加速的管材制造数控机床效率如合提高卫浴配件

加速的管材制造，数控机床效率如合提高？

加速的管材制造

有时，开会和适当的日程安排对制造效率起到的作用是很小的。随着业务增长，如果相同数量的人必须在相同大小的空间内处理更多的工作量，灵活又准时地交货就会变得更困难。

P1集团在位于美国堪萨斯州劳伦斯市的工厂近年来就面临这种情况中国机械网okmao.com。这家机械、电气、管材建筑和制造服务提供商近年来增长强劲，但这同时也给其4,180.6m2面积的制造厂及其25名员工带来了压力。

P1 集团新采购了沃特 - 穆勒公司出品的 WM-36 3D切管系统。它使这家公司位于美国堪萨斯州劳伦斯市的制造厂能够更有效地切割管材，做坡口。（图片由P1集团提供）

听起来，这样规模的空间似乎并不小，尤其如果你是在一家车库大小的工厂或小型夫妻店工作的话。但对管材加工而言，情况就不同了。P1集团管材车间生产经理JeremyPrice告诉我们，该车间通常需要处理外径91.44cm以内的管材，偶尔也需要处理外径高达152.4-182.88cm的管材。它们的标准长度是12.8m。此外，该车间使用特殊金属，如不锈钢，也需要与碳钢加工项目分隔开。对处理大型材料和隔离工作区的需求，可以瞬间令看似宽敞的工厂空间丧失舒适度。

考虑到这一点，Price表示该制造厂一直在努力保持流线型生产流程，任何时候都能在厂里同时进行10至20项加工。为了保证流程顺畅，材料和加工必须是朝一个方向移动的，不能逆流。

为此制造厂设计了一个U型流程，材料进入切割区后，如果需要就会被移动到焊接区，然后到达运输区，围绕制造厂周边，以曲线的方式前进。“厂里的材料库存非常少，因为切好的管材通常会准时交货离厂”。

放在桌子上的管材正在等待被装到切管机上。有了新的管材加工系统，P1 集团制造厂就不需要用那么多的重型推车在车间里运送管材了。

为了在车间地板上做好管材输送，这家制造厂使用了配有滚轮的重型管架，它们会将管材从等离子切割台移动到加工设备上进行坡口加工（如果需要的话），然后送往船运。

随着订单越来越多，这种材料处理方法变得越来越繁琐。这些项目的一般工期可能是几周至几个月，但Price说该公司已经赢得了积极回应客户的好声誉，特别是对那些经常需要更换管材以保持设施运行的老客户。

“我们希望照顾好客户，满足他们的制造日程需求。应对紧张的交货期是我们的专长。”他说。

P1集团采用一种自主的调度系统来保持流程运转的高效。制造团队还会每周开会讨论现有的加工进度——是在建模？在厂房制造？还是准备交付了？在紧急加工任务或特殊要求出现时，就可以及时调整当天的日程安排。

这家公司制造团队的管理非常严格，但在2019年，他们意识到需要更多的帮助。自动化可以帮助团队最大限度降低物料搬运量。新的切割技术也将提高后切割流程的效率。

制造厂找到了一种能够消除多重工序和额外材料处理的方法。

一种新的切割方式

怎样才能将制造厂里现有的等离子切割台、带锯机及加工中心替换成效率最高的方案呢？Price和他的团队进行了大量研究之后，决定采购沃茨-穆勒公司的WM-363D管材切割系统（2016年，美国数控切管机制造商瓦茨特种公司与德国同行穆勒公司合并为沃茨-穆勒公司）。他表示投资回报看起来不错，因为这套系统能更有效地扭转现有的管材制造局面。

切管机是2019年第三季度安装的，采用了海宝HPR130XD电源，可实现等离子切割性能。这个系统可以处理外径为36英寸的圆形管材，可切割壁厚高达0.95-2.54cm。

该切管机有六根数控轴:

