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【精密加工】在物理极限上珩磨

供稿:贝加莱工业自动化(中国)有限公司 2018/1/24 15:09:29

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  1. 关键词: 贝加莱
  2. 摘要:贝加莱技术帮助KADIA公司提高了珩磨机可用性,即使面对小批量生产也能获得回报。
贝加莱技术帮助KADIA公司提高了珩磨机可用性,即使面对小批量生产也能获得回报。高精度珩磨传统上是属于拥有训练有素的人员的大批量生产商的领域。通过使用贝加莱技术,KADIA公司已经对其珩磨机的可用性进行了突破性改进。这些机器现在可以得到更有效地使用,并开始从小批量生产中获得回报。经过珩磨的燃油喷射泵可以显著降低燃油消耗和二氧化碳排放燃油直接喷射的兴起对于F1赛车手和粉丝而言是个好消息 – 对于KADIA而言亦如此。该公司所高度专注的珩磨设备可以被用来对燃油喷射系统内部的气缸孔进行最后抛光,这有助于活塞和气缸满足极端苛刻的表面质量和精密形状要求,以承受高达500巴的喷射压力。“我们正在谈论亚微米精度 – 这接近于机械加工所能实现的物理极限,”KADIA公司总经理Henning Klein说道。“许多制造商要求在活塞与气缸内壁之间有一定间隙 – 例如10微米,误差小于1微米。”为了满足如此苛刻的误差要求,这需要对加工能力进行统计计量,并最终要求精度仅限于几百纳米。终极挑战:匹配珩磨按燃油喷射泵需要获得彼此匹配的零部件的关键是被称为匹配珩磨的加工工艺。该工艺涉及活塞外径测量,并需要将测量数据连同工件识别数据一起传输至珩磨控制器。珩磨控制器会对待珩磨孔的最终尺寸进行计算,并考虑所需间隙。然后,壳体座孔就会通过多达六个珩磨站,在通过前都需要进行测量,直到完全达到最终尺寸。最后,工件被清楚地标记并分配给相应的活塞。以前的解决方案存在严重局限直到最近,KADIA一直在其超精密机床上使用为满足标准机床要求而定制的控制器。“珩磨与传统加工工艺如铣削和车削相比差异显著,比如主轴数量以及珩磨与测量站间交换的数据量,”Klein指出。“我们不得不对控制器进行大量修改才能在我们的珩磨机中使用它。”在适应HMI应用方面,KADIA面临着与控制器类似的困难。“尽管我们尽了最大努力,然而HMI系统的局限性仍然令我们感到失望,不直观的用户界面需要花费操作员一段时间才能习惯,”Klein说道。直观操作便于实现高效工作流程切换到新的自动化合作伙伴以及对控制和HMI解决方案进行完全重新设计带来了实质性改进。“终端基于贝加莱技术,新的用户界面受智能手机启发,操作非常直观,”Klein说道。红点和IF设计奖评委会一致同意授予KADIA多项荣誉。在终端的定制化铝制外壳下是一个工业级HMI设备,它带有一个防刮、防油的19"触摸屏。它可以与贝加莱Automation PC 910进行通信,后者则被用作机器控制和HMI应用平台。 POWERLINK交叉通信释放资源凭借其Intel Core i5处理器,Automation PC 910拥有丰富的计算资源来处理由珩磨过程的不断测量和重新调整生成的大量数据。“贝加莱解决方案提供的许多技术细节的确对新的HMC100控制器非常有利,”KADIA公司首席设计师Roland Regler说道。“POWERLINK交叉通信一直都很关键。它允许贝加莱驱动器远程处理控制功能,并无需通过控制器直接进行相互通信。”根据给定机器的配置,R系列拥有一个由多达28个液冷式ACOPOSmulti伺服驱动器组成的POWERLINK网络。其中五个伺服驱动器连同新的控制系统一起用于控制由KADIA开发的LH2 / LH3珩磨刀具的行程运动。配备有贝加莱安全运动控制方案的驱动器可以确保操作员在安装过程中得到保护。通过共直流母线运行的驱动器还能共享未使用的剩余动能,在热经济性、能耗和运行成本方面为机器带来明显益处。在AutomationStudio中掌控机器选项为了使HMC100在未来不会过时并允许添加新系统,KADIA将其设计成能够适应多达40个轴。由于珩磨和测量站的数量及类型也因机器而异,因此KADIA团队要求控制软件能够覆盖其全系列机型。“这是贝加莱解决方案的另一个亮点所在。他们的集成开发环境Automation Studio可以使我们通过配置文件创建定制化的控制和HMI应用程序,”这位首席设计师解释道。“这样我们就能在单个软件项目中描绘无数潜在的机器配置,并且无需额外编程。”此后也不需要调试技术人员在现场使用软件开发工具或编写任何程序。AutomationStudio所拥有的CNC和机器人功能也为KADIA努力确保HMC100不会过时提供了额外支持。贝加莱全力支持只要HMC100能够使用相应的硬件,KADIA就将从该设计中享受到所有潜能。“因此,除了各项技术要求之外,长期可用性成为了我们选择自动化合作伙伴的关键标准之一,”Klein说道。“贝加莱符合这一要求并能在整个项目中给予我们全力支持。”合作的努力确实得到了回报。所有领先的燃油喷射泵生产商都已确信新控制器的优点,而且HMC100也已确立其作为KADIA最受欢迎的控制解决方案。Regler最后充满热情地说道:“我们在珩磨设备领域内所做的一切绝对具有革命性。”Roland Regler首席设计师,KADIA“SPT功能和POWERLINK交叉通信一直都对确保新型HMC100控制器性能非常关键。这些机制允许贝加莱驱动器远程处理控制功能,并无需通过控制器直接进行相互通信。”关于贝加莱贝加莱(B&R)是一家自动化技术领域的全球性领导厂商,总部位于奥地利,成立于1979年。30多年来,始终致力于无缝解决方案的研究与实施。在塑料、纺织、包装、印刷、智能楼宇、金属切割、新能源、污水处理等领域拥有众多国内外知名客户的成功案例。业内享受盛誉。“深耕行业,加强软件标准化与集成”,这是贝加莱在中国发展的源动力,也是赢得信任的重要素。“Perfection In Automation”是这种充满力量的橙色团队对自己事业理念的精确阐述。
审核编辑(何为)
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