进行清理,因此严重降低机床利用率。此外,由于我们产生的某些切屑比手术刀尖锐,所以,凭借安全、稳定且持续的PrimeTurning™加工过程,我们能够大幅降低机床操作员遭遇事故的风险,”Christian Eder如此强调。

成功的部署
继成功的测试阶段之后,下一步是在工厂里永久部署该工艺。这里,重点聚焦能够完全展示优势的创新车削工艺。由于BHDT不存在经典大规模生产且很多产品仅以短吃刀时间进行生产,所以重点聚焦的是必须去除大量材料的加工过程。这是因为无论单零件生产还是小批量生产,不可避免的装夹、夹紧和编程用时都变值得了 — 因为时间都被缩短了,尤其是漫长的粗加工工序。

到今天,BHDT一直使用易于使用的线上工具CoroPlus® Tool Path为特别的加工过程进行编程:“未来,我们想要通过PrimeTurning™,辅以一种新的编程系统,执行完整的零件加工工程,包括粗加工,以期实现进一步简化。但是山特维克可乐满所提供的线上解决方案性能超凡、价格亲民,是真正的超值之选,尤其对于那些无法通过自己的系统进行编程的制造企业,”Christian Eder如此表示。

除了加工方面,若要实现PrimeTurning™方法的最优利用,还需满足大量前提条件,无论对于机床还是零件。例如,机床应具备充足动力和稳定性,且考虑到大量的切屑累积,最好是封闭式设计。待加工零件以及张紧程度和悬伸等工况也必须适合新的车削方法。“我们将尽可能使用PrimeTurning™,只要零件和机床特征允许,能够实现成功的使用。我们尤其考虑的是粗加工和轮廓加工工序,包括内部和外部加工。鉴于PrimeTurning™刀具所实现的高灵活性,相比ISO刀片,它们为我们提供了更多高可达性的可能:因此,我们的目标是未来不仅为纵向和端面车削工序使用PrimeTurning™,同时也涵盖切槽和轮廓车削,”Michael Asinger解释道。
出色的团体表现
在BHDT,参与其中的每一个人都对PrimeTurning™方法的益处深信不疑。尤其是,经验丰富的机床操作员的初始疑虑被迅速打消,因为加工效果显而易见:“所有人都能很快看到PrimeTurning™方法为BHDT带来真正的附加价值。对于身为企业的我们,尤其正向的益处是,我们共同实现了改进和提升。经过山特维克可乐满专家们的测试,应用工程师们与机床操作员、刀具店铺和工厂管理者携手合作,作为一个团队共同实现了出色效果,”Michael Asinger高兴地说道。

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