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(lǐng)域的結(jié)構(gòu)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(shù)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。

" o# Y4 ^, L+ l/ @- N& }( M最近，Dynamic NC 成功投標了加工硬質(zhì)金屬（13-8不銹鋼）5軸結(jié)構(gòu)部件，這必須購買設(shè)備來處理進行加工。由于航空航天工業(yè)領(lǐng)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(shè)備。

“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(yīng)用中，不僅希望技術(shù)能實現(xiàn)更大的靈活性，還希望設(shè)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(shè)備可靠性，以及減少人工勞動，。”
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航空航天領(lǐng)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(dǎo)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(qū)動著對靈活的技術(shù)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(shè)備比較不太感興趣。我們想知道的是實際的長期性能，相關(guān)的成本，以及工藝靈活性。這和機床的功能無關(guān)，而和我們能使用機床做什么有關(guān)系�！�
據(jù)Gibbs 所說，“在我們這個行業(yè)，他們習(xí)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)�。物美，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(wù)的機床設(shè)備�！�
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1 g5 l/ }- R9 ~& V! Q+ W! Z# ^* VDynamic NC 工程總監(jiān)Mike Jones，表示同意�！拔覀兿嘈乓环皱X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(shè)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(zhuǎn)化成了高昂的成本，這會導(dǎo)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(guān)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(yīng)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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" O4 n8 y4 I/ L/ `2 A* T新技術(shù)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(yīng)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(shè)備做出決策時起到了作用。

4 _* X) Q! b) v1 T+ k  V; _“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。”Gibbs說。“早在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(gòu)組件硬質(zhì)金屬加工中。”
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Dynamic NC 非常喜愛T1，因為該機床的硬度、穩(wěn)定性，以及運動構(gòu)造設(shè)計，這為其工藝流程設(shè)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(yīng)用來說，都是通用的。
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“T1 充滿了靈活性�！盝ones 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(xué)，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�！�

1 z: u; q2 m0 I/ u6 I* G) j  G0 P由于公司的工藝導(dǎo)向型企業(yè)文化，Dynamic NC 在應(yīng)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(guān)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(guān)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(yù)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�！�
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& ]" X# \- F" V* fT1 設(shè)備的剛性設(shè)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(shù)一樣，用精確的方式，得到高效、精確的結(jié)果。

" q- i' y) u+ j$ E  R4 R+ s“T1 的結(jié)構(gòu)為夾具和其他機器部件提供了堅實的基礎(chǔ)。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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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(yīng)用場合，這些特征都導(dǎo)致了刀具壽命的極大改進。”
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他補充說：“在最近的襟翼導(dǎo)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(yīng)用場合，我們也看到了類似的結(jié)果�！�
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這些工藝特性已經(jīng)幫助Dynamic NC 在硬金屬應(yīng)用領(lǐng)域，成為行業(yè)低成本領(lǐng)導(dǎo)者。
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“ 對我們來說， 這并不關(guān)系到刀具壽命或者生產(chǎn)效率。”Gakeler 說�！斑@關(guān)系到產(chǎn)品的全部成本，非常重要。哪些因素構(gòu)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�！�
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/ H, |( I0 V$ f+ h' ]推進整套部件
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! _' L1 {; s) T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(jié)構(gòu)鋁合金進行加工。
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“MAG3.EX 設(shè)備幫助我們在復(fù)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(zhuǎn)速。很多機床看起來有整套部件，但是主軸轉(zhuǎn)速卻不及這種機床�！�

6 u) a" t4 d6 b, i0 V) {1 H- JGibbs 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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# b; o. C7 L. v* T7 T0 lDynamic NC 以未來增長為導(dǎo)向，這些機床帶來的已經(jīng)看見的成功，導(dǎo)致公司計劃在T1 和a92 設(shè)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。
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“這項技術(shù)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�！盙ibbs 解釋說，“對Dynamic NC來說，最重要的是為周邊關(guān)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�！