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平滑完整的加工技术 |
| 来源：信息中心 时间：2009-2-1 10:06:52 |
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阿法拉伐简介
瑞典公司阿法拉伐在工程界可谓众所周知。其业务基于3种关键技术——热交换、分离和流质处理。
阿法拉伐是这3个领域的市场领导者，其换热产品(板式换热器)和分离产品(分离器和离心机)各占30%的市场份额，而流质处理(泵、阀门、箱体清洁设备)占12%的市场份额。
自从1883年推出著名的牛奶和奶油机械分离器以来，公司不断开发与完善这些技术。也是在那一年，Gustaf de Laval和Oscar Lamm创建了这家名为“分离器有限公司”(AB Separator)的企业。
如今，在广泛的行业和领域里，阿法拉伐产品和技术在很多工业流程中发挥决定性的作用，例如能源、食品和饮料、化学品、石化产品、医药、淀粉、糖、乙醇、海洋、废水处理和冷藏应用等。
阿法拉伐每年在全球100多个国家的净销售额约为200亿瑞典克朗，并雇佣大约10,000名员工。公司于2002年在斯德哥尔摩证券交易所重新掛牌上市，公司的年增长率目标为5%，并将大约3%的销售额重新投入研发，这样每年将有大约30个新产品问世。
卧式离心机(例如在哥本哈根制造的机器)采用沉淀罐的原理，其中各种颗粒、沉淀物和其它固体物质因重力作用逐渐沉到底部。
但重力作用速度很慢，现在很多行业都希望得到快速和可控制的结果。在卧式离心机中，沉淀罐是一个快速旋转的罐，利用比重力大3,000倍的离心力将液体与固体分离开来。
视乎特定的配置和设备，卧式离心机可以持续把各种固体从液体中分离出来。 |
位于哥本哈根北郊SØborg区的阿法拉伐卧式离心机厂生产工程师JØrgen H Henrichsen指出，“目前市场正以爆炸式急速增长，乙醇生产商需要我们这样的卧式离心机。我们的客户要求更大更多的离心机，这给我们带来了产能问题。”
数字能够说明问题。2005年，这家雇有170名员工的阿法拉伐离心机工厂为乙醇行业生产了大约85台卧式离心机。但从2005年到2006年，乙醇行业的离心机数量已经增加了3倍。
在2006年初，阿法拉伐离心机厂安装了一台巨大的多功能CNC加工中心，这是产自奥地利林茨的WFL车铣机床，用于加工离心机的大型圆柱形零件，例如大型外置圆筒等。全自动及可编程的车铣机床为工厂提供了重要产能并节省了时间。在这之前，大部分加工步骤是在手动车床上完成的，虽然这台手动车床仍能使用，但远远达不到理想的效果。
车铣机床的优势在于其一体化可编程减振镗杆与前端的山特维克可乐满Capto C8液压夹紧装置相配合，具有与B轴转轴相同的接口，因而能在悬伸1,980毫米的情况下工作。另外，72种不同的切削刀具均能自动更换，从而节省了时间。这台成套车铣加工中心实际上是车削、镗削、铣削、钻削和螺纹加工的一站式设备。
这个专为阿法拉伐开发的车铣解决方案是WFL与山特维克可乐满紧密合作以及使用Silent Tools的成果。Silent Tools导致了两米长的镗杆研发成功(详情参见以下专栏)。
到2008年中，阿法拉伐的离心机厂将再安装两台车铣机床，以应付预期增长的生产需要，并从次级供应商那里收回约8,000个加工小时，交由SØborg工厂完成。
阿法拉伐离心机厂生产工程经理Kim BjØrnstad表示，“我们在工厂现场就能看到由于人们对替代燃料兴趣加深而带来的结果。”
BjØrnstad及其团队正研究有关图纸，看看如何在这10,000平方米的厂房里找到适当空间放置这两台机床。每台都有一辆大型卡车那么大，比工厂里任何设备都要大。BjØrnstad承认，“最后答案仍是个谜。”
哥本哈根的阿法拉伐研发部正在研究用什么方式来优化乙醇生产的标准离心机技术。毕竟，乙醇在美国用玉米制成，在欧洲用小麦制成。离心机把液体从穀物中分离出来，然后蒸馏成燃料，而这个复杂的工艺可以进一步调整为对小麦和玉米都同样适用。
阿法拉伐的离心机非常庞大。在外行人眼里，放置在车间地面上的卧式离心机很容易会被误以为是一台火箭 —— 把所有附件加起来长达6米。顶部为圆锥形，后端有一个安装齿轮的轮毂。
在丹麦哥本哈根地区的阿法拉伐离心机厂从世界各地的次级供应商那里接收到预制的不锈钢圆筒、圆锥段以及大小不一的轮毂。在离心机内帮助液体移动的传送装置是以套件形式接收的。这些经过半粗加工的大型不锈钢零件在进入严格的加工工艺之前要先进行裂痕测试。
Henrichsen表示，“基本上，我们所做的是精加工。我们在这些零件的内外部都削去大约2.5毫米，以达到我们需要的精确公差和光滑程度。离心机内的移动部件最高转速可达每分钟2,800转，因此我们的测量必须十分精准。”
阿法拉伐对粗糙的不锈钢零件加工成平滑的产品，这一过程颇像致力于向替代燃料平稳过渡，以打破人类对化石燃料的依赖，并开发出能替代柴油和汽油的新燃料。
正如丹麦哥本哈根阿法拉伐离心机厂的生产数字所反映，该厂的情况正是这样。
成套车铣加工
