HRC 的 MRO：何时维护、重建或更换卧式加工中心

许多机床都是经久耐用的。然而，在每台机床的生命周期中，都需要做一些事情来提高其操作能力。

让我们来看看车间需要针对老化的卧式加工中心 (HMC) 做出的一些决定，包括大量维护、升级、重建以及用新型号更换机器。

需要说的关于保养水平仪的第一件事也经常被遗忘：您应该从一开始就进行预防性维护 (PM)。机床制造商提供指导。有时，就像美国新泽西州派恩布鲁克的斗山机床一样，机器上确实有一张图表。俄克拉荷马州塔尔萨市 Machine Tool Specialties 的服务经理 Ragen Hunsucker 说，当然，这些时间表会根据您运行机器的次数而有所不同，但即使是使用新机器的单班作业车间也需要注意 PM。 ，斗山经销商，覆盖俄克拉荷马州、堪萨斯州和密苏里州西南部。他补充说，不幸的是，许多公司都经历了“维护和生产之间的权力斗争”，并且对“零件、零件、零件”的需求超过了他们多年不进行维护的地步。

值得称赞的是，大多数主要机器制造商及其分销合作伙伴都愿意为他们的客户执行 PM，但采用率参差不齐。 Machine Tool Specialties 的所有者 Jeff DeLaughter 表示，较大的公司更有可能签署 PM 合同，尽管生产需求仍然会使实际安排工作变得困难。而对于中小型商店，遵循推荐维护计划的人数“几乎为零”。

马萨诸塞州萨德伯里的 Methods Machine Tools Inc. 技术支持主管伯尼·奥托 (Bernie Otto) 说，有两种类型的客户注册了 PM 计划。第一个是一家公司，它没有一个，并且在他们最买不起的时候被昂贵的机器故障“烧了太多次”。第二个是一家公司，它预先认识到“他们正在管理难以更换的独特设备”，特别是如果他们需要这些机器进行更高水平的生产。他引用了一个 Methods 客户的例子，该客户在必须保持运行的专用机器上切割非常磨蚀且不常见的材料。 “他们投资于一致的预防性维护计划。我们每六个月清洁一次滚珠丝杠和导轨周围的区域，检查润滑流量，并检查机器的整体功能。”

奥托观察到，大流行迫使许多维修技术人员提前退休。 “因此，我们看到服务合同有所增加，因为 [客户] 没有任何维护人员，”他说。 “所有的老家伙都退休了。新手可能会在机器中添加润滑油，但在 Methods，我们正准备做更完整的程序。越来越多的客户开始意识到，如果他们的服务有条理和有条理，他们就可以更好地计划停机时间。我们可以在它们变成真正的大问题之前解决更多的小问题。”

机器时代的任务和测试

Doosan 的服务副总裁 YB Lee 指出，大部分 HMC 用户以 24/7 或接近 24/7 的速度运行，对正常运行时间有很高的标准。 Lee 将日常维护分为季度、半年度和年度任务，后者包括拉道盖和清理切屑、清洁冷却液箱、更换液压油、检查机器水平、调整齿隙和检查主轴跳动。

Hunsucker 说，一旦 HMC 的运行时间约为 10,000 小时，斗山也开始使用兆欧表来检测电机绕组可能发生的故障或电缆退化（连接到电机的电缆中的绝缘损坏）。他还提醒说，箱形导轨比直线导轨需要更多的关注。 “对于直线导轨，关注方式、润滑系统、油分配器和那种类型的东西并不像在 boxway 机器上那样重要。”但箱形槽具有出色的刚度和减振性，使其在重型切削中很受欢迎。 （斗山提供两种类型的 HMC。）

如果您一直保持 PM，并且除非出现任何明显的组件故障，您如何知道是时候考虑进行大修，还是更换 HMC？新泽西州富兰克林湖三井精机美国首席运营官 Bill Malanche 表示，这不是您可以实际安排的事情。相反，“机器停机时间和废品率可能更好地表明机器的运行情况，”他说。 “当然，坏零件可能是由多种因素造成的，但如果你有一个久经考验的生产工艺，并且你开始看到部件的直线度、垂直度和精度等方面出现恶化，那么你就有了一个认为某些事情开始失败了。”

Otto 正好回应了这一点，他说：“从很多方面来说，工件就是卧式机器的脉冲。如果您发现您的零件不准确，或者您的表面处理不佳，这通常表明机器出现了一些问题。它可以是任何东西，例如线性导轨之类的磨损部件。它可能会恶化箱式机器上的 Turcite。它可能是弱拉杆。可能是托盘夹持机构较弱。

