磨床用户必备:为什么机上测量可以大大提高磨削加工的生产率?

为什么机上测量可以大大提高磨削加工的生产率?

机上测量为什么重要?

以加工中心、车床等机床的集中加工为目的的“机上测量”在加工业界已成为趋势。
即使是CNC平面磨床,一些磨床制造商也在开发机上测量功能。

然而,能明确说明机上测量优点的人却并不多?
由于磨削加工作为精加工工序要求高技术和高精度,很多用户存在以下课题:

・人手不够
・年轻人无法继承依赖熟练工的直觉和经验的技术
・确保精度花费过多的工时

本文将介绍使用CNC平面磨床和机上测量用接触式探头大幅提高磨削加工生产率从而解决用户课题的方法

本文知识点

・机上测量的优点及其理由
・进行机上测量可以同时加工多个工件(=多件加工)
・机上测量可以大幅削减作业者的负担和工时
・冈本机床的Grind-X系列可以进行机上测量

前提:一般磨削加工流程

在通常的磨削加工中,需要一个一个地安装工件,作业时间长。

例如:凹形工件的研磨

凹形工件的研磨

前提:磨削加工的流程图

通常,磨削加工一般按照以下流程图进行作业。

步骤1:安装工件
步骤2:磨削加工
步骤3:将工件从磨床上卸下,使用测定仪器进行加工良否判定
步骤4:如果加工未达到标准,则再次将工件安装在磨床上,进行追加加工。
步骤5:将步骤1~4重复4~5次直至完成。

磨削加工的流程图

降低磨削加工生产率的三个课题

在前面介绍的步骤中,以下3点被认为是生产效率下降的关键。

  • ①工件的装卸较多,只能一个一个地加工。(图1)
  • ②每次加工或检查时都需要人工装卸工件,作业者花费工时较多(图2)
  • 作业者的负担重,人为错误的风险较高(图2)

课题①:只能一个一个地加工。

如果想同时加工多个工件,在机外测量时,由于工件的装卸较多,重新安装时工件之间的定位再现性不一致,所以与加工一个工件的情况相比调整作业的工时要花费好几倍。如果不是熟练工将很困难。

在进行精加工的磨床上,即使只有几微米的误差,也会导致次品和发丝等外观上的偏差。重新安装时还可能会损坏工件。
结果可能不得不一个一个地加工工件

机外测量 可能不得不一个一个地加工工件
图1:多个工件的加工在重新安装工件时位置调整很麻烦

课题②③:作业人员不能离开设备

由于几乎所有的工序都涉及到作业者的手动作业,所以必须始终有人守在设备旁边
这会产生以下很多缺点。

・作业者需要等待
・对身体的负担较大,导致人为错误和不满
・不能同时运行多台机器和进行多项工作

机外测量 作业人员不能离开设备
图2:机外测量的生产率

通过机上测量将生产率提高数倍的课题解决方法

“机上测量”的最大优点是不需要装卸工件就可以测量工件。
这可以同时实现以下4个优点。

  • 没有工件装卸造成的位置偏移,能够同时对多个工件进行磨削加工。
  • 没有手动工件装卸作业。
  • 工件测量自动化。
  • 由于作业者可以离开设备,因此可以同时进行其他作业。
机上测量的优点
在数控平面磨床上使用接触式探头进行机上测量。

机上测量的优点:可以同时实现多个工件的磨削加工(多件加工)

不需要为了测量和追加加工而装卸工件,可始终在工件被夹紧的状态下进行加工
也就是说,由于不会发生位置偏移,因此可以同时加工多个工件,而不是逐个加工。

机上测量的优点 可以同时实现多个工件的磨削加工(多件加工)

因为无须拆下工件,加工→测量可在机上完成,所以可以同时加工多个工件。

机上测量的优点 可以同时实现多个工件的磨削加工(多件加工)
机上测量可同时加工多个工件。

机上测量的优点:减少了与人工相关的工时

由于是在机上进行测量,可以减少依赖于作业者的以下工作和因素。

・工件的装卸作业
・工件的测量
・与上述工作相关的人员的移动和等待时间
・专业人员的技术

机上测量的优点:减少了与人工相关的工时

总结:引进前后的比较

引进机上测量前后的3大优势总结如下。

引进优势①可以集中磨削加工多个工件。

机上测量的优点

引进优势②没有伴随检查的工件装卸作业,不易引起工件位置偏移。

机上测量的优点

引进优势③大幅削减手动作业工序,减少作业人员的负担和依赖熟练工的作业,也确保了安全性

机上测量的优点

可进行机上测量的CNC平面磨床

现在可以进行机上测量的CNC平面磨床是冈本机床制作所的Grind-X系列,作为Quick-Touch搭载,可以选择选项功能。

用于机上测量的小型接触式探头

Quick-Touch使用的接触式探头K3S系列

用于机上测量的小型接触式探头
用于机上测量的小型接触式探头

结语

上面我们对平面磨床的机上测量优势进行了介绍。本案例是实际使用接触式探头的磨床用户真实案例。
关于运用接触式探头的集中加工和机上测量等事宜,请向我们咨询。

欢迎随时洽询。