综合所有制造和测量操作而无需人工干预的单一机床提供了很多重要的性能优势。作为一家全球制造商，WFL专注于这些独特的多任务机床。
WFL的车铣机床是2至4轴车削与5轴加工中心的完美结合。车铣机床可以一步完成复杂夹盘和轴零件的所有加工和测量操作，使其成为迄今最强大和最灵活的多任务机床。
WFL产品系列包括车削直径从420毫米(M35车铣机床)到1,500毫米(M150车铣机床)以及车削长度从1,000毫米到较大6,500毫米的机床。
每个模型都有不同的长度选择，可配备单独的模块，例如固定支架、尾架、底部刀塔、刀具测量、自动装载/卸载以及大量软件选择等。
WFL产品系列中较大型的机床是M150车铣机床。其令人印象深刻的90kW(10.248 Nm)主传动以及无可匹敌的55kW(730 Nm)铣削转轴为大工件设立了新的加工标准。再结合650毫米的Y轴行程，还能加工重达15吨的工件。
WFL的营销经理Dieter Schatzl表示，“我们凭借20多年来在成套加工方面所积累的灵活性与丰富经验，为阿法拉伐的生产问题提供极具经济性的解决方案。阿法拉伐是一家优秀的公司，对于这家卧式离心机全球领导者选择WFL作为成套加工中心的供应商，我们深感骄傲。”
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WFL机床上的一体化减振镗杆和卧式离心机。前端的山特维克可乐满Capto C8液压夹紧装置使其能悬伸1,980毫米工作。 |
Silent Tools内部探秘
振动不仅是噪音的来源，而且是导致表面不平整、劣质和低生产效率的原因。在上世纪60年代后期，一位学生突发奇想，要在镗杆上用一种减振系统吸收振动并避免由振动引起的损坏。
第一个原型不起作用，但是想法正确。经过坚持不懈地找出更实用的解决问题方式之后，终于找到了解决方案。于是首个减振镗杆诞生了，现取名为Silent Tools。
Silent Tools的负责人Nils Ruud表示，“从那时起，虽然技术设计改变了很多，但1971年发明的原理一直沿用至今。”
振动源于刀尖切削力的变化。这可能由材料不规则所引起。此外，切削力会造成刀具和工件偏移。刀片被迫偏离原来的嚙合位置，当发生这种情况时，切削力减小，镗杆伸直，刀片回到原来的嚙合位置。然后切削力再次提高，新的偏移发生。这便会造成最初的振动持续不断，镗杆越长，情况越糟。
Ruud解释说，“镗杆中的预调节系统可对杆振动造成反相，从而消除振动。”该系统由带有一定惯性质量的重型调节壳体组成，悬掛在橡胶中。该调节壳体由特殊的油性流质包围着。振动取决于杆的长度，因此调节壳体会根据不同的长度加以调整。
Ruud表示，“早先，减振杆被蒙上了神秘的色彩，主要用于解决难题，但如今它们也被用来提高生产效率。”
Silent Tools名下的多种产品可用于车削、铣削和镗削。该产品覆盖从最小的直径到大直径的各种应用。
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丹麦阿法拉伐的机床操作员Tommy Kristensen。 |
一站式加工车间
在看到卧式离心机的巨大发展潜力之后，位于哥本哈根北郊SØborg的阿法拉伐工厂决定改进其生产能力。
当工厂选择奥地利公司WFL的M150车铣加工中心时，生产效率是决定因素。该加工中心配备了山特维克可乐满的刀具。首台机床于2006年初安装。另外两台机床将分别于2007年11月和2008年3月开始运作。
这些车铣机床将用于加工(镗削、铣削、钻削、车螺纹)离心机中所有的圆柱形零件，包括圆柱体、圆锥段和轮毂等。以前，不同的加工步骤需要不同的加工刀具、设置时间以及移动零件的时间。
WFL的Dieter Schatzl在谈到零件如何能在一处进行加工而无需在各个工作站之间移动时表示，“我们称之为‘一次夹紧’理念。”
另外，新车铣机床使钻孔时间从136分钟降低到70分钟。
车铣机床有一个由Silent Tools系列提供的WFL的一体化减振镗杆。
这个“Silent Tools”品牌包括一系列用于车削、铣削和镗削的减振刀具。
整合于WFL车铣机床中并用于丹麦哥本哈根阿法拉伐离心机厂的大型减振镗杆是一种精密的刀具。通过延长正常悬伸的限度，阿法拉伐就能运用一次设置的成套加工理念。
Silent Tools的负责人Nils Ruud表示，“我们看到各种机床制造商对更大更先进减振镗杆的兴趣大增。”
“ 另外，标准减振刀具的需求也很大。模块化刀柄是多任务机床发挥生产效率的关键因素。库存中有适用于不同尺寸可乐满Capto刀具的各种减振刀柄。”
直径220毫米的2米长镗杆可以悬伸1,980毫米工作。镗杆前面的液压可乐满Capto C8夹紧装置使其可利用与主B轴转轴相同的换刀器自动换刀，该主B轴转轴也有一个可乐满Capto C8接口。
哥本哈根山特维克可乐满A/S的生产效率专家Erik BØg-Jensen表示，“您不会看到很多这样的机床，因为只有WFL拥有此类技术。”
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