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雙金屬加工:製造創新

格萊森依賴西門子數控系統 SINUMERIK ONE 進行齒輪製造的高精度機床。全新齒輪機 100HCD 不僅以其速度和精確度而令人印象深刻,而且還具有新的倒角工藝的集成。

如瑞士時鐘一樣精準

當製錶匠 Karl Lüthy 於 1908 年在比爾創立了 Mikron 機械工廠時,該公司憑藉其齒輪切割機和工具在瑞士鐘錶行業的工業化中發揮了關鍵作用。如今,Gliason Switzerland AG 屬於國際 Gleason 公司,可作為滾輪、動力切割、整合倒角和去毛刺工藝以及高精度齒輪磨削的專業能力中心。總部位於伯爾尼附近的 Studen 是一個最先進的技術中心,適用於研磨機、動力切割、倒角和齒輪研磨機。此外,整合了各種二次加工和自動化解決方案。

客戶包括汽車、機器人和航空航天行業的公司、工業齒輪製造商以及小型和大型合約製造商。「機器的組裝在斯圖登進行,」博士解釋。Gleason 技術和軟件總監 Markus Krömer:「我們與許多本地公司以及其他為我們生產個別元件的 Gleason 地點合作。這使瑞士 Gleason 在滿足客戶需求方面非常靈活。」

西門子格里森 3 查詢

希伯格里森·SINUMERIK ONE。沖床需要最高的精度。瑞士格萊森在所有機器類型中使用 SINUMERIK ONE。

創新組合

來自伯恩西蘭的機器很受歡迎:2019 年,Gliason 交付了著名 P90 系列的第千台機器。在傾斜過程中,必須移除的材料位移會產生不需要的毛刺。通過切割倒角的過程,這些鋒利的毛刺被完全去除。Krömer 博士利用電動驅動器的例子解釋了為什麼這是重要的:「現代驅動器越來越安靜,個別的干擾頻率脫穎而出。為了滿足要求,使用特殊的硬質精加工程序,這些工藝可能會因為倒角度不佳的元件造成損害。」

使用「徑向倒角」,Gleason 將通用的切削倒角工藝直接整合到平板或電動切割機中。這種行業新穎性不僅節省時間和空間,而且還降低了切換到其他機器所產生的工作精力和成本。Krömer 博士解釋說,這對各種齒輪製造商來說很有趣:「整個製造過程加速,生產效率也提高。由於在這個過程中使用的經濟實惠的倒角工具,這種創新方法對小型系列也很有意義。」

數位轉型的優勢

Krömer 博士說:「特別是在汽車行業中,需求不斷增加,」Krömer 博士說:「使用典型齒輪,我們現在可以在牙齒側的偏差達到五至最多十微米,這是人頭髮的十分之一。」格萊森依賴最新一代的 CNC 控制 SINUMERIK ONE。「該控制提供刀具和工件的耦合功能。這種所謂的電子齒輪對我們來說是一項重要的質量功能,」Krömer 強調。在新的 100HCD 倒角機中,必須共控制 18 個軸。這是使用西門子 SIMOTICS 伺服馬達完成的。「為了控制速度或位置的最小偏差,刀具和工件的製程定義旋轉軸都配備直接驅動。這樣可避免由皮帶或齒輪造成的誤差。」

通過 SINUMERIK ONE,西門子正在推動工具機行業的數字化轉型。所有開發程序都可以使用虛擬雙胞胎「創建我的虛擬機器」完全數字映射。這大幅縮短了新機器的產品開發和市場推出時間,並帶來了靈活性:「100H 系列的軟件是由家庭辦公室的員工準備的,數位雙胞胎使這一可能,」Krömer 博士解釋說。

多年的信任作為基礎

西門子格里森查詢

Krömer 博士說,在 Studen 中,西門子獨有的控制器已經被使用了很長時間。「最近,我們將所有機器的 CNC 控制器轉換為 SINUMERIK ONE。我們一直與西門子合作數十年。西門子控制器提供我們所需的一切,並且在全球範圍內可用,這對我們很重要。」在亞漢大學獲得機械工程博士學位的 Krömer 表示,將控制器與日常業務一起轉換是相當的挑戰。「西門子不僅在驅動器和控制元件的設計方面支持我們,還在實施階段與客戶服務員工合作的支持,我們非常感謝。」

隨著控制的轉換,也實施了最新的歐盟機械法規。這不僅確保員工的保護,而且還將 OT 安全(操作技術)牢固地整合到機器中。現在每個人都需要一個帶密碼的個人密鑰來操作機器。不過,Krömer 博士強調,儘管安全標準高,儘管機器仍然能夠簡單直觀地操作非常重要。通過 Gleason 在控制面板上開發的 GEMS「Gleason 工程和製造系統」用戶界面輸入工件數據和加工參數後,CNC 控制從此信息生成製造代碼。

測量、分析、儲存

隨著工具機,電力消耗越來越重點。西門子產品經理兼技術顧問 Rolf Leutwyler 表示:「借助我們的節能功能 Ctrl-E,機器操作員始終通過制動過程可以考慮能源消耗和能源回收。這些信息是節能措施的基礎,從而為製造業中提供更好的二氧化碳平衡。」

然而,無論如何,格萊森的機器都經濟,Krömer 博士認為:「在運行中,100H 平均消耗 6,000 瓦,最大負載為 13,000 瓦。對於這樣的機器來說,這不太多。即使快速的循環時間或強力扭矩對應用而言,在使用率低時,它也會立即切換為節能運行。」除了使用高效馬達和/或節能 LED 燈外,Gleason 也非常重視組件的正確尺寸,以避免不必要浪費資源。瑞士 Gleason 獨家依賴西門子進行控制和驅動器的事實,也確保了精簡的備件倉庫。這意味著在世界各地必須更少的零件運送快遞,這對氣候的另一個優勢。

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徑向倒角是一種快速且具成本效益的各種齒輪倒角方式。

技術簡介

由於其性能,集成在 SINUMERIK ONE 中的西瑪蒂克 PLC S7-1500 非常適合自動化。CNC 控制允許在 10 個加工通道中控制多達 31 個軸。數字雙胞胎「創建我的虛擬機器」是 CNC 的不可或缺的一部分。SIMOTICS 伺服馬達是緊湊且高動態永磁同步馬達,可廣泛用於工業環境。它們具有高功率密度和過載能力的特徵。

格里森瑞士股份有限公司

格里森瑞士公司最初於 1900 年成立於比爾,名稱為米克龍公司。作為總部位於美國紐約州羅徹斯特的 Gliason Corporation 的子公司,現在它可以成為齒輪製造的能力中心,用於採用滾輪、動力切削、倒角、齒輪磨削流程,並整合各種自動化選項。