多工序加工的模块化解决方案

最大限度地提高金属切削的生产力，需要的不仅仅是应用高的切削速度和进给率。为了真正具有竞争力，车间还必须最大限度地利用可用于工作的时间。目前的时间管理策略包括使用多任务机床，这些机器可以在一次设置中执行多项操作，同时消除了将零件从一台机床移到另一台机床的时间。

在一次装夹中创建一个零件，通过消除在制品和重新装夹的错误，产生了巨大的节约。然而，一个缺点是难以管理由多任务/多工序机床的每个单独操作产生的不同类型的切屑。

Bourn & Koch 400H机床的工作主轴需要进行铣、车、钻和磨。Jorgensen输送与过滤解决方案系统被选择用来处理所有这四项工艺所形成的切屑。

天生的多任务加工者

位于美国伊利诺伊州罗克福德的Bourn & Koch公司（B & K公司）是一家自动化机床系统供应商，也是齿轮制造和磨削设备的专家，它设计了一种名为MT3的多任务机床。该系统以布兰查德式立式磨床为基础，旨在提供全面的车削和铣削能力。一个专门的机器人更换工具和工件，以及单独的磨/铣/车削主轴盒。

在开发过程中，B & K公司确定，各种加工操作中形成的各种类型的切屑构成了潜在问题。这是因为磨削通常会产生淤泥状的切屑，而铣削的切屑可能是大而碎的，车削和钻孔产生的切屑可能是长而弯曲的。

B & K公司联系了材料处理专家Jorgensen输送与过滤解决方案系统，该公司设计和制造切屑处理和冷却液过滤设备。

在研究了B & K公司的机床后，Jorgensen公司设计了一个铰链式钢带输送机，可以处理所有三种类型的切屑。该解决方案以该公司的EcoFilter输送机为基础，这是一种自清洁的两级排屑和冷却液过滤系统。

除了传送带提供的粗略过滤外，可移动过滤箱也提供了额外的好处。大颗粒物（200μm以上）被从废液中过滤出来。然后，剩余的冷却液和细小的颗粒被泵送到一个袋子里，将冷却液过滤到10μm或更低的透明度。

“淤泥”的消失

对于需要大量磨削的应用，会产生很多类似“污泥”的切屑，B & K公司使用旋风过滤来代替袋式过滤器，并配合Jorgensen公司新的PermaClean系统。装有PermaClean的冷却液罐通过在罐内增加导流喷嘴，使冷却液保持运动状态，悬浮切屑颗粒，防止它们沉淀。Jorgensen公司称，当与旋风过滤相结合时，该过滤系统几乎是免维护的，大大减少了频繁清洗水箱所需的劳动力。

MT3机床和Jorgensen公司的传送带都具有模块化的特点，使用户能够升级他们的系统，增加切削操作或附件。如果需要，车间可以单独使用MT3机床的磨削、铣削和车削功能。磨削主轴为铣削和钻孔提供了旋转运动，车削主轴可配合使用专用的静态车刀，产生不同的车削力。

MT3机床以布兰查德式立式磨床为基础，旨在提供全面的车削和铣削能力。一个专门的机器人更换刀具和工件，以及独立的磨/铣/车削主轴盒。

用户可以通过CAM系统对机床进行编程，也可以通过手动编程来完成个别任务。B & K公司有自己的对话式声控磨削人机界面（HMI），可与发那科操作引导I系统一起使用，用于外径和内径型铣削和修整。B & K公司的机床控制器还具有一个主列表程序，用户可以为每个刀具建立单独的程序，然后将它们串起来加工某些零件。

机床控制器指导独立的机器人更换主轴上的刀具，或更换主轴。目前有HSK 50和HSK 63铣/磨主轴，以及HSK 63和HSK 100车削主轴。主轴盒通过一个类似HSK的大型连接件锁定到机器主轴电机上，B & K公司称之为HBK 200。独立机器人有一个独特的抓手，执行刀具和主轴更换以及零件处理。

在目前的开发阶段，MT3机器是一个三轴铣/车/磨。一个虚拟的Y轴创造了第三个轴，其中直角坐标被转换为圆柱坐标，使C轴和X轴能够通过结合旋转轴和直线轴的运动产生角度移动。

“从一开始，我们就把重点放在新机器设计的模块化上，”B & K公司的工程经理Peter Mischler说，“但除此之外，可升级性也是实现我们真正的持续灵活性目标的关键，Jorgensen公司很快意识到这一点，并提供了完美的系统。”

模块化解决方案

Jorgensen系统的一个模块化特点是允许更换传送带。对于B & K公司设计的第一台机器，该公司使用了一个标准化的铰链式钢带输送机。

然而，Jorgensen公司的模块化设计使打算将机床主要用于磨削而很少用于铣削或车削的客户可以订购拖拽式皮带输送机。拖拽式与铰链式具有相同的机身，并适合于预先设计的水箱系统。

如果一个车间购买机器是为了完成某个项目，这种适应能力就会发挥作用。例如，如果车间确定它主要是进行磨削，可能有必要将排屑系统从铰链式钢带改为拖曳式钢带。输送系统的模块化也使得购买一条新的皮带而不是一条全新的输送机成为可能。输送机的框架和主体将保持不变。

灵活系统的另一个优点是可以自由选择不同类型的过滤装置，如重力过滤器、袋式过滤器或旋风过滤器作为系统的主要过滤。B & K公司对旋风式过滤感兴趣，因为它消除了过滤介质和相关的维护。

满足客户的需求

Jorgensen公司强调它有能力在其FlexFiltration系统的基础上提供一个完整的模块化冷却解决方案，可以进行配置以满足客户需求。这包括灵活地处理加工系统的变化和更新，如通过冷却工具和过滤水平的调整。

Jorgensen公司总裁和首席运营官Karl Kleppek说，B & K公司的机床创新与Jorgensen公司提供的先进冷却液回路技术的结合，证明了这种方法的价值。

来源：荣格-《国际金属加工商情》

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