未经检验的刀具禁止装夹上机床
内容提要：制造流程的优化主要集中于刀具管理、订货方式以及库存管理。现代化的测量与调整设备在其核心功能之外还能够发挥特殊的作用。
图1：长期以来，Zoller公司的“Venturion”
系统除了其核心功能外，还能够发挥额外的作
用:这套系统已经成为一个流程链的中心部件. Jens Bollmann做事总是尽善尽美。这位总经理要求来自Ritterhude的供应商Rathmann公司尽可能保持流程链的完整。根据上述要求，Rathmann公司将所有的切削加工集中起来，其中包括锯削、车削、铣削、珩磨以及钢结构加工。在加工深度为95%的前提下，这家位于德国北部的公司可以为其客户提供一体式服务，即在较短的供货时间内以比较诱人的价格提供高质量的零件和零件族。为了迎接未来的挑战，Bollmann先生及其员工不断探索，试图找到更加具有经济性的加工工艺。他们不放弃尝试任何一种潜在的方法和流程，其目标是尽可能保持流程链的紧密程度。一年多以前，Bollmann先生着手为流程链添加全新的模块：一套由来自Pleidelsheim的Zoller公司提供的刀具测量与调整设备。这套名为“Venturion”的设备除了其核心功能外，还能够发挥额外的作用，并逐渐成为流程链的核心模块（图1）。
小公差带范围内完成加工
Werner Rathmann先生于1960年建立了这家公司，主要提供加工外包服务。从一开始他们就思考在德国如何能够进行较为经济的加工，最终他们找到了奋斗目标——为游艇和船舶制造现场提供诸如不锈钢材质的高性能螺旋桨系列产品。长期以来，该公司已经意识到建立一套高效率切削加工流程的必要性（图2）。如今，他们已经建立并延伸了一整套的粗加工、精加工直到装配的流程链。基于数控机床的切削加工最终发展成为两个支柱业务 ：为磨床制造床身、为分析级的工艺设备加工高质量的零件。磨床加工业务对Rathmann公司提出了很高的挑战，他们既要满足零件加工的公差要求，又要保证较小的热变形特性。 图2：图示的零件需要在机床上进行40个
小时的加工。这个零件采用了抗磁不锈钢
材料，加工完成后将用于船舶制造。船舶
工业对防磁性能提出了特殊的要求。
图3:现代化的刀具测量与调整技术使其成
为可能:在一台机床上对每一个零件配备多
达100把的刀具,并且能够快速安全的换刀.
Bollmann先生强调说：“为了能够在高性能领域进行精密加工，就必须拥有与之相适应的刀具测量与调整设备。多年以来，我们通过投资购买Zoller公司的设备使我们达到了同时期的技术制高点。不过，测量和调整也不是我们工作的全部。”
设备集成的第一步已完成
将Zoller公司的设备步置于流程链的中心这一举措，主要出于以下几方面的考虑 ：目前，单台机床上能够为单个零件更换至多100把刀具。传统的换刀方式无法适应如此之多的刀具数量（图3）。同时，仅对刀具进行测量和调整也无法满足生产的需求。首先要对其可靠性进行检查：是否使用了适应加工内容的刀具？是否使用了正确的附件？切削比例是否正常？如果按照目标的安全性得到提高且流程链更趋紧凑，那么Rathmann公司就达到了使用Venturion系统的目的。用户也可以通过更快的加工过程和更合理的价格而获得更大的收益。Bollmann先生说：“现在我们对实体模型的需求已经减少，因此我们得以对零件进行详细的评估。这必然涉及到加工策略以及成本结构。”如果人们需要为零件支付附加费，那么他们会立即着手进行生产准备，也就是程序员对其所属的数控程序进行开发。同时将在CAD系统中进行机床空间模拟，用以将刀具安排在一起进行干涉检查。随后将刀具列表和数控程序传输给Zoller检测设备，相关人员将工件集成到系统中进行调整和检查，最终进行质量和安全性检查。Rathmann公司有一条铁的纪律：禁止未经检查的刀具装夹上机床。只有将安全性检查的结果数据导入（利用直连的数据线或者移动存储器）机床，才能执行指令。
图4：按照简短的指示进行正确和快速的
测量:这套设备能够为尚无实际经验的用
户提供清晰明了的菜单向导和帮助系统。
第二轮设备集成工作
目前Bollmann先生正和他的同事一道开始实施设备集成的第二轮工作。本轮集成工作完成后，每一位操作工均可以对其所拥有的刀具进行测量和调整。Bollmann先生说：“同时我们还将对所有刀具的稳定性和安全性进行检测。此外，对尚无经验的员工还提供了浅显易懂的菜单向导和全面的帮助系统（图4）。”在Genske先生看来，Venturion系统集成工作的两轮实施具备了较高的柔性：“一方面这套系统操作简便且所需的调整时间较短 ；另一方面，操作工也可以在实践中得到培训，为将来复杂的生产流程做准备。最终，Bollmann先生结合流程网络化强调了采购方面的决定性因素：设备的功能范围，即对刀库的控制要贯穿整个加工流程。Bollmann先生表示 ：“未来在我们车间内，所有的转位式刀具都将自动存储于刀库中 ；我们的操作工仅需要通过一张卡片就可以发出指令，随后就能够得到所需的刀具。”
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