●工件沿夹头系统旋转（Y轴）

●切割头沿工件轴纵向运动（X轴）

●切割头振动（B轴）

●刀头旋转（C轴）

●通过工件表面偏差测量系统调整切割头的高度（Z轴）

●与切割过程中切割角相关的激光束距离校正（W轴）

同时，这款机器能够调整激光束角度，所以也能做坡口，无需将一个管段从切割台拖到加工中心后再进行坡口加工。此外，还省去了一些下游操作。“它的精准切割性能减少了对焊接管件（就是焊接在管材上的配件）的需求。这些配件有弯头的、三通的，基本作用就是让管材系统能够改变方向。由于切管机能在管中进行满足公差要求的切割，因此可以快速、准确地制作截面，在生产线上实现快速焊接。”

“这就意味着我们不用再安装这种类型的喷嘴了，消除了很多额外的处理工序，”Price说。机器的切割精度也有利于焊接流程的顺畅。“我们不再手动切孔了——因为我们根本就不需要钻孔了。这台数控机器会搞定所有的前期操作，”Price说：“实际上，我们可以更快地安装加固。装配性能进步了太多，意味着焊接速度也更快了。”

Price告诉我们，P1集团采用了米勒电气股份有限公司的金属粉芯焊丝打底（简称为RMD）工艺，它是熔化极氩弧焊（GMAW）工艺的改进版，用于大部分管材焊接工作的根焊。据米勒电气公司介绍，采用这种工艺的目的是将一滴金属液（4.76mm）在精确控制下均匀地滴入焊缝。补孔和封盖采用的是Pro-Pulse脉冲GMAW工艺。Price补充说，公司也擅长气体保护钨电弧焊。

“只要将人工工序从流程中剔除，并将其自动化，产量就会直线上升。”Price说。

新的，精简的流程

现在，管材被运至P1集团后，不再需要两个员工用重型推车拖到厂房了。它们会被装载到传送带上，送入切割机。

所有准备工作都在前厅。这家公司虚拟设计建构部门的执行人员会准备一份包含了所有管材制造规格的电子表格，并将这些信息输入机器编程软件。当机器操作员在车间准备进行一项操作时，只需从一天的日程安排中选择一行，然后机器就会在管材上切出所需的所有形状。

完成后，管材会被卸下，准备进入焊接或其他下游工艺流程。从字面上讲，在整个过程中唯一需要操作者进行的额外操作，就是在切管机启动前手动拧紧卡盘。“其他制造商也许并不关注这样的事，”Price说：“但对我们来说，这绝对是必须的。”

新型切管机的切割能力和效率为制造厂带来了新的加工能力。Price说，现在这家工厂可以与P1集团子公司以外的其他公司一起从事制造相关工作了，这是它在设备升级前无法做到的。

数控机床效率如合提高？

如何提高机床利用率？5G对未来工业有何影响？怎样才能将机床可用时间最大化？这些问题，正在举办的CIMES北京机床展将给你想要的答案！

事实上，谈到提高机床利用率，就是需要对机床的整个金属切削过程进一步的优化，从而提高生产的效率与利润占比。这其中包含两个比较重要的部分，一是找到机器切割金属的最大化时间算法，二是要使这一时间富有效率，将时间最大化利用。

在数控机床的工作时间消耗上，编程和设置耗费的时间占一定的比例，其次就是固定的生产时间。想要将时间最大化利用，就需要提高机床的编程速度，加速设置方法并简化刀具及工作处理，利用5G技术让连接与机器人工作更加高效。

其次，高效利用时间的秘诀还在于要在切削刃与工件材料接触时，能充分地运用到机床的功能。制定最有效的计划，对机床特性进行准确的评估，选择适当的切削深度，防止在提高生产率的同时，造成刀具快速损坏的现象。要最大程度地在数控机床的功能限度内，优化利用机床，应用5G智能技术以及智能制造、数控机床等的科技，实现机器性能与切削参数的最佳组合。

最后，面对技术的发展，汽车将会处于一个不断更新换代的模式中，在飞速的发展变化中，如何应对零件工件材料、尺寸和体积等因素的显著变化，让数控机床仍可正常运行，获得长足的发展，是当前机床工业需要思考的问题。

无论是厂商还是客户，如果你也对机床工业充满兴趣，对如何提高机床利用率有着自己的见解，即将到来的CIMES 2020北京机床展会千万不要错过！

长春试验机WAW-600C厂

上海WAW-2000E伺服液压试验机

长春万能拉力试验机WDS-100厂

上海WDW-300微机控制电子万能试验机厂

济南WAW-1000D拉伸试验机厂家