EWS Weigele 公司是全球技术领先的车铣组合刀具系统制造商之一。在与EWS合作的道路上,GROB公司的五轴加工中心充分挥发了在高精度加工中的优势。
关键零件:调质钢材料的自驱式刀具壳体。
机械加工是一个必须要满足许多标准要求的行业领域,但这数量众多的标准之间也有一定的漏洞。例如,回转刀架和自驱式刀具之间的接口设计就没有标准可依。全球的车削加工机床生产厂都在回转刀架和自驱式刀具接口的结构设计中进行着一场角逐:以高精度和高稳定性的结构设计,满足最终用户的要求。
德国巴登-符腾堡州乌英根市的EWSWeigele公司就是这场多种刀具变“型”竞赛中脱颖而出的一家。这家施瓦本地区的家族企业可生产/提供大约3万种常规刀具和自驱式刀具的组合、变型解决方案和数百种刀具与机床主轴和回转刀架的安装连接方式。
有着高精度要求的运动和速度
“我们作为能够满足用户最高要求的刀具智囊团而享誉全球。我们开发的高精尖刀具系统在数控车床以及今天的车铣复合加工中心里已经成为加工工艺过程中不可分割的组成部分。多种多样的刀具解决方案巩固和扩大了我们在全球市场中的地位。这一方面得益于我们在刀具设计、刀具开发方面有着丰富的经验,另一方面是因为我们强大的生产加工能力,”EWSWeigele公司总经理兼首席执行官FrankWeigele先生坦率地说,“用户对我们的要求很高,我们也承受着巨大的压力——所有的加工公差都在几微米的公差范围之内。而每一类刀具产品生产的数量不多,大多在2件到30件之间,小到渗碳钢和调质钢的30mm的立方体,大到长度1,200mm刀具。对于一家现代化的、又有着很好经济效益的企业而言,我们除了要满足上述要求之外还要注重生产过程中的自动化——将重点放在提高用户机床设备的生产能力和切削加工工艺过程的可靠性方面。”
无人值守的夜班生产 : 三台 GROB 公司五轴通用加工中心中最新的 一台 G350 加工中心配备了可以存放15个托盘的圆形托盘存储系统。
大约十年前,EWS公司就对市场中不断增长的刀具需求做出了正确的决策并将自己的刀具制造重点从四轴加工中心转移到五轴加工中心所需的刀具领域中。“我们的生产加工能力已经很强了,但希望能再提高一个层次。”Weigele先生说道。例如,EWS公司的创新产品Varia快速换刀系统只需校准一次,刀具夹持器基体的位置就可以一直保留在机床设备的回转刀架之中,之后就能以刀具夹持器为基准实现刀具更换。这也对刀具夹持器基体的锥体—端面所形成接触面的切削加工提出了非常高的同轴度要求,对传递扭矩的多边形体和直角型、直线型自驱式刀具提出了非常严格的形状和位置公差要求。
和GROB一起实现了突破
十年前,与一家德国加工中心生产厂的合作是EWS公司步入生产五轴车铣加工刀具的起点。但,由于五轴加工中心的设备可用性和技术服务达不到用户的期望值,合作宣告失败。而GROB公司抓住了这一机会来证明自己。“GROB一位经验丰富的销售工程师的来访解决了我们之间的信任问题。根据他的意见我们选择了合适的中型通用五轴加工中心G550。”Weigele先生说。
之后,EWS公司又购买了两台更小一点的G350。在后一次购买小型五轴加工中心的同时,EWS也购买了与其配套的PSS-R15圆形托盘存储系统。这一优化改进后的托盘存储系统可以同时存放15个托盘,能够实现无人值守的自动化上下料。
“这两次购买的设备都是建立在我们使用GROB公司五轴加工中心经验基础之上的决定。GROB公司在技术服务的反应速度、解决问题的能力和价格方面都是顶级的。”EWS公司的总经理说道。
像汽车制造业一样的工序能力指数
正如前面所介绍的那样:自驱式钻、铣刀系统通常都要能够承受很大的扭矩,而且刀具轴线与机床主轴轴线之间的夹角通常为90°。这就相当于一个微型的、直角传动的“变速箱”。这一微型变速箱中齿轮轴轴承的垂直度公差、位置公差和同轴度公差都在几微米的范围内。
完成各种复杂的切削加工任务:某些特殊几何形状的切削加工需要在GROB公司五轴通用加工中心中使用 U 轴的自驱式切削刀具。
在EWS和GROB公司应用技术专家的密切合作中,五轴加工用刀具项目开展的非常顺利。“我们的G系列五轴通用加工中心的结构设计具有很高的加工稳定性和很长的使用寿命,工序能力指数达到了汽车制造业的Cpk=1.33。这一工序能力指数给我们带来的切削加工效果就是将公差带从5μm减小到了3.5μm。在我们的测量技术合作伙伴Renishaw公司和集成的闭环测量解决方案的帮助下,我们建立起一个将测量值、测量仪器设备、加工机床和CNC控制系统连接在一起的智能网络,即使是在自动化加工的生产模式下也能够确保满足非常小的加工公差带的要求。”GROB公司地区销售经理JoachimSchemel先生说。
确保领先地位
这一解决方案有力地帮助EWS公司在全球进一步巩固、扩大其领先地位。除此之外,EWS公司成功的关键还有两点:创新性的研发和认真倾听客户的需求。自驱式刀具之所以能够逐步成长为一个品种繁多的系列产品就是因为众多客户希望从EWS一家公司那里买到车削和铣削加工中心使用的所有刀具。目前,磨削加工也开始进入G350的加工能力之中了。磨削加工除了要求有很高的转速之外还要求有顶级的磨具支承能力。Weigele先生用施瓦本当地的俗语说道:“磨头不能抖动。”翻译成标准德语就是:“悬臂的磨削刀具要有足够的支撑力。”
EWS公司与GROB公司的合作是真正的双赢;不,是三赢:双方的业务关系、技术解决方案和技术服务三个方面的三赢。
本文译自德国 Werkstatt und Betrieb 杂志
作者:Helmut Damm