• 分類：應用項目
• 發佈時間：2023-10-19 12:21
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【概要描述】簡介
如今，INDEX Werke及其品牌INDEX和TRAUB是其中之一世界領先的數控車床製造商之一。帶5個生產基地和七個國際銷售和服務

 

Esslingen-總部位於紐約的公司集團目前在全球80個地點開展業務。這家總部位於Esslingen的公司成立於1914年，如今擁有2000多名員工。高度創新的產品系列以及為最佳客戶解決方案提供的全面服務體現了品質、可靠性和技術領先地位。

 

INDEX Werke旗下品牌INDEX和TRAUB是世界領先的數控車床製造商之一。這家總部位於Esslingen的公司集團擁有五個生產基地、七家國際銷售和服務公司以及廣泛的經銷商網路，在全球80個地點設有辦事處。



INDEX集團的特殊優勢在於在每種情況下都能為客戶開發出最佳的製造解決方案。憑藉INDEX和TRAUB品牌，該集團擁有最廣泛的車削零件完整加工計畫，包括系列和單件產品-生產。應用工程師在為客戶制定最佳製造策略時可以從中汲取經驗。特別是在幾何要求高、精度高的工件中，工程服務對客戶來說是不可估量的好處。這既適用於標準設計中的單個機器，也適用於完整的製造系統，可以由幾個相互連接的機器組成。工程和研發在INDEX佔據著關鍵地位，超過10%的員工在INDEX工作。

 

挑戰

 

為多軸自動車床的棒料庫生產滑塊的經濟性，該滑塊由滑塊小車和夾緊件組成。

 

INDEX為其多軸車削提供棒材進料器機器，負責將原材料送入加工區。為了能夠不斷地將棒材送入加工過程，每個金屬棒材都有一個滑塊。通常，滑塊由滑塊小車和夾緊件組成。有可能節省成本以及組裝和存儲成本。為了更容易理解，我們將分別考慮滑塊和夾緊件，因為兩者都可以通過3D列印進行優化



因此，INDEX希望主要通過以下因素使用金屬3D列印來節省時間和成本：

 

1.減少組裝工作量

2.減少廢品

3.減少製造工作量

4.減少所需的備件存儲空間

 

如何在添加劑的幫助下實現這一點製造將在下面的頁面上進行解釋。首先，讓我們看一下這兩種應用程式及其要求。



應用程式

 

棒式給料機需要兩個應用程式協同工作，才能將材料送入多軸機器的處理室。第一個應用是滑動小車，它充當夾具的“臂”。



作用

通過彈簧加載的沖頭將夾緊件的軸向移動力傳遞到半成品杆上。

 

組件要求

滑動小車必須具有高穩定性和精度，才能安裝彈簧柱塞。還必須能夠將滑動小車安裝在夾緊件上。

 

以前的生產方法

 

目前，滑動小車由一個底板和一個轉動部件組成。旋轉部件焊接在基板上。

 

迄今為止的單位數量和成本

 

滑動小車每年需要520臺。到目前為止，傳統生產的成本為每個滑塊127歐元.手推車這導致每年總計66040歐元。

 

挑戰

 

由於焊接工藝的必要性，滑動小車的生產非常複雜，並且涉及增加的時間和成本。此外，該部件還存在品質問題，主要是由於焊縫造成的。這可能會導致故障，而故障又會耗費時間。

 

應用程式

 

第二種應用是所謂的夾緊件。它與滑動小車一起將棒材輸送到加工區。



作用

 

坐在V型皮帶上，在滑動小車的幫助下將棒材輸送到加工區。

 

組件要求

 

該部件應精確地位於C形導軌中，並且必須能夠在幾乎沒有磨損的情況下來回移動。此外，必須為皮帶安裝和夾緊件的安裝切割螺紋。

 

以前的生產方法

 

夾持件目前由兩塊不銹鋼板和一個鋁制基體組成。由於導軌的位置必須精確地與基體相匹配，因此兩塊不銹鋼板被釘在鋁基體兩側並用螺釘固定。這導致了較高的組裝工作量。然後將螺紋切割成軟鋁。

 

迄今為止的單位數量和成本

 

每年需要520個夾緊件。到目前為止，傳統生產的成本為每件夾緊件205歐元。這導致每年總計106600歐元。

 

挑戰

 

必須為夾片的各個零件創建幾個供應商。這導致了多階段的供應鏈以及高成本和組裝工作。對於單獨的夾緊件的組裝，在材料供應之後需要4個步驟。如果產品棒進料器發生變化，則會增加更換工作量。重新包裝的交貨時間是42天。

 

解決方案

 

增材金屬製造確保了成本和時間的有效性，同時提供了長期使用的工業級部件品質。

 

