更高效、更可持續(xù)和更短的設(shè)置時間:STUDER的全新SmartJet®概念開啟磨削過程中冷卻系統(tǒng)的新紀(jì)元??蛻魪闹惺芤媲依诃h(huán)保。
眾所周知,磨削過程中的很大一部分電力消耗和水消耗均由冷卻引起。因此,在能源價格上漲和肩負可持續(xù)發(fā)展責(zé)任的時代,推動這一領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展變得更加重要。現(xiàn)在,STUDER憑借SmartJet®概念實現(xiàn)真正的突破:一種基于高科技的智能冷卻概念,可節(jié)省大量能源和資源,并大大簡化了操作。
SmartJet® 分解圖
STUDER項目負責(zé)人Martin Habegger表示:“SmartJet®可以減少40%的水消耗和50%的能源消耗。” 這些都是可觀的節(jié)省。但它們是如何實現(xiàn)的?簡而言之:得益于精密的噴嘴設(shè)計和優(yōu)化的管路系統(tǒng)以及與機器管路相匹配的泵。此外,還有基于傳感器的智能控制軟件,后者可以比以往更有力地支持操作人員。迄今為止,操作人員通常必須自己負責(zé)磨削過程的冷卻。這主要包括正確定位噴嘴以及手動調(diào)節(jié)積流量,以便冷卻液泵可以將冷卻液輸送到磨削位置。
與蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院共同研發(fā)技術(shù)基礎(chǔ)
操作人員往往使用顯著多于必要量的冷卻潤滑液,或者沒有以最佳方式對齊噴嘴,首先,這很耗時,其次,很容易出錯,從而導(dǎo)致不必要的高消耗,這對效率和環(huán)境都很不利。為了改變這種狀況,STUDER與蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院共同研發(fā)技術(shù),然后將革命性的SmartJet®概念推向市場成熟階段。從現(xiàn)在開始,機器可控制冷卻潤滑液的供應(yīng)的很多因素——這使得磨削在實際加工中更容易、更精確和更高效。
SmartJet® 應(yīng)用
它的工作原理是:系統(tǒng)的核心是一臺變頻泵和一個動態(tài)壓力測量單元。通過優(yōu)化的管路系統(tǒng),將從儲罐冷卻液通過分配件進入砂輪上的冷卻液流量優(yōu)化和可調(diào)噴嘴。無論是粗磨、半精磨還是精磨,傳感器都在那里測量分配器前面的冷卻液動態(tài)壓力,而軟件使用大量參數(shù)來計算體積流量的最佳出口速度。令人驚訝的是,盡管冷卻液泵的能耗很低,但壓力和排出速度卻很高。“冷卻液射流精確、連貫且可重現(xiàn)。SmartJet®在有效性、過程可靠性和效率方面樹立了行業(yè)新標(biāo)準(zhǔn)”,Habegger說。該智能系統(tǒng)還解決了砂輪風(fēng)問題,砂輪風(fēng)會破壞傳統(tǒng)扁平噴嘴砂輪的最佳冷卻效果:砂輪風(fēng)可以通過冷卻液射流中的特殊定時縫隙及其高排出速度逸出,而不會影響有效冷卻。
3D打印的高科技噴嘴
STUDER姐妹公司 IRPD在圣加侖使用3D打印工藝制造的創(chuàng)新噴嘴也為這套智能冷卻系統(tǒng)創(chuàng)造條件。因為在流線型設(shè)計內(nèi)部有幾個相鄰的通道,它們在整個寬度上均勻分布冷卻潤滑劑。如有必要,其后面的分配器可以容納多個排成一排的噴嘴。該系統(tǒng)配備快速更換系統(tǒng),設(shè)計為模塊化解決方案,其中各個組件可以很快地進行重新組合。始終可以根據(jù)客戶的需求單獨調(diào)整噴嘴,例如噴嘴橫截面的大小。Habegger表示:“作為一家機床制造商,我們能夠從自始至終地規(guī)劃并集成整套冷卻系統(tǒng),并協(xié)調(diào)和優(yōu)化所有組件。” 例如,與僅研發(fā)噴嘴的公司相比,這是一個很大的優(yōu)勢。“因為噴嘴本身并不智能。這是個整體概念。”
配備SmartJet®的STUDER生產(chǎn)型外圓磨床S36
數(shù)字集成冷卻潤滑劑供應(yīng)作為機床中的輔助系統(tǒng)是SmartJet®讓磨削工作變得更輕松的另一個方面。該概念已成為S36內(nèi)外圓磨床的標(biāo)準(zhǔn)配置,該磨床配備聯(lián)合磨削跨品牌硬件和軟件架構(gòu):C.O.R.E。在直觀的大型觸摸顯示屏上,設(shè)置向?qū)в兄趦?yōu)化每個工件的噴嘴配置,并在加工過程中顯示所有相關(guān)信息。磨床操作員可以選擇自動或手動調(diào)整噴嘴。當(dāng)然,還可以保存不同工件的設(shè)置,以便下次快速使用。
配備SmartJet®的STUDER S36磨頭
除了S36之外,很快將成為其他類型機床的標(biāo)準(zhǔn)配置
正如Habegger所言,SmartJet®讓一個使許多磨床公司尤為困擾的問題成為過去。“在磨削后,冷卻液仍會滴到砂輪上一段時間,時間長了就會導(dǎo)致不平衡。”雖然一些傳統(tǒng)噴嘴可以進行彎曲以避免這種情況。但如此一來,噴嘴就失去其最佳位置,并且必須在下一次加工前再次耗費時間對其進行手動對齊。“現(xiàn)在,磨床操作員只需通過軟件控制將噴嘴移離砂輪幾毫米,并在下次使用前按一下按鈕即可將它們精確定位。”這只是SmartJet®如何在機床支持下讓日常工作中的磨削變得更輕松,甚至提高質(zhì)量的一個例子。
歸根結(jié)底,剩下的唯一問題是:SmartJet®的下一步是什么?“我們將S36作為第一臺標(biāo)準(zhǔn)配置的機床,因為它是一款性能強大的生產(chǎn)型機床,其砂輪寬度達125mm,在這里精確、高效的冷卻可以確保節(jié)省大量資金成本”,Habegger解釋說。S36是專為批量生產(chǎn)精密工件而設(shè)計。此外,擁有其他類型機床的STUDER客戶已經(jīng)根據(jù)要求安裝了SmartJet®。但在今年,智能冷卻系統(tǒng)也將成為S31、S33和S41的標(biāo)準(zhǔn)配置。“現(xiàn)在是更多客戶能夠受益于SmartJet®優(yōu)勢的時候了”,Habegger說。畢竟,它可為客戶節(jié)省成本、提高質(zhì)量并在可持續(xù)發(fā)展方面樹立新標(biāo)準(zhǔn)。
優(yōu)勢一覽
· 優(yōu)化的冷卻液供應(yīng)
· 確保不受操作人員影響的可重現(xiàn)結(jié)果
· 通過機床控制進行調(diào)整
· 更高的磨削性能
· 更高的過程可靠性
· 更短的設(shè)置時間
· 耗水量最多減少40%
· 能量需求減少50%
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