高速銑削提高生產(chǎn)效率

1、高速銑削提高生產(chǎn)效率高速銑削提高生產(chǎn)效率XCellTool&Mold公司（位于賓西法尼亞州的Erie市）是一家擁有25名雇員的加工車間，專門從事電子和醫(yī)療行業(yè)高精密普通型模具和高型腔消費(fèi)品模具的高精度生產(chǎn)、設(shè)計(jì)和制造，而且還生產(chǎn)專用模具的基座，該公司擁有12年的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)（圖1）。其生產(chǎn)的模具能夠保持公差范圍在0.00005in之內(nèi)（1in=25.4mm，下同），其生產(chǎn)的大部分工件，加工精度在0.0001~0.0003in之間。最近，XC

2、ell公司希望在電極和外形輪廓生產(chǎn)方面提高其生產(chǎn)效率，并決定在HSM高速加工領(lǐng)域選用可靠的解決方案。在XCell公司10000ft2的（1ft2=0.093m2，下同）廠房內(nèi)擁有現(xiàn)代化的CNC加工設(shè)備，其中包括打孔機(jī)、EDM線切割機(jī)床和數(shù)控EDM放電加工機(jī)床。該公司還從事高速硬態(tài)銑削加工和電極的生產(chǎn)。XCell公司的總裁RonNovel先生介紹說：“XCell公司還與一些海外的供貨商發(fā)展了合作關(guān)系，以支持他們低成本模具元件的生產(chǎn)。我們具

3、有在120tNissei日精臥式壓力機(jī)和80tNissei日精立式壓力機(jī)中的模具取樣能力。我們的質(zhì)檢部門負(fù)責(zé)對(duì)第一個(gè)模具和零件的檢驗(yàn)和驗(yàn)證。”這個(gè)繁忙的加工車間需要進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率，以便能夠繼續(xù)與國內(nèi)外模具制造商競爭，特別是在電極生產(chǎn)和外形輪廓加工方面。Novel先生說：“過去，大部分工件是采用人工的方式或是在陳舊的設(shè)備上加工完成的。”在許多情況下，它也不需要采用平面磨床加工。為了提高加工精度和消除振動(dòng)，使用冷縮式夾緊刀具是絕對(duì)必要的

4、。這種刀具的徑向跳動(dòng)誤差極低，而且比普通的夾頭具有更高的夾緊力。由于配置了冷縮式夾頭，其增加的延伸長度可以達(dá)到輪廓表面，并且適用于工件側(cè)壁的銑削加工。機(jī)床的重型鑄鐵基座及鑄鐵橫梁也增加了機(jī)床的剛性，因此具有優(yōu)秀的抗振和吸振特性。玻璃光柵尺的反饋數(shù)據(jù)可以保證機(jī)床切削加工精度和重復(fù)精度，由于機(jī)床沒有采用滾珠絲杠，因此我們始終可以測量機(jī)床的真實(shí)位置，不用擔(dān)心因讀數(shù)不精確而造成磨損?！本€性驅(qū)動(dòng)馬達(dá)與機(jī)床的加工能力組合成一個(gè)整體，可以保持機(jī)床的加

5、工精度和重復(fù)精度。因?yàn)椴皇怯眠\(yùn)動(dòng)部件來驅(qū)動(dòng)機(jī)床的工作臺(tái)，這也有助于降低機(jī)床的振動(dòng)，并允許機(jī)床作更快和更精確的編程運(yùn)動(dòng)和響應(yīng)時(shí)間。Novel先生說：“線性驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的另一優(yōu)點(diǎn)是由于沒有運(yùn)動(dòng)部件，因此也不存在滾珠絲杠的磨損和更換問題。線性馬達(dá)的精度是始終保持不變的。在工作臺(tái)之下唯一運(yùn)動(dòng)的部件是滾柱軸承的線性導(dǎo)軌。機(jī)床中的工作區(qū)域采用適當(dāng)?shù)拿芊夥绞脚c機(jī)床其他的運(yùn)動(dòng)部件相隔離，因此鋼鐵切屑或石墨顆粒不會(huì)外泄而造成過早的磨損。經(jīng)過冷卻的主軸也采用密

6、封保護(hù)，再加上主軸的溫度控制在一定的范圍之內(nèi)，因此再一次保證了機(jī)床的重復(fù)加工精度?！薄皬呐嘤?xùn)的觀點(diǎn)來看，以Windows為基礎(chǔ)的操作控制系統(tǒng)使其向Sodick銑床的過渡幾乎達(dá)到了無縫連接的水平。”Novel先生這樣說，“在向新機(jī)床過渡時(shí)，往往存在著一條學(xué)習(xí)曲線，開始生產(chǎn)零件的時(shí)間是很短的。我們感到足夠幸運(yùn)的是，公司有一位在硬態(tài)銑削加工方面很有經(jīng)驗(yàn)的操作工，他幫助我們大幅度削減了學(xué)習(xí)時(shí)間，從機(jī)床正式起動(dòng)之日算起的兩個(gè)至三個(gè)星期內(nèi)，我們就使

7、其效率達(dá)到了80~85%。對(duì)于一名精于CNC銑削加工和具有豐富編程經(jīng)驗(yàn)的機(jī)床操作員而言，雖然他沒有高速加工方面的背景，但是我認(rèn)為花費(fèi)大約二個(gè)月的時(shí)間就可以達(dá)到同樣的水平。Sodick公司在培訓(xùn)過程中也給了我們很大的幫助，他們與操作員保持密切的聯(lián)系，直到他們能夠熟練地操作機(jī)床。在機(jī)床發(fā)運(yùn)到我們公司之前，Sodick公司會(huì)安排我們的操作員到他們的工廠進(jìn)行了一個(gè)星期的強(qiáng)化培訓(xùn)。機(jī)床在車間安裝以后，他們的技術(shù)人員還會(huì)在我們公司多待兩天，以確保操