经济型高技术

   2018-05-25 52
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DMG的Eco车床配置非常标淮,因此公司可以低价供应市场。
三井Verfex高端,入门级机床帮助用户从4轴加工过渡到5轴加工。
机床质量、换刀装置、滚珠丝杠及主轴等方面存在的差异决定了哈挺机床能力和功能度的三个不同级别。
大部分机床OEM(原始设备制造)都将它们看作是低端、基础、标准或入门级机型。它们是为降低价格而配置稍微低一些或流水线化的机床,但是却依然包含了与高端机床中相同的先进设计技术。
在很大程度上,标准型机床与高端机床之间的差异主要存在于加工能力和功能度方面。
机床的加工能力指的是,用户利用机床对特定加工目标能实现到什么程度,诸如在给定的时间段内生产更多零件、加工硬度更高的材料或提高零件精度和表面粗糙度质量等。而功能度则更多地取决于机床的配置/选件。例如,动力刀具和副主轴可以提高车床的功能度。
据哈挺有限公司的工程师们说,高端机床具有更广的功能度,并通过更高的加减速度、更快的换刀及更好的阻尼性能而实现更精确的切削和更优的表面粗糙度,从而实现更多能力。
但是,用户应该针对自己特定的工件系列而购买具备自己真正需要之能力和功能度的机床。
哈挺建议用户在确定自己对标准或高端机床所需要的能力和功能度时,应该记住以下几点:
  • 有多少零件需要生产,以什么样的速度生产?
  • 被加工的材料是什么?
  • 每台机床上要完成多少道工序?
  • 必须维持什么样的表面粗糙度和公差?
  • 机床的使用寿命应该为多长,它将来在工件方面的柔性要达到什么程度?
哈挺的标准和高端铣车系列产品之间的差异主要包括以下因素:诸如机床质量、主轴转速和功率、快移速度、控制能力和功能度、以及刀具数量或换刀装置的类型等。
例如,公司的桥堡Bridgeport XV标准级铣削中心一般重量为9000~12000磅(4082~5443kg),而其高性能XR机床则重达29000磅(13154kg)。XV系列机床上的主轴转速为8000r/min,功率为20马力(14.7kW);而XR系列的主轴转速为12000r/min,功率为25马力(18.4kW)。XV系列机床的快移速度为1180英寸/分钟(30m/min),而XR系列的快移速度为1692英寸/分钟(43m/min)。XV的控制器为基础Fanuc i系列,主机还配有伞型换刀装置。而XR机床则采用更高级的Fanuc 18i MB控制器,配备摆臂型自动换刀装置。
除了其标准和高性能机床系列外,哈挺还提供另一个级别被称作性能机型的机床。公司开发的这种中等水平的机床是专门针对那些需要比标准型机床更多的能力和功能度但又不需要达到高性能机型所具备能力和功能度的用户的。
借助这些中等水平的机床,用户无需仅仅为了实现稍微多那么一点点的能力和功能度而直接从标准机型跳到高性能机型。这一点相反对于那些需要能力和功能度比高端机床稍微低点的用户也很实用。
据哈挺说,借助这二种不同的机床性能水准,用户可以针对自己的特定工件而只购买自己真正需要之性能水准的机床,同时他们可以更精确地实现自己所需要的能力和功能度。
哈挺的标准SV系列车床没有那些不必要的虚饰,价格上也很实在。这种2轴机床没有副主轴或动力刀具。另一方面,公司的中级性能GS机床则配备用于动力刀具的顶板,并且可以配备副主轴。
哈挺市场部经理Dave Barber说:“如果某客户对我们的标准型车床感兴趣,但是却真的要配备动力刀具,那么我们不强迫他们单单为了动力刀具而一步跳到高性能机床,因此我们向用户提供中等水平机床。”
三井美国公司总裁Scott Walker同意高端和低端机床之间的差异存在于功能度和能力方面,且这两个因素应该与用户的工件类型匹配。但是,他又补充道,购买高端机床的用户其资金基本上更多地花在更低公差、更高精度和更长机床寿命等方面。
Walker说“如果将基础级机床用在种类合适的工件上,这种做法并没有错。为加工8美元的零件而购买一台500,000美元的机床是愚蠢的,而为加工50,000美元的零件购买一台150,000美元的机床同样是愚蠢的。用户应该让零件成本与资本成本匹配。”
Walker建议,想象一个正在加工600件汽车刹车鼓而又不确切知道紧接着下面会有什么类型工件的用户。
Walker解释说:“如果用一台标准机床可以好好完成任务却投资巨额来购买一台高端机床,这种做法是愚蠢的。然后工厂将挑选适合该机床加工的工件以尽快收回成本,在机床上获取足够多的利润以维持工厂的生意。这是促使标准型床在机加工厂流行的原因。”
他举出的另一方面的例子是一家为自己的喷气发动机制作整体转子叶片的OEM厂家。这种类型的工件被看作是一种核心能力,而该工厂需要一台具有高精度和长使用寿命的机床。
三井素以高端、超精机床闻名,并携其Vertex五轴CNC立式加工中心冲入经济型机床的“竞技场”。但是,公司将Vertex看作是一种针对(首次从4坐标转向5坐标工件的)高端用户的高端、入门级机床。机床的x、y、z轴分辨率达0.0000039英寸(0.1µm),A、C轴分辨率达到0.0001度。
为了创建经济型机床产品、大部分机床厂家采用与其高端机床相同的基本部件,并对不同机型采用通用的组件及部件。他们还限制其低价机型可用标准选件的价格。
DMG美国分公司在其高端机床上采用直接驱动主轴并在其新推出的Eco系列车床上采用皮带驱动式主轴。二者均为高质量主轴,但是皮带驱动型更实惠。在DMG的Eco系列车床上,标配6个动力刀具位置,而公司的高端车床则配备12 个刀位(均为动力刀具)。

