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EDM向无人值守腐蚀迈出了一大步

作者: admin 来源: 本站 时间:2019-11-23

EDM向无人值守腐蚀迈出了一大步

自动化EDM工艺所需要的不仅是好的机械

尽管电火花线切割设备不如沉降片那样普遍,但它是许多商店提高产量的重要组成部分。图片由MC Machinery提供

在大多数情况下,EDM是一个无人值守的过程,或者至少是一个无人值守的过程。与CNC车床和加工中心不同,数控机床和加工中心在夜间破损的刀具会给一个真正的早晨带来沉痛,下沉型腔或修剪修整模几乎不需要保姆–为什么您不让机器在其上运行每个人一天回家后都拥有自己的?如果断线,则EDM会简单地穿入一根新线。如果“小队”短路,则控制将尽其所能来恢复或只是关闭所有组件,直到其人类主人来救援为止。没什么大不了。

但是,要使EDM真正熄灭,所需要的不仅仅是自动线程器和智能电路。这意味着要投资机器人,这些机器人不仅将电极加载到沉降片中,而且还将电极转移到附近的加工中心进行加工。这意味着具有自动除渣和换线功能的线切割机。这意味着远程监控,过程中测量系统和零件码垛。最重要的是,这意味着优秀的组织和对持续改进的承诺。这是一项在时间和金钱上的巨额投资,但是对于任何愿意解决这一问题的人来说,没有理由不能使昂贵的EDM资产不夜以继地运转。

机床自动化.jpg

控制

在任何自动化过程中,最简单的步骤之一就是将机器人置于沉降片电火花加工机的前面,在这里,它可以执行乍一看对许多机械师来说似乎很奇怪的任务。MC机械系统公司(伊尔克格罗夫村,伊利诺伊州)的国家线EDM产品经理Mike Bystrek说:“许多拥有机器人的客户正在将它们用作大型的工具更换器。” “一个模具制造商可能需要数十个电极用于一个大型腔,而一个生产车间可能要在多个任务上运行一百个或更多个电极,因此通常为此使用机器人而不是圆盘传送带或机架式换刀装置。”

机器人可以为多台机器提供服务,将电极从EDM输送到石墨磨或加工中心。它可以在安装之前将电极带到坐标测量机(CMM)进行鉴定,将完成的工件运送到该CMM,等到测量完毕后再将它们放在架子上或带回沉降片以进行其他加工如有必要。如果它们适合机器人的承载能力,它也可以用来更换模架或嵌件。

“ MC的最后一部分实际上取决于工件的尺寸,” MC Machinery National Sinker产品经理Pat Crownhart说。“工件越大,机器人就越大,也就越昂贵,但是根据一般经验,任何适合安装在12英寸(304.8毫米)方托盘上的东西都可能是自动化的公平竞争。”

双方都认为,通过沉降片电火花加工技术,机器人的使用正在增长,但是Crownhart提供了几个原因,说明它在线机上的使用率要低得多,其中以段塞管理为主。“使用传统的冲模和冲模,或者在您要去除大量材料的航空零件上,它通常不适合自动化。”

建立更好的商店

Makino的DM自动化单元可以更换电极和工件。

无论EDM的类型或品牌如何,那些自动化设备的人都可以看到丰厚的回报。交货时间短。零件质量提高。尽管最初看起来似乎是一笔巨额投资,但如果正确实施自动化,运营成本就会下降,利润率(通常会大大提高)。

但是没有那么快。据Makino Inc.(俄亥俄州梅森)的VMC / EDM总承包和自动化经理John Bradford说,EDM所有者和操作员应在进行任何自动化项目之前先稳定并优化其金属加工工艺。这样做不仅为下一步铺平了道路,而且使商店更具实力。

他说:“客户经常为我们的嗡嗡声而与我们联系,” “他们想知道如何使用自动化,但不了解您必须首先拥有一个一致,可靠的流程-使效率低下的流程自动化不会提高您的效率。”

