增加硬質(zhì)合金加工過程中的靈活性

寂靜天花板

堪薩斯州航空航天領域的結構部件制造商Dynamic NC in Rose Hill,，對如何控制成本有深入的理解。通過使用先進技術帶來的工藝優(yōu)化,，已經(jīng)幫助這家公司實現(xiàn)了有競爭力的成本控制,，這是贏得新訂單時必須具有的。

最近,，Dynamic NC 成功投標了加工硬質(zhì)金屬（13-8不銹鋼）5軸結構部件,，這必須購買設備來處理進行加工。由于航空航天工業(yè)領域固有的壓力,，針對這個訂單的機床需要成本低廉,。公司尋找到了能提供合適方案的設備。

- J1 d" \- X7 v. B“我們做了大量的研究來確定如何降低成本,�,！盌ynamic NC運營總監(jiān)Kyle Gakeler 說�,！霸谟操|(zhì)金屬加工應用中,，不僅希望技術能實現(xiàn)更大的靈活性，還希望設備能夠幫助我們的成本保持低位運行,。通過改進工期,，延長易損耗的刀具壽命，提高設備可靠性,，以及減少人工勞動,，�,！�
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/ h' q2 N& @- Q( _3 J" V8 J航空航天領域市場高混,、小批量的生產(chǎn)需求，要求制造商自始至終要具有以工藝為導向的思維,。這意味著,，持續(xù)的工藝研究和開發(fā)是必不可少的，這驅動著對靈活的技術解決方案的需求,。Dynamic NC 總裁Jim Gibbs 說,，“我們對純粹基于價格和規(guī)格的設備比較不太感興趣。我們想知道的是實際的長期性能,，相關的成本,，以及工藝靈活性,。這和機床的功能無關，而和我們能使用機床做什么有關系,�,！�
據(jù)Gibbs 所說,，“在我們這個行業(yè),，他們習慣于說，‘物美,、價廉,、快捷——選兩個’。但是現(xiàn)在你不能再這樣做了,。為了使成本更有效益,，你必須同時三者兼?zhèn)洹Ｎ锩�,，意味著品質(zhì),，這是必須要包括的；快捷和價廉,，這兩者缺一不可,。因為你零件生產(chǎn)得越快，就越便宜,。我們需要一種能完成這些任務的機床設備,。”

  @1 s1 C7 ~* U# f9 x9 N' R5 sDynamic NC 工程總監(jiān)Mike Jones,，表示同意,。“我們相信一分錢一分貨,。確定無疑的是,，我們可以在另一種機床上花費更少的錢，但是那種設備會是更勞動密集型的,，需要運行更長的時間,，工藝也不再有效率。所有這些轉化成了高昂的成本,，這會導致簽約的合同減少,，更小的盈虧底線。把錢花費在更高性能的機床上,，這些機床能以更短的周期時間生產(chǎn)出高品質(zhì)的部件來,，這對我們來說更有意義。要消滅所有的后顧之憂——關于浪費,、勞動力,、維修,、停工期、機床安裝,、維修保養(yǎng)等,，這些隱形成本因素在購買前都應被考慮到總的購買成本里面去。但有很多公司不像我們一樣提前考慮這些因素,�,！�
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9 ^# c  R. P. q- H9 w新技術降低了成本

2013 年，Dynamic NC 購買了Makino a92 臥式加工中心和F9 立式加工中心,，把硬質(zhì)金屬應用引入到了生產(chǎn)環(huán)境中,，同時也擴展了當前的功能。這次經(jīng)驗,，以及Makino 在威茨塔（Wichita）地區(qū)的表現(xiàn),，這些因素在公司購買新設備做出決策時起到了作用。
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2 W% P2 m: n% R# g' o' M“通過我們之前的加工經(jīng)驗,，以及一部分人在以前公司已經(jīng)使用過Makino MAG 系列和T2 水平加工中心進行過工作,， 所以我們對Makino 已經(jīng)很熟悉了。我們覺得T1 五軸銑床能夠交付我們在這單生意中所需要的品質(zhì)和可靠性,�,！盙ibbs說�,！霸缭�2014 年,，我們就購買了北美地區(qū)售出的前兩臺T1 機床，運用到了我們的5 軸架構組件硬質(zhì)金屬加工中,�,！�

Dynamic NC 非常喜愛T1，因為該機床的硬度,、穩(wěn)定性,，以及運動構造設計，這為其工藝流程設計和勞動力需求提供了極大的靈活性,。155°的傾斜軸和深型腔列,，為直徑多達1500 毫米部件提供了完整的5 軸銑削能力。Z 軸行程和能力,，達到超過表格指標的能力,，已經(jīng)被證明是對所有公司來的應用來說，都是通用的,。