成本降低62%

 

該公司的專家決定使用金屬3D印表機進行這兩個部件的增材製造。

 

所需存儲量減少66%

 

一旦創建了CAD模型，完成了數據和列印準備，設計部門就可以在公司自己的MPRINT金屬3D印表機上直接開始製造過程，而不必經過通常上游常規工作準備的過程鏈。

 

組件效率降低80%

 

帶有42個滑動小車的構建板的列印時間為50.5小時。對於夾持件，其中4個位於一個構建板上，列印時間為22.5小時。由於通過智能設計以及在安裝空間中的最佳定位，使必要的支撐結構以及後處理的數量最小化

 

多主軸系統中的部件可以在很短的時間內完成。由於必要的螺紋可以預先列印在夾緊件中，並且夾緊件是一體列印的，因此組裝從總共五個步驟減少到一個步驟。

 

廢料減少10%

 

由於所使用的材料，這些部件在聯合使用中顯示出高的機械和熱負載能力。因此，滑動小車可以最佳且可靠地將材料進給到主軸系統中的工藝中。







Material 


1.2709


1.2709




Technology


 LPBF with 200W fiber laser


LPBF with 200W fiber laser




Number of layers 


2328 (40µm layer thickness)


860 (40µm layer thickness)




Build time 


50,5h (42 pieces)


22,5h (4 pieces)




Material usage


 9,07cm³ /part


34,25cm³/part




Manufacturing costs 


29€/part by 42/job


97€/part by 4/job





 

常規製造



 

增材製造



 

增材製造

 

用途

 

滑動小車和夾緊件總是一起用於將棒材輸送到多軸機床的加工區域。

 

夾緊件借助於兩塊金屬板安裝在V形帶的起點和終點之間。因此，V形帶通過夾持件中的凹口被積極地和摩擦地張緊和緊固。在夾緊件的中間，滑動小車用兩個螺釘固定。現在，彈簧加載的柱塞可以插入滑動小車的孔中。

該組件與V型皮帶一起線性移動，並根據需要將半成品輸送到加工區。

 

在多軸機床的料庫中提供了一個檢查或組裝位置，用於組裝夾緊件和滑動小車。為了便於接近，必須打開兩個半殼來引導半成品。現在，V形帶的起點和終點都很容易接近，因此將兩者固定在一起的夾緊件可以插入。

 

組裝沖泡組件後，兩個半殼再次閉合，組件即可使用。

 

優勢

經過優化的組件設計

 

逐層增材製造工藝實現了前所未有的幾何自由度。這意味著，不能使用傳統製造方法一體製造的部件也可以使用金屬3D列印來實現。夾持件和滑動小車都可以由單個零件額外製造，不再由單獨的零件組成。此外，額外的製造可以在夾緊件上預先列印螺紋，然後可以毫不費力地重新切割。

 

更靈活、更快的生產

 

除了大大縮短了工藝鏈外，金屬3D印表機中這兩個應用程式的快速高效生產還減少了從CAD創建到現成組件所需的工作量。印刷和返工（添加劑）需要10天，而40個夾具和滑動小車需要42天（傳統）。因此，如果是附加版本或自定義版本

 

在需要的應用程式中，只需最少的預處理即可在幾天內列印出來。因此，公司能夠進行靈活的調整。

 

通過設計調整進一步減少材料

 

優化原來的滑動小車設計節省了材料，從而也節省了列印時間。最初源自傳統生產的設計意味著42輛滑動小車在457cm³時的建造時間為74.5小時。通過巧妙地調整設計，列印時間減少到50.5小時，材料消耗減少到381cm³。



 

關鍵事實摘要

 

降低62%成本

 

挑戰

 

所需存儲量減少66%

 

INDEX製造的多軸系統包含一個棒料進料器，用於將材料送入加工過程。這需要由滑動小車和夾緊件組成的滑動器，這在傳統生產中導致高的組裝和成本支出。

 

解決方案將組件效率降低80%

 

採用金屬增材製造，可以經濟地開發和生產滑塊小車和夾緊件，它們是理想的滑塊。與傳統製造相比，除了成本和材料外，組件生產的交付週期還可以顯著縮短。

 

優點



廢料減少10%


經過優化的組件設計


減少材料和成本


縮短了公司的交付週期



 

技術資訊

棒式給料機的組件功能滑塊

材料1.2709

技術

帶200W光纖雷射器的LPBF

層數

滑動小車：2328

夾緊件：860

生成時間

滑塊小車：50.5h

夾緊件：22.5h

每個零件的粉末用量滑塊小車：9.07cm³

夾緊件：34.25cm³

製造成本滑塊小車：29歐元/件

夾緊件：97歐元/件