让磨削砂轮更智能

来源:荣格国际金属加工商情

发布时间:2019年4月9日下午 08:04:33

作为影响磨削加工质量和生产效率的重要部件,砂轮的自动化显得尤为重要。配备了数字化接口,磨削工艺的数字化进程才能更加如鱼得水。

图 1:集成在 Hermes 公司 CBNi 砂轮中的射频芯片是真正的“内 在智能”。

和其它的机械加工技术一样,磨削加工技术也正在努力地实现数字化、迎接新的技术挑战。磨削刀具、 机床的生产厂以及砂轮、磨床的用户们在认真考虑怎样才能把数字化技术融入到日常生产过程中,提升磨削工艺技术的数字化和网络化。

此背景下,用户对砂轮提出了更高的加工要求,希望有更高精度的砂轮,以便加工出高质量的表面粗糙度、更加严格的公差和最佳的视觉效果,一句话:“完成最后一 道工序”。

数字化磨削的基础 磨具生产厂

Hermes 公司就是一家数字化磨削刀具研发的先锋企业,其研发生产的 CBNi 砂轮中含有一块 RFID 射频芯片,可能实现砂轮与磨床以及砂轮与仓库管理系统之间的无线连通。这种芯片的读取速度为 16Byte/0.02s 至 0.03s, 可以单独编程控制。

芯片中还可为客户预先存储个性化的数据,譬如测试 数据、工艺过程识别号、最大圆周速度和砂轮修整参数等。 同时芯片的读写需要密码,为重要数据提供了可靠的安全 保护。该 CBNi 砂已获得了许多应用验证,例如通过了在 汽车工业、轴承工业和医疗器械生产领域中使用的认证许可等。

给机床企业带来的益处

如今,机床生产厂的新产品都要比之前的更高效、 更安全可靠、更透明化和更便捷。对此,数字化技术能够提供极大的帮助。借助于智能化联网和接口技术,现 代化的金属切削加工机床能够提供、处理更多的信息。 在全球范围内获取切削加工工艺过程的数据,在快速、 数字化故障诊断基础上更好的技术服务,通过不断的采 集评估数据信息来提高生产能力以及更加简单的个性化操作,同时让不同类型的切削机床通过网络进行连接, 以便在连续性的生产过程中不断的优化切削加工机床的工作参数。

图 2:智能的 CBNi 砂轮已经在不同的工业领域中胜任了复杂的精密加工任务。

图 3:连续性的砂轮使用时间、极限值、工艺过程和使用历史数据和信息是不断的改进完善、与实际生产过程保持最佳匹配的高效刀具物流的基础。

图 4:根据用户企业的数字化程度不同提供不 同的数字化管理系统。

对于机械制造商来讲,智能化技术改造是最简单、最经济性而且也是最容易提高企业竞争力的方法。由于嵌入到砂轮中的 RFID 射频芯片的体积很小,因此无论是小型砂轮还是体积庞大的无心磨砂轮都可以使用。

智能化砂轮方案

智能砂轮能够自动连续地、独立检测使用时间、极限值、过程和使用历史数据。

加工过程中的所有信息、经数字化接口传输给控制系统,并且还能实时更新。采集到的数据都保存在高层次的云中,省去了传统的纸质文件记录。网络化的切削加工有着更加清晰的可追溯性和刀具与工艺过程的对应 关系,包括了最终产品的可追溯性和刀具与最终产品的对应关系。同时,数字化记录也向机床操作者提供了每 一刀具使用寿命的重要信息;除了砂轮的几何参数之外还有砂轮磨削零件的数量数据或者砂轮修整的次数等等。 当砂轮到了规定的使用寿命时会自动的发出新砂轮的订单。这也为智能砂轮的用户提供了更高的效率和工艺过程可靠性。

乍一看,似乎成套的数字化、网络化解决方案提供了许许多多的优点和好处。但这并不一定是所有金属切削加工企业的最佳解决方案。为了成功的引进数字化砂轮就必须事前彻底摸清企业实际情况,知道存在的具体问题是什么:生产加工过程中有质量问题吗?有足够的过程自动化吗?是否存在由于刀具 - 机床设备碰撞而出现的安全问题吗?打印的使用操作指南是否清楚、能否准确解决所遇到的问题?

在摸清了上述种种,知道了企业当前的自动化等级之 后,最后才是选择需要贯彻落实的智能解决方案。

基于 APP 技术的单机解决方案是合适的数字化入门技术

数字化刀具管理最简单的方式就是基于 APP 技术的 单机解决方案。在这一解决方案中,砂轮中嵌入的接口可以利用无线通讯方式将采集到的数据保存在计算机或者平板电脑中并在那里对数据进行管理。

单机解决方案的另一个用途就是:将数字化刀具也纳入到单台机床的监控系统之中。可以完成对像电力消耗、压缩空气消耗、温度以及刀具特殊参数等重要过程数据的监控。

将这种单机解决方案完全集成到 MES 生产制造执行系统之后才能完全开发出它的全部潜力。当企业已经使用了 MES 生产制造执行系统时,将智能砂轮集成到 MES 系统中的工作就比较简单了。如果您的企业还没有达到相应的数字化水平,则较高的新技术引进和投资意愿是利用数 字化技术的最重要基础和前提。

 

 

□ 本文译自德国 Werkstatt und Betrieb 杂志

作者:Tim Göttsching、Verena Göhler

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