经济型哈斯MiniMill机床借助高端机床在坐标轴电机及机床运动系统等领域取得的进步而实现高精度
DMG在其Eco系列机床上唯一配备的选件为西门子控制系统,而其高端机型则可选配西门子、海德汉或发那科的系统。Eco系列机床控制器标配车间编程功能,用户不必购买昂贵的CAM系统就可以在机床上编程。这一点对于刚起步资金不那么雄厚的厂家来说尤其有用。
DMG 的产品销售经理Fred Puzon说:“对于我们的高端机床,我们只提供厂家实际上需要的东西。但是对于Eco系列,机床是非常标准的,无需在其上建立大量选件,这使我们可以更快,以低得多的成本生产机床。”
他补充道:“尽管Eco机床价格便宜,但是它们依然是基于我们成熟产品型号生产的,并几质量要求有如我们的高端机床一样严格。”
提到经济型机床,哈斯自动化有限公司非常惹人注目。哈斯北美业务经理John Nelson 说,公司能够以低价供应机床有两大原因。
第一个原因是哈斯大量以稍低的批发价购买机床元部件,因为它出售的机床数量很大。第二,公司的工程部在标准化方面下大力气,在其整个机床系列方面尽可能多地采用相似部件。
机床系列的标准化包括尽可能采用相同的滚珠丝杠、相同的子组件以及相同的控制系统。
例如,在多个机型上均使用了包含润滑油储油槽、进气及其他部件的润滑油面板组件及换刀装置子组件等。事实上,公司出品的40#锥度立式车床上的换刀装置子组件与其某些卧式机床上换刀装置子组件基本上相同。另外,哈斯控制器在每台机床上都相同,但是它们却在公司的车床上运行不同的软件。
哈斯出品的最便宜的机床是其独立式Mini Mills机型(X行程16英寸(406mm)、Y行程12英寸(305mm))。这种完全封闭的机床比公司的其他机型功率要稍低,配备若干选件.这些选件可以在购买机床时订货,也可以在使用现场添加。现场添加的选件包括第四轴转台、高流量冷却液泵、测量系统以及切屑搅拌系统等。
哈斯推荐在购买机床时就购买机床选件以节省服务费,但是Nelson说,更多的情景是许多起步厂家在购买机床时并没有足够的资金购买选件,因此他们等到投入该领域一定时间后才购买现场添加的选件。
至于对于经济型高技术,高技术,Nelson说,多年来,诸如高分辨率编码器的定位精度及更高坐标轴电机性能等技术领域取得了很大进步,这些进步已经从高端机型进入经济型机型,使二者所具备的精度几乎一样。
 
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