“大多数机械师可以执行一些简单的测试来缩小可能导致问题的区域，”他继续说道。 “例如，”将工具放入主轴，取出钥匙，然后旋转它，看看机器上是否有任何间隙，这可能表明拉杆越来越弱。有些人甚至在主轴上放一把螺丝刀，稍微撬一下。如果它确实移动了，那么牵引杆弹簧可能已经磨损了。”

另一个简单的测试是将指示器连接到主轴上，然后在尝试手动移动托盘时触发夹具。 “如果它确实移动了，很可能你的一个轴上有反弹，你可能不得不打电话给维修人员。”

同样，Hunsucker 表示，常规的球杆测试是一种快速简便的方法，可以“在精度问题发生之前或逐渐发生时发现它们”。而且，无论好坏，说服客户进行定期球杆测试比注册 PM 更容易。建立基线后，定期测试会提供机器几何精度的快照。在每个阶段，客户都可以判断错误程度是否可以接受或引起关注。例如，他可能会决定，尽管机器移动超出公差，但他会继续运行，因为零件仍然可以接受。另一方面，航空航天车间可能会查看相同的数据并得出结论，现在生产不良零件的风险高到足以保证进行全面评估并可能进行维修工作。

如果一台性能良好的机器现在不准确，令人无法接受，Malanche 建议在考虑更换滚珠丝杠等任何重大维修之前，聘请合格的承包商或机床制造商“重新安装”机器。 “这台机器多年来一直在来回移动，地基已经安定下来。这会导致机器产生扭矩。我们想释放那个扭矩。 ……我不必移动机器，但我要把它从惯性垫上松开，放回原来的位置，然后重新安装，重新校准，进行新的激光校准，诸如此类事物。”根据 Malanche 的经验，如果所讨论的错误不是很大，这可以解决一半以上的问题。 “例如，一台机器多年来一直保持十分之一，你把它撞坏了，现在它拿着一个你。你也许可以通过重新调试来解决这个问题。”

智能升级

假设您的机器具有所需的公差，但您需要更高的吞吐量。接受本文采访的每个人都表示，升级控件几乎没有意义。但同时也是 Methods 的 OKK 和 Kiwa 机器产品经理的 Otto 表示，应该认真考虑另外两个升级。

“我们可以现场安装额外的托盘池，使机器能够以更多的零件组合运行更多的无人值守时间。我们可以为机器增加额外的工具容量，以便它可以处理多个被定位的零件。”事实上，Otto 说，Methods 的 Kiwa 和​​ OKK 多托盘销售中约有 60% 用于最初配备标准两托盘布置的机器。这是因为，虽然商店经常被承诺“40,000 个零件的合同，但最初的订单将是 3,000 个。客户已经发现，在投入更大的自动化系统之前等待是更明智的做法。”

大多数卧式都配备两个可摆动 180° 的托盘，可在工作区和装载/卸载站之间切换。方法和其他供应商提供自动化选项，可以将额外的托盘运送到机器旋转更换器的装载侧和从装载侧取出。 Otto 描述了独立池，其中固定数量的托盘为一台机器服务，一个塔为一台机器服务（一种节省空间的方法现在变得流行），以及使用机器人为一台或多台机器服务的线性系统。 DeLaughter 说，斗山建立了线性托盘系统，随着时间的推移，您最多可以添加六台机器，“只要您从合适的底座开始，您的托盘就会随之扩展。” Otto 补充说，“这些系统中的大多数都有一个调度程序，其中一些可以处理路由不同作业的复杂挑战。”

Otto 提到了一位客户，该客户在 COVID-19 大流行期间收到了一份制造呼吸器零件的紧急合同，同时他因这种疾病失去了一半的员工。 Methods 库存用于快速现场改造的自动化套件，并为车间配备了一个用于现有 Kiwa KH-45 机器的六工位托盘池，以及配备另一个六工位托盘池的新 Kiwa KH-4500。两台机器使用相同的托盘。

“在几周内，他从每天运行大约 6 小时（因为这是你从操作员那里得到的全部）增加到大约 16 小时。他终于每天起床约 22 小时，很少参加，”奥托说。 “我们采用了完全相同的工作、速度、饲料，以及他之前所做的一切。我们所做的只是增加了两个托盘池，这延长了他的工作时间，并在相同人数的情况下使他的产量翻了一番。”

