自动化连续生产

　　本文译自德国Werkstatt und Betrieb 杂志

　　作者：Manfred Lerch

　　埃因霍温市的VDL GL 公司多年来一直投资购买Fehlmann公司研发生产的加工中心。当前正在进行的直线电机零部件生产项目是一个投资密集型的特殊项目，而这一项目选择的设备供应商仍然是Fehlmann 和Gibas 两家公司。

　　VDL GL 公司的项目负责人Dino Verhoef 说：之所以选择这两家供应商，决定性的因素还是加工中心的定位精度、换刀时间以及自动化程度。这句话听起来似乎有点老生常谈，但就VDL GL 公司加工的产品而言这是真正的挑战。Gibas 自动化技术公司的总部位于荷兰的奈凯尔克市，它也是Fehlmann公司的全权代表，对Fehlmann 公司的产品负责，当然也包括Soflex 软件。

　　过程不仅仅是设备

　　整个项目中由4 台Fehlmann 公司Versa 645 Linear 加工中心、1 台Gibas 公司研发生产的、在轨道上移动的六轴机器人和排屑、10000 升冷却液的冷却管理系统、1 台清洗机和1台蔡司测量仪组成了一个完整的自动化解决方案。

　　“我们的投资不仅仅只是想得到1台设备、1台加工机床，我们投资的目标是一整套非常稳定的生产系统，一个稳定的工艺过程。当然，很多人可以在洁净室内生产出3-4μm 的产品。但在我们这里则是要确保在连续性的生产过程中实现这样的产品生产。也就是说，在每周5 天每天24 小时不间断的生产这样的产品。”Verhoef 说。

　　具体而言，埃因霍温生产的所有钛合金零件都只有2-3μm的公差。每一种零件的供货期只有大约4 小时，6 种变型产品中每一种变型产品的产量为30件。作为小众产品的生产企业，VDL 公司制作了一个边长50mm 的铝合金试制件：一个五面有着深度不同、直径不同的圆形槽的六面体。

　　对Gibas 公司的Jos Sanders 来讲VDL 公司没有“手下留情”：“Fehlmann 公司的试生产任务是，在一次装夹中完成立方体五面的圆槽铣削，每次间隔20 分钟铣削一个圆槽。留有间隔时间的目的是了解一下冷却过程对设备加工精度的影响。这种加工过程重复5 次、每次4 小时。整个零件的形位公差都必须在3μm 之内。不是每一台设备都能完成这样的耐力测试的。”20 小时的测试时间足以可靠地评估设备的热性能。Versa 645 Linear 加工中心很好地满足了形位公差的要求，而且还有着很好的表面加工质量。

　　2000 小时的无故障切削加工

　　尽管标准配置的Versa 645 Linear 加工中心已经有着很高的加工精度，但VDL 公司还是选择了“更高精度”的选项。

　　2022 年8 月，埃因霍温的工厂正式开始生产了。到目前为止，VDL 公司的每一台机床设备都高效地完成了2000 多小时的切削加工任务。这种无故障的连续运行和很高的工艺过程可靠性、很高的经济性归功于埃因霍夫生产厂不同的设备使用方法。

　　起初人们估计行驶在导轨上的机器人会存有故障风险。一旦机器人出现故障就会导致整条生产线停产。但Verhoef 并不担心这一点，因为近年来的使用情况证明它是一种非常稳定、安全可靠的解决方案，Gibas 公司也是一个非常可靠的合作伙伴。Fehlmann 公司对这种自动化解决方案的连续加工性能进行了全面的测试。就生产线的产能而言，具有动力制造和良好加速性能的线性导轨驱动系统提供了令人满意的生产效率。作为对比，同一零件在另一台采用传统驱动装置的精密加工设备中需要4 小时才能完成全部切削加工任务，在Versa645 型加工中心里只需3 小时就能实现这一目标。

　　在项目启动阶段，VDL公司的项目负责人还有一个愿望。Fehlmann 公司的销售经理Alain Strebel 说道：“VDL 公司希望在某些铣削加工过程中使用短的刀具，以便提高小直径铣刀切削加工的稳定性。这需要在Z 轴运动中做更多的工作，我们很高兴能够满足客户的这些特殊要求，而且这些特殊要求也对我们今后的机床设备设计制造提供了很多帮助。我们重新设计了Y轴和Z轴的滑架，使Z轴增加了30mm的行程。”

　　VDL GL 公司的产品中有90% 的都是销往半导体行业的。来自美国、中国台湾和韩国的市场正在迅速增长，为应对大幅度增长的市场需求需要将目前的产能提高2.5 倍。因此Gibas公司和Fehlmann公司都在生产设备方面进行了大笔投资，以跟上VDL GL公司的需要。