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模具工裝技術扶助新公司啟動

來源:       時間:  2017-06-26 09:16
據沃爾夫勒姆制造有限公司的總裁Na t h a nByman 稱,除了雇用有資質、能力的人員之外,成功的公司都會接受新技術。這個總部設在德克薩斯奧斯汀的機械加工廠擁有足以讓其他公司刮目相看的豐富的設備清單,而它成立不過五年而已。然而,單獨的設備不足以有效地從超韌材料中加工出各種機器零件。沃爾夫勒姆制造有限公司于是接觸了山特維克可樂滿有限公司的模具工裝技術,這幫助公司運轉了一項具有挑戰性的應用,即:遠程控制無人看守作業。
沃爾夫勒姆已大量投資于技術, 購買日本大隈多用戶分時執行程序B400W 多重任務機床( 配備10 000 r /m i n,Coromant Capto 裝備的主軸、40 個刀具庫、MP 系統、1000 p s i 高壓冷卻液泵、直列式機床探頭和卡隆工程自適應進刀系統)。一對同樣配備的Y 軸大隈LB3000 EX MYW車銑復合中心被放置在幾英尺遠的地方。與此同時,通過采用雷尼紹Equator 的比較計進行機器人零件處理和綜合檢查。
Byman 是這些收購合作背后的推進者。在加盟沃爾夫勒姆公司之前,他曾在休斯敦地區的一些大公司里工作。他認為,在為客戶提供服務的方式以及采用新技術的速度方面,這些公司還有改進的空間。據Byman 稱,當加工廠集成了最先進的機床、模具工裝和軟件技術支持時,他們開始實現了一些相當激進的收益。
僅有的6 0 0 0 f t 2(1f t2=0.093m2),14 名員工,這就是沃爾夫勒姆公司的全部家當。公司晝夜不停地運作,專門從事高混合、小批量復雜零件的加工,正如Byman 形容的有點類似于“門外漢、跑腿人和循規蹈矩者”。加工零件的業務量自10 個到幾千個不等。如今,沃爾夫勒姆公司一改原先循規蹈矩的工作作風,轉而優化投資于加工復雜零件,并與客戶和供應商建立了長期的合作關系。
沃爾夫勒姆公司所加工的許多復雜零部件均采用二聯鋼,鉻鎳鐵合金718,Notronic 50 和其他高鎳合金,典型的零件尺寸約為“食鹽瓶和消防栓之間”。盡管存在來自這些超強韌材料的挑戰,但沃爾夫勒姆公司的許多工作均實現了無人值守或輕度值守。據Byman 稱,這是可能的,因為它側重于持續改進和精益生產的概念,消除了許多傳統的多步加工步驟,并最終為客戶提供更大的價值。
然而,推進傳統加工存在著一定的挑戰。最近,沃爾夫勒姆公司接受了一份零件加工訂單,在石油和天然氣行業中其被稱為“s l i p”, 總經理J e f f  D a v i s 將其描述為帶輪齒和切槽的4 i n 環形物。他講道:“其由杜拉鋼筋(一種灰鑄鐵) 制成。加工它是件相當令人討厭的事情,將8b l 的粗鑄件送入機床,只有2b l 的成品產出。”
據D a v i s 先生稱,s l ip 的零件公差還不算太差(最緊的情況下約在±0.002 i n 左右),但首先模具使用壽命,周期時間僅超過15 min 是個令人棘手的問題。車床刀具在每個邊角處理五或六個零件,立銑床的表現也好不到哪里去。公司嘗試不同品牌的硬質合金,并在每個邊角,將零件的數量增至24個,他表示,他很樂意這樣做。然而,模具工裝的使用壽命仍然不可預測。
最初在其多用戶分時執行程序切削加工中心進行零件的切削作業,后來,公司決定在其大隈車床上利用自動處理和檢測系統,以便實現作業的遠端控制、無人值守管理。盡管可以把零件切換到其中的一個較小車銑機床,但刀具的使用壽命仍是一個問題。由于不滿足于進行持續、保姆般地呵護,Davis先生致電當地山特維克可樂滿公司的代表—— 區域生產效益工程師C h r i s Urban。
為使流程得到控制,U r b a n 先生開始從銑刀下手。他與沃爾夫勒姆團隊合作,設計出一個定制切削刀具,用來加工工件上的小槽。凡是在以往使用三槽刀具的地方,U r b a n先生均建議采用CoroMill的327 六槽刀具,這樣做可有效地使進刀速率增加一倍。接著,他換下了現有的80°有氮化鋁鈦涂層的車刀片,取而代之的是G C3205 三角形嵌件,配有化學氣相淀積(CVD) 涂層。這種修改不僅成本極為低廉( 約2 美元), 還可以提供兩個額外的刃口,而且嵌件的CVD 涂層,加上堅固的硬質合金襯底還可使刀具使用壽命增加到每個邊角處理50 個零件。
據D a v i s 先生稱,這種轉換還因為涂層顏色,帶來了一項有趣、意想不到的好處。以前嵌件的黑色涂層讓沃爾夫勒姆的員工難以分辨刃口是否破損。有時員工用在推動嵌件的時間長于正常的時間,而且當出現故障時,結果是非常戲劇性的。一方面,山特維克可樂滿公司金色的CVD 涂層嵌件可以清楚地顯示出磨損程度。不僅公司的刀具使用壽命增加了一倍,周期時間也被削減一半,從15 min 降至剛超過7 min。新工藝是足夠穩定的,現在可以實現自動化運行。
Byman 將公司的許多成功歸功于全面接受技術。例如:卡隆工程刀具監控自適應控制( TMA C )系統的自適應進刀功能,可基于切削載荷和刀具磨損情況,通過自動修改進刀速度,優化刀具使用壽命和生產量。通過與來自E q u a t o r 量規的反饋相配合,機床可自行調整偏移,使操作人員能夠解脫出來去做其他工作,甚至在家也可以。
“能夠實現作業的遠程控制、無人值守管理,這一點相當難得。在很多方面,今天的加工作業仍處于黑暗時代,有很多時好時壞的情況。機加工車間對進刀速度或主軸轉速給出了最合適的猜測,那么接下來就是測試以及再測試的問題了。卡隆工程系統公司賦予機床以反應能力,這樣便可以更快地獲得穩定的流程。”Da v i s 先生說道。
據Byman 稱,回顧以往,對于公司最初采取的做法,他自己也無能為力。“我們有一個特定的出發愿景。我們知道存在一個開放的市場定位——我們喜歡稱之為視頻游戲機加工,其前提是:你可以把一個復雜的零件幾乎直接地放入機床進行加工,而且以一個非常有效率的速度,投入生產中。大多數國家仍在努力實現上述目標,其主要的原因在于:加工廠難以掌握所需達成目標的技術。但是,當你著手開始這樣做時,就會在較短時間內有所收益,你永遠不會再想回到老舊的加工方式。”
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