增加无人值守加工通常需要提高自动换刀装置的能力，尤其是在您自动化各种工作的情况下。 Otto 解释说，“不同的制造商有不同的方式来扩展他们的工具转盘”，有些制造商的设计从一开始就很容易。例如，Methods 可以简单地将刀库添加到 OKK 机器上，在某些情况下可以将刀库从 60 个增加到 170 个。 “我们可以在大约一天半的时间内将 Kiwa 的换刀装置从 120 刀改装到 240 刀。”

Otto 建议了其他几项通常被证明具有成本效益的升级，例如添加一个探头（为了更容易、自动化设置）和一个除雾器以提高健康和安全性。如果您增加了吞吐量，也可能需要改进冷却剂过滤和排屑器。而“用于监控工具负载等的软件升级”可能会很有帮助。

艰难的决定：维修、重建还是更换？

如果您的 HMC 出现重大问题，您将面临一个艰难的选择：修理、重建还是更换？这不仅仅是每个选项的现金成本问题。一方面，即使您可以以比新机器低得多的成本重建旧机器，您也必须考虑您可以使用该空间来做什么以及新技术会带来的好处。

俄亥俄州 Lorain 的 Absolute Machine Tools Inc. 销售副总裁 Klaus Miller 报告说，许多客户正在更换 15 到 20 年的 HMC，因为它们已经磨损并且在各个方面都比新技术慢得多。

米勒说：“那个年代的一些机器有皮带驱动的主轴，转速只有 8,000 到 10,000 rpm，而今天的整体主轴转速为 15,000。旧机器上的换刀时间可能是五到六秒——至少是你今天看到的两倍。”

更重要的是，客户经常被迫进一步降低旧机器的速度。 “我有很多客户以半速运行他们 15 到 20 年的机器，因为机器不能再全速运行了。”最重要的是，米勒说，“旧的 400 毫米水平是猪，它们很大。大而四四方方，大量的金属板，在侧面建造了一个工具更换器，一个排屑器从后面额外延伸了五六英尺。现在一切都封闭起来，非常紧凑。”

Lee 表示，斗山 HMC 的设计目的是每周运行 40 小时，持续 20 年，无需大修，这与作业车间市场一致。 “但是，”Lee 补充道，“横向客户通常 24/7 全天候运行。这些客户将需要在五到七年内进行大修。”然而，Lee 指出，即使仅仅五年后，他们也可以通过购买新机器将生产率提高 15% 到 25%，或者根据应用情况提高多达 30%。因此，可能对所需正常运行时间也有高标准的大批量客户应该更换磨损的机器。另一方面，Lee 说，他们有工作车间的客户，他们的 HMC 已经运行了 40 年。 “所以这取决于实用程序，”他说。

Malanche 指出，三井精机机器的使用寿命为 75,000 小时。他回忆起拜访过一位拥有 25 台机器但没有超过 5 年的汽车客户。

“他真的很喜欢我们的设备，并且对正常运行时间、可靠性和零件质量非常满意。但他直截了当地告诉我，让任何机器在他的设施中占用空间超过五年的想法，无论它们的状况如何，都是不切实际的。这位先生向我解释说，在速度和生产方面的技术进步每年都会发生显着变化。例如，今天能够以 40 英里/分钟的快速移动速度运行的机床，在五年内将能够达到 60 英里/分钟。因此，占用地面空间的机器的产量只会随着技术的进步而增加。如果可以让相同数量的机器生产 133% 的所需零件，为什么还要让机器生产 100% 的零件？”

有一些关于修复甚至重建旧 HMC 的论据。首先，如果机器很坚固但需要进行一次特定的维修（例如，更换滚珠丝杠），那么它可能非常值得做。如果拆卸和更换机器会造成极大的破坏，最好在车间进行重建。如果更换的交付时间过长，情况也是如此。

机器越贵，重建它看起来就越有吸引力。正如 Hunsucker 所说，“带有齿轮主轴箱的箱式机床……很难更换。重做方式和方式胶带的成本相当高，但对于训练有素的技术人员来说也相当容易。只要电子设备不是古老的，重建这些机器并将它们重新投入生产是一个可行的选择。”

Hunsucker 补充说，还有第四个选择：重新调整机器的用途。例如，如果一台机器不再保持严格的公差，您仍然可以对其进行足够的修复以使其继续运行并将其用于粗加工。

最后，如果您决定投资新技术，请询问以旧换新。如果您的机器没有完全损坏，您友好的当地经销商会为它找到一个新家，并且您可以在新机器上节省一些钱。 DeLaughter 说，他们大约有一半的时间使用机器进行交易。