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多任务改变了一切

商店通过使用创新的多任务机器来充分优化流程,包括从原材料进入商店到最终产品发货的所有过程,以满足不断增长的高混合/低产量策略的需求。

发布时间:2019年4月15日

为了加工超长、重型零件,来自Mazak的VTC-800/30 SR搅拌摩擦焊垂直移动柱加工中心通过即插即用集成系统将搅拌摩擦焊添加到加工主轴上。搅拌摩擦焊头可以一次焊接而不沉积多层金属,大大简化了焊接件的修复和不同金属的连接,包括不溶性材料,如镍和铁。可选的中心分区从一个固定的桌子创建两个工作空间,使生产需要连接和铣削的零件成为可能。(前视图)
为了加工超长、重型零件,来自Mazak的VTC-800/30 SR搅拌摩擦焊垂直移动柱加工中心通过即插即用集成系统将搅拌摩擦焊添加到加工主轴上。搅拌摩擦焊头可以一次焊接而不沉积多层金属,大大简化了焊接件的修复和不同金属的连接,包括不溶性材料,如镍和铁。可选的中心分区从一个固定的桌子创建两个工作空间,使生产需要连接和铣削的零件成为可能。(第二次观点)
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在多任务技术引入之前,工业化集中于大规模生产制造范式,从亨利·福特的T型生产线一直持续到现代。机床被设计用来高效地完成单一类型的操作,零件在几台不同的机器上花费很短的时间来加工。但是在20世纪80年代早期第一个铣削主轴被引入车床后的短短几年里,多任务处理改变了一切。现在,商店通过使用完全优化的流程来满足对高混合/低产量策略的不断增长的需求,包括从原材料进入商店的那一刻到最后的部件被装运的那一天的一切。这是通过创新的多任务机器实现的,这些机器结合了车削、铣削、钻孔、攻丝和镗孔能力与第二车削主轴、多个工具塔、y轴能力,或倾斜/旋转铣削主轴和工作台。

这还不是全部。由于制造商的部分加工需求推动机床技术超越其当前的加工能力水平,机械制造商已经通过推动多任务信封也向前。例如,传统多任务处理的一个关键限制是,它的所有操作本质上都是减法的。进入混合多任务的概念,它将减法过程与加法和连接能力结合在一起,在以前从未可能的高效组合中。在许多方面,混合多任务的好处类似于制造商发现的第一个多任务机器。它们显著减少了交货期,尤其是考虑到研发时间,并简化了开发流程。通过消除转换和设置时间,以及混合多任务生产率,节省的成本迅速增加,并且易于集成到自动化解决方案中,多任务机器允许商店大幅降低他们的运营成本和资本设备支出。

在革命性的添加剂技术(如激光/多激光金属沉积)和我们自己的热丝沉积(HWD)之间,同样是一项革命性的技术,它将为世界上一些最复杂的连接操作带来简单性:搅拌摩擦焊接(FSW)。最初引入的焊接研究所(双胞胎;在1991年的英国剑桥大学(Cambridge, England)中,搅拌摩擦焊(FSW)通过将一个旋转的销压在工件上摩擦产生热量,产生的接头几乎不需要后处理,不使用填充材料,抗腐蚀,并能产生多种连接类型,包括空心连接。在搅拌摩擦焊过程中,搅拌摩擦焊工具和工件本身都不熔化,这比其他焊接技术引入的热量更少,减少了热影响区。

FSW的旋转圆形工具在垂直压力下伸入工件材料,瞬间暂时创造塑化材料的热池,然后沿工件横穿焊接。该方法将材料从一侧移动到另一侧,分解晶粒结构并允许晶粒再生,而工具肩部约束它们的形式的方向。这种受控的精制晶粒再生巩固了焊接接头,使材料更强,同时保持其原始的热和化学性质。在我们最新的混合多任务机器上,配备有MAZAK MEGASTIR开发的FSW负责人,整个焊接过程在一次通过时进行,而不会沉积多层添加的金属。该技术显着简化了修复焊接部件和加入异种金属的过程,包括诸如镍和铁的不溶性材料。

由于FSW关节需要少量后处理,因此使用无填充材料,抗蚀剂抗腐蚀并产生各种关节 - 包括空心 - 其一体化的简单性,除了提高的部分质量外,还可以上节省成本。众多行业流行的过程。FSW特别适用于半导体生产,以及制造电池,电池托盘和车辆,尤其是混合动力和电模型。例如,在电动车上,制造线使用FSW将伺服驱动电机连接在每个车轮上。造船厂为航空母舰生产装饰,以FSW为他们的加入方法。在能源产业中,深孔钻孔限制了焊接部件的使用“沿着孔”,因为传统的焊缝可以构成零件上的弱点,但是对于FSW,那些焊缝保持与整体材料相同的强度。

无论是FSW都用于全新应用还是简化现有焊接任务,过程灵活性是最大化多任务机器的生产和效率的关键 - 并合并FSW提供比其他替代品更大的多功能性。加工中心现在可以通过即插即用的集成系统添加FSW到加工主轴。这些机器包括标准的15,000 rpm高速40锥主轴,全行驶柱设计和固定表,用于加工极长而重的工件。具有可选中央分区的完整旅行列布局从单个固定表中创建两个工作空间,FSW头部可以实现需要连接的零件的多任务生产以及铣削。FSW功能使用由机床主轴驱动的直接驱动电机。与研磨机的切割和去除过程相比,夹紧的主轴沿相反的方向旋转,抓住和将材料推回自身,以便垂直和水平地流动。

为了创建即插即用的便利性,这些混合多任务机器与FSW包括人机界面(HMI)软件的用户友好,使技术很容易商店学习和使用。这种实时监控还可以使操作者直接通过数控控制器调整飞行时的推力和材料温度。此外,该软件记录了所有的操作数据,给车间一个图表表示的实际过程所涉及的生产一个零件。随着这项技术被引入到混合多任务系统中,搅拌摩擦焊已经成为精密焊接和新型连接技术的经济、最佳选择。除了对终端用户有利外,制造商还可以在一次安装中执行机械加工和固态连接应用。通过装载原材料和卸载完成的零件-第一次完成完美的焊接-比以往任何时候都更多的制造商可以享受工艺优化的好处,由多任务。

Mike Finn是这篇文章的合著者。他是Mazak公司的高级应用开发经理。

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