Серийное производство на гибких станках
Конвейерные обрабатывающие центры ANGER сочетают преимущества обрабатывающих центров и конвейерных линий
Компания ANGER MACHINING стала пионером обрабатывающих систем с ЧПУ для серийного производства. Так называемые конвейерные обрабатывающие центры сочетают функции обрабатывающего центра и конвейерной линии и отличаются высочайшей производительностью и эксплуатационной гибкостью. Примером таких центров являются станки HCXchange 2000 с ЧПУ FANUC серии 31i, которые используются компанией Magna, поставщиком автомобильной промышленности.
Компания ANGER MACHINING GmbH (г .Траун, Австрия) является производителем высокоскоростных обрабатывающих систем. Идея создания станков для серийного производства возникла в 1984 году. Компания установила новые стандарты производства и завоевала высокие позиции на мировом рынке. Роланд Хаас, дипломированный главный инженер компании ANGER, объясняет суть этой технологии: «Мы реализовали концепцию конвейерной линии в одном станке». Изделие загружается в захватное устройство и быстро перемещается от одного неподвижного шпинделя к другому. Время от реза до реза в идеале составляет всего 0,3 секунды. Движение изделия может быть линейным или с поворотом по всем пространственным осям, что обеспечивает обработку с шести сторон.
Цель: сокращение простоев
Все инструменты захватываются специальными обрабатывающими шпинделями и многошпиндельными головками, установленными по четырем сторонам области обработки. При использовании высокопроизводительных станков уходят в прошлое простои, связанные со сменой инструментов. На гибких станках ANGER смена инструментов выполняется параллельно процессу обработки. Результат — сокращение продолжительности циклов и повышение объемов производства по сравнению с традиционными обрабатывающими центрами при экономии пространства.
На 20–40 установках станок выполняет все необходимые задачи высокоточной обработки. При этом точно сохраняется положение инструмента в держателе. Поскольку захват детали выполняется всего один раз, ошибки, связанные с захватом и позиционированием детали вручную, исключаются. В результате конвейерные центры ANGER обеспечивают допуск на точность позиционирования 0,015 мм с начальным допуском диаметра 5 и значением скругленности до 0,001 мм.
Работа с малыми весами обеспечивает устойчивость компонентов системы к износу и разрывам, а также отличные характеристики динамического перемещения со скоростью машинной обработки до 90 м/мин при ускорении 1 g. Станина станка с виброподавляющей сталежелезобетонной конструкцией обеспечивает высочайшую надежность. Вес конструкции зависит от характеристик станка и может достигать 25 метрических тонн.
От очков до автомобилей
Конвейерные центры ANGER идеально подходят для предприятий с объемом производства от 150 000 до 500 000 идентичных или аналогичных единиц продукции в год. На заре своего существования компания ANGER в основном поставляла свои высокопроизводительные станки производителям очковой оптики. Благодаря станкам с несколькими инструментами эти компании могли сократить простои и получить эффективный метод автоматизации фрезеровки оправ из пластиковых блоков.
После того как качественные технологии литья под давлением вытеснили машинную обработку из этого сегмента рынка, компания ANGER начала поставлять свои станки на развивающийся рынок мобильных телефонов. В частности, станки ANGER использовались для производства корпусов мобильных телефонов Ericsson путем фрезеровки магниевых блоков. Довольно быстро компания ANGER переключила внимание на автомобильную промышленность, производящую одинаковые партии деталей одного уровня качества. Изначально станки использовались для производства валов и кубических компонентов из алюминия. С появлением моделей ANGER HCS и HCP сфера применения станков расширилась: теперь они стали использоваться для производства цилиндров антиблокировочных тормозных систем и других мелких, но сложных компонентов.
Станки HCX: более длинная траектория перемещения и высокая надежность конструкции
Компания ANGER продолжала совершенствовать свои станки. На основе серии HCP были созданы станки модели HCX с тем же проверенным принципом работы — встроенные шпиндели и перемещение изделий. Однако сама технология была полностью обновлена. Самым заметным усовершенствованием была рама фланца, на которую свободно монтируются обрабатывающие шпиндели, порядок которых можно изменять.
Роланд Хаас говорит: «Мы полностью перепроектировали электронно-механические узлы станков HCX и использовали все методы виртуальной симуляции». Во-первых, разработчики провели расчеты и сравнили различные конвейерные колонны с группами установок типа «коробка в коробке», выбрав таким образом оптимальное решение. Опираясь на помощь различных партнеров, компания еще больше усовершенствовала свою концепцию. С помощью системы симуляции электронно-механических узлов специалистам удалось оптимизировать различные компоненты в ходе нескольких циклов разработки. Роланд Хаас раскрывает подробности: «Мы улучшили жесткость конструкций на важных участках и смогли сократить расход материалов на участках перемещения массы. Симуляция движения осей позволила оптимизировать контроль за их поведением. Только после того как все симуляции доказали исправность механизма, мы построили прототип станка HCX». Компания ANGER полностью оптимизировала эту серию станков в плане срока службы, простоты сборки и технического обслуживания.
Кроме того, проектировщики станка разработали систему ТПП, которая позволяет симулировать процесс машинной обработки сразу после получения заказа. «Это позволяет нам проектировать шпиндели так, чтобы полностью исключить столкновение компонентов», — объясняет Роланд Хаас. Теперь компания ANGER выступает в качестве генерального подрядчика. Это означает, что компания не только поставляет готовые станки, но и обслуживает весь процесс машинной обработки с предопределенной продолжительностью цикла. Проект «под ключ» передается заказчику с готовой программой ЧПУ, сертификатом статистического контроля качества и средствами автоматизации.
Следующим важным этапом для компании стал 2014 год: на рынок были выведены станки ANGER FLXBL. Эти станки представляют собой гибкие стандартизированные конвейерные центры с модульной конструкцией. Они предназначены для среднего и крупного производства прецизионных деталей. Станки ANGER FLXBL можно быстро и легко перенастроить. Таким образом, эти станки позволяют обрабатывать различные изделия в ходе нескольких последовательных циклов. Гибкость работы для системных операторов обеспечивает надежную защиту инвестиций. Операторы также получают преимущества надежного конвейерного центра.