■Röders GmbH
從單件生產到中小批量製造——全自動高精度研磨加工
當需要對機械零件進行超高精度加工時,不僅對設備的要求大幅提升,對操作人員的技術水準要求也隨之提高。然而,對於許多企業,例如機械製造商與刀具模具製造商來說,並非整個生產鏈的所有環節都需要達到如此高的精度標準,通常只有少數產品需要滿足這樣的要求。因此,選擇適合的設備至關重要,而某些情況下,將這類高精度加工外包給專業廠商可能更具經濟效益。本次我們與專注於高精度加工領域的專家進行了一場深入的對話。

專注於最後一道精密加工工序
「我們的許多客戶會提供已基本完成的零件,只需要在某些關鍵特徵上進行最後的精密修整。」Thomas Schmid說道。他是位於德國斯圖加特附近Ebersbach的TSchmid Präzisionsschleiftechnik (TSchmid精密研磨技術公司)的負責人,專門從事研磨技術,特別是座標研磨(Jig Grinding)。

他的公司主要針對那些對精度與表面品質要求極高的零件進行加工,例如用於鋁箔裁切的沖頭與模具,這類部件的公差要求需達到2 µm以內。此外,他們還生產汽車零件用的導向元件與校正基準件,這些零件的硬度甚至超過60 HRC,對精度的要求極為嚴苛。
TSchmid服務的客戶來自模具製造、機械工程及航太工業等產業。雖然這些企業本身已擁有高度專業的技術能力,但許多公司仍不願意面對維護或營運這類以及專業技術人員所帶來的挑戰與成本。因此,TSchmid提供了靈活且高效的解決方案,幫助客戶達成高精度加工需求,並確保穩定的品質與交期。

從研磨到硬銑削——擴展加工能力
「對某些工件來說,除了研磨,銑削加工同樣不可或缺。」TSchmid的生產經理Steffen Hummel補充道。在某些特定加工流程中,銑削不僅更加經濟高效,也能提供更多的加工可能性。然而,為了滿足極高的精度要求,銑削與研磨需在同一次夾持下完成。

TSchmid先前使用的研磨中心來自瑞士製造商,但這些設備無法滿足在相同夾持下進行座標研磨與硬銑削的需求。因此,該公司在2013年選擇購入一台四年前的二手Röders RXU 1200五軸銑削加工中心,這款設備擁有旋轉擺動工作台,提供更大的工作空間,使五軸加工成為可能。最初,TSchmid曾擔心線性滾動導軌的長期精度是否足夠應對高負載加工,因為當時業界普遍認為靜壓導軌是高精度加工的唯一選擇。然而,RXU 1200實際運行後證明其具備極高的精度與穩定性。

「我們對這台Röders機器的表現與Röders的技術支援感到非常滿意,因此在2015年又購買了一台四軸的Röders RXP 801。」Hummel表示。這台機器也被用於座標研磨及HSC(高速切削)銑削,表現同樣穩定可靠。
品質監控——高精度測量確保穩定生產品質
「如果要確保產品品質,就必須具備能夠精準測量並記錄數據的能力。」Thomas Schmid說道。由於TSchmid通常負責已完成大部分加工的工件,僅需進行最後的精密研磨,因此幾乎沒有試錯的空間。一旦發生錯誤,可能會損毀客戶已投入大量成本的工件,甚至影響交期。

在TSchmid工廠內,所有工作區域皆為恆溫環境,測量室內更配備了Zeiss CenterMax三座標測量儀(測量精度1.33 µm/1,000 mm,3D掃描誤差0.4 µm)。此外,公司還使用Zeiss Calypso等其他高精度測量設備,所有測量結果均記錄至小數點後四位數,確保產品100%符合公差標準。


全自動化生產——導入Röders RCE1自動換料系統
「由於Röders機台擁有極佳的長期穩定性,我們決定進一步導入全自動化生產。」Thomas Schmid回憶道。
實現高精度自動化的關鍵在於能夠在加工過程中精準測量工件與刀具。透過Röders先進的工件與刀具測量系統,TSchmid可在加工前確定工件位置,並透過半徑補正精確設定刀具直徑,確保無需人工干預,即可進行高精度系列生產。

為此,TSchmid購入了一台搭載RCE1自動化系統的Röders RXP 501機台。RCE1配備8個托盤,可同時處理240件工件,允許機台在夜間或週末無人值守運行。由於這套系統表現優異,TSchmid隨後又將另一台RXP 501 retrofitted(改裝),同樣加裝自動化系統,讓公司從單班制提升為三班制,卻不需要增加額外人力,大幅提升生產效率與人員調度的靈活性。

「這個過程並非一蹴可幾,必須投入大量精力確保工藝穩定性。但現在,我們已經開始收穫這些努力帶來的回報。」Thomas Schmid說道。
總結
TSchmid Präzisionsschleiftechnik透過Röders高精度機台,不僅成功整合了座標研磨與硬銑削,還進一步導入自動化加工,在確保高品質的同時,大幅提升生產效率。隨著高精度加工需求持續增加,這樣的技術佈局不僅確保了企業競爭力,也為客戶提供更穩定可靠的加工服務。