5 V, N7 j7 v  \; b+ I$ d“T1 充滿了靈活性,。”Jones 說,，“部件操作便捷性對我們來說,，極其有幫助,。生產(chǎn)部件時，我們一直在考慮運動學,，因為這會讓我們變得更有效率,。它展示了機器如何加工部件，訪問部件特征更多的選項,。機床的活動范圍有助于減少安裝調(diào)試次數(shù),。這不僅僅削減了勞動力的需求，同時我們也意識到在減少部件移動的情況下,，能得到更精確的加工部件,�,！�
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5 h8 ?4 U2 \7 m2 i- ^" D# Z% q& ]  Z由于公司的工藝導向型企業(yè)文化,，Dynamic NC 在應用中檢查刀具，以及如何最優(yōu)地使用工具來優(yōu)化加工工藝,。工程師們意識到,，與硬質(zhì)金屬加工相關的成本并不昂貴。因此,，工具壽命對于實現(xiàn)降低部件成本的目標至關重要,。

“很多人用分鐘來衡量刀具壽命，但是我們用小時或者天來衡量,�,！盙akeler 說�,！坝捎赥1 的剛度和主動阻尼系統(tǒng),，我們發(fā)現(xiàn)，即使在硬質(zhì)金屬加工和粗加工過程中,，我們能更好地預測刀具壽命,。我們還能完成很多加工，而這些在競爭廠家的機床上卻不可能做到,。即使在部件粗加工掩埋“1”立銑刀時,，也不會有任何震動�,！�

T1 設備的剛性設計,、馬力和操作便捷性，已經(jīng)允許Dynamic NC 實現(xiàn)無限制地切割硬質(zhì)材料,。Gibbs 把他們的硬質(zhì)金屬加工過程比作外科醫(yī)生做手術一樣,，用精確的方式，得到高效,、精確的結果,。

: W; O; n. Y$ G" {2 g# Q- J“T1 的結構為夾具和其他機器部件提供了堅實的基礎,。使用這種水平的穩(wěn)定性，我們發(fā)現(xiàn)切割鈦就像切黃油一樣,�,！盙akeler 說。
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8 G$ e0 H9 D- x0 @/ ]該機床的高壓,、大容量的主軸冷卻液在管理切割區(qū)域同樣必不可少,，這能夠有效冷卻刀具，同時排屑,，防止再次切割,。
不管刀具的型號如何，T1 都能把冷卻液注入到深腔中,�,！盝ones 解釋說�,！霸谒�有應用場��,，這些特征都導致了刀具壽命的極大改進�,！�
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9 `" G1 B. m7 Q+ Y  G他補充說：“在最近的襟翼導軌測試中,，使用T1 我們已經(jīng)縮減了50% 的周期時間，刀具壽命提高了5,、6 倍甚至更多,，加工勞動減少了80%。在其他應用場合,，我們也看到了類似的結果,。”
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這些工藝特性已經(jīng)幫助Dynamic NC 在硬金屬應用領域,，成為行業(yè)低成本領導者,。

  @7 ?2 [. |3 @6 ?4 @3 M* x“ 對我們來說， 這并不關系到刀具壽命或者生產(chǎn)效率,�,！盙akeler 說�,！斑@關系到產(chǎn)品的全部成本,，非常重要。哪些因素構成了產(chǎn)品成本,？資本支出,、勞動力，以及貨損成本。我們力求最小化這些因素,。產(chǎn)品中我們需要品質(zhì)第一,，但是最低的成本也很重要。如果我購買了一臺高端機器,，可以使得在5 分鐘,，而不是20 分鐘生產(chǎn)出部件，那么這臺機器性價比就是最高的,�,！�

推進整套部件
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為了尋找過去在硬質(zhì)金屬部件中曾經(jīng)達到的相似水平的靈活性，Dynamic NC 購買了兩臺MAG3.EX 5 軸水平加工中心,，對結構鋁合金進行加工,。

$ U3 V0 h5 E; r) N1 W& T. n1 Q“MAG3.EX 設備幫助我們在復雜整片鋁航空部件方面，具有得天獨厚資源,�,！盙akeler 說�,！拔覀円呀�(jīng)能夠降低加工的總成本,，包括人工勞動、周期時間,，以及加工成本。我們實現(xiàn)了速度,、精確性,、排屑、33,000 主軸轉速,。很多機床看起來有整套部件,，但是主軸轉速卻不及這種機床�,！�

. e3 _3 z! q7 i! BGibbs 表示同意：“我把這比作賽車,。整個車就是一個系統(tǒng)，需要整套部件才能讓汽車快速奔跑,。如果系統(tǒng)中某個部件壞了,，汽車就不能快速行駛了。MAG3 擁有這一切因素沒有任何限制,。我相信這是Makino 擁有的最能干的鋁合金機器,。我們買回來了，我們一直期待著使用該機器能加工到何種程度,�,！�
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Dynamic NC 以未來增長為導向，這些機床帶來的已經(jīng)看見的成功，導致公司計劃在T1 和a92 設備上增加自動托盤處理系統(tǒng),，并再購買兩臺T1 機床,。在不久的將來，公司還打算在現(xiàn)在的MAG3.EX 上安裝MMC2 托盤處理系統(tǒng),，增加第三個MAG 系列機床,。

“這項技術讓我們不僅僅全面削減成本，而且成為一種資源,，讓我們的客戶可以信賴我們,。”Gibbs 解釋說,，“對Dynamic NC來說,，最重要的是為周邊關注我們的人建立一種信譽——不管他們是客戶、同仁,，或者是本地社區(qū),。對于我們，這意味著我們所做的事情有意義,，讓每天都有價值,。”