Makino EDM产品线经理Brian Pfluger表示,要获得可靠的流程,首先要拥有一台可靠的高质量机器。“如果没有正确的机器平台,那么一个与所需零件质量相称的机器平台将无法在无灯的环境中运行。机器的重量,定位反馈系统,热稳定性-所有这些都是构建自动化环境所需基础的关键组件。”

伤心的真相

无论是下沉型腔,车削轴还是铣削腔,我们行业的不便之处是:独立机床的利用率通常不超过40%,而EDM也不例外。的确,周期时间较长的商店或每年生产数百万个相同小部件的商店所享有的价值要高于此价值,但是随着产量的降低,零件越来越复杂的趋势,更不用说熟练工人的永久短缺,这意味着商店必须实现自动化或死。

但是自动化到底意味着什么?将尽可能多的零件塞到工作台上并让机器熄火是一个定义,尽管这种方法会导致进行中的工作量(WIP)增加,但不要担心会刮掉一堆零件。

在一个完美的世界中,规则流程是一件式的流程。设置时间与更改程序所需的时间一样长,并且计算机不需要人员来执行该设置。固定装置的成本比刚刚描述的高密度工作夹具的成本要低得多,客户可以更快地购买零件,如果有的话,零件的损坏也绝不会超过一个。

为了实现这一目标,需要可重复的高精度工具,以及能够控制加工过程的软件包。考虑一下设置沉降片式EDM所需的每条信息:零件位置,每个电极的形状和尺寸,其轨道模式以及尺寸和精加工要求。对于任何自动化单元,铣床甚至机器人中常见的CMM,也存在类似的要求。现在,所有这些都必须自动进行管理,并且当机器人将其移动到机器中时,所产生的“数字包”必须随同每个零件。

“数据管理是自动化的关键方面,”布拉德福德说。“这里的目标应该是将操作员完全从物理环境中移除,并将其移植到虚拟的操作员中-坐在计算机屏幕的前面,他们可以计划和计划作业,编写程序并将其知识输入到流程计划中。与站在机床前手动提供此信息相比,其结果是正常运行时间更长。”

商店在倾听。在过去的一年中,牧野公司引用的所有EDM设备中,包括自动化在内的设备的中标率几乎是单机的三倍。“除了复杂性,您无法与利用率争论不休,” Pfluger解释说。“在单机运行时间可能达到35%的情况下,基本的自动化将使您达到60%左右,如果将单元控制器添加到混合中,则您的期望值将达到80%或更高。”

人为因素

所有这些关于自动化的讨论都可能使EDM操作员对他们的工作感到紧张,但是Belmont Equipment and Technologies Co.(Madison Heights,MI)的总裁兼首席运营官Bob Ianitelli表示,不必担心。他说:“机器人不能做所有事情,而且在许多情况下,使用人工操作员更具成本效益。” “例如,我们与执行两次或三次轮班的航空航天公司合作。他们有足够的合格人员,因此可能没有立即实现自动化的需求。但是,只要车间需要更多输出,但找不到正常工作时间以外的必要人员来装备设备,就应该考虑自动化。”

与本文中的其他来源一样,Ianitelli指出,2018年是自动化的标志性一年,“比其他任何年份都重要”,他说。这在很大程度上是由于人员短缺以及行业中许多人正在经历的需求激增。简而言之,自动化的需求不会很快消失。

Ianitelli同意迄今为止提供的有关高精度工具,顶级易损件和可靠设备的建议,但指出了可以忽略的一个考虑因素:灭火。他说:“在使用油电介质的机器上,有发生火灾的可能。” “当操作员在场并且可以使用灭火器时,这可能不是什么大问题,但是任何在水下运行的熄灯操作都应投资建立高质量的灭火系统。客户应向当地市政当局查询法规和限制,因为它们可能有所不同。”

根据复杂性,这些系统的成本可能很高,但是与自动化投资的其余部分一样,它们很容易得到证明。Ianitelli解释说:“每个车间都不一样,在投入大量资金用于工具,机器人,软件系统以及所有其他方面之前,显然要考虑很多变量。” “也就是说,我们的许多客户在两年内收回了投资,而其他客户则在短短六个月内收回了投资。这完全取决于应用程序和您要完成的任务。”