萬能磨床在航空航天中的應用
任何人都可以加工出簡單工件痊追∪吒”J&E精密刀具公司總經(jīng)理Jon Labrie講道汰日。但這無法反映馬薩諸塞州南安普頓機加工車間正在開展的高精度作業(yè)鞋族,事實也并非總是如此龟夜。機加工車間最初是在一個單間車庫中起家的,可提供一般的商業(yè)加工服務芹助,包括:刀具制造堂湖、槍械零部件和設備的生產(chǎn)。多年來状土,J&E開始承攬要求更高加工精度的任務无蜂,特別是在航空航天及國防工業(yè)部門。隨著用戶對加工零件的復雜程度和精度要求越來越高蒙谓,J&E斥資購進了一些先進的加工制造系統(tǒng)斥季,其中包括產(chǎn)自聯(lián)合磨削集團的數(shù)控磨床,并且在交貨累驮、零件質(zhì)量泻肯、機床利用率、生產(chǎn)成本以及報價方面取得了廣泛慰照、積極的效果。
在任何給定的時間內(nèi)琉朽,J&E公司都可以同時處理100個加工任務毒租。公司可生產(chǎn)各種精微零件,比如用立銑床加工直徑不到0.000?8?in(1?in=25.4?mm)的零件箱叁,鉆出直徑僅為0.005?in的鏜孔凳渗,與此同時,也可以加工大到20?in×60?in×18?in的大型零件裹依。加工項目的批次規(guī)格介于1~2500件以上呢呕。
加工所有這些零件都是在公司目前面積為45?000?ft2(1?ft2=0.093?m2)的工廠中進行的,公司曾在2001年搬遷到了另外一個地點帐捺,員工有70名框碾。公司內(nèi)運轉(zhuǎn)的數(shù)控設備范圍廣泛,包括三軸赫捕、四軸及五軸銑床馋首,以及10臺車床和一部七軸車銑復合床。據(jù)Labrie講飘拂,公司服務于全美國的用戶鳞皂,不僅涵蓋航空航天和國防市場,而且還包括微波設備行業(yè)情召,對于機加工車間來講愧增,這是一個如雨后春筍般充滿勃勃生機的利基市場。
然而钥屈,隨著新市場和客戶規(guī)模的增長悟民,對加工復雜坝辫、精度更高零件的需求也日益提升。據(jù)Labrie講逾雄,J&E公司自從承攬航空航天和國防項目方面的加工任務以來阀溶,對加工諸如不銹鋼、鈦鸦泳、鎳基合金和鋁之類的高性能材料非常熟悉银锻,但真正把機加工車間帶動更高層次的業(yè)務是磨削這些材料。
考慮到客戶的需求做鹰,J&E公司決定為其機加工車間添加高級數(shù)控磨削能力击纬。據(jù)Labrie講,以前磨削能力僅限于外徑钾麸、內(nèi)徑和磨蓋板更振,一些磨削機床已經(jīng)成了“古董級的文物”。由于無法承攬磨削生產(chǎn)饭尝,公司不得不將加工項目分包出去肯腕。然而,成本和調(diào)度問題不斷出現(xiàn)坏表。
Labrie講道:“我們從頭到尾(原材料到成品零件)生產(chǎn)加工各種零件缆月,再也不能依靠別人按照我們的要求來磨削零件了。供應商做的非常出色幢堕,但也有很多其他客戶在爭奪它的時間践涧。在我們購入萬能磨床之前情況就是如此。而萬能磨床幫助我們消除了很多這些問題山乐⊙沂樱”
在研究、考察可供使用的磨削技術后插凳,J&E公司于2013年采購了由聯(lián)合磨削集團(俄亥俄州邁亞美斯堡)生產(chǎn)的Studer S33萬能外圓磨床磨削颓蛀。在聯(lián)合磨削集團的幫助下,憑借新購入的機床歧坚,公司很快跟上了進度芽堪。Labrie說道:“聯(lián)合磨削集團進入我們的工廠并組織了為期一周的訓練,然后我們將機床運行了一段時間沛药,一旦我們掌握了更多的操作技能并且有更多的問題需要詢問時苍煎,他們一周后會再次回來解答問題〖砘溃”
當需要磨削特殊材料時审残,輪型選擇、速度和進刀以及切削液都對最終的零件尺寸和質(zhì)量產(chǎn)生顯著的影響斑举。機加工車間偶爾會不斷摸索搅轿、反復試驗病涨,以找到最佳的磨削參數(shù),但具備磨削知識和經(jīng)驗的人員通宠捣兀可以生產(chǎn)出體現(xiàn)刀具與參數(shù)最佳組合的零件既穆。機床的操作員還負責為機加工車間的磨削工藝流程編程。
S33可以單獨和批次加工中等尺寸的工件雀鹃,S33有一個內(nèi)徑輪和兩個外徑輪幻工。它的磨頭配有兩個用于外部磨削的電機主軸,以及一個內(nèi)部磨削附件黎茎,可使公司在一次裝卡中磨削各種復雜的工件囊颅。
創(chuàng)建有效的磨削設置可能是一個挑戰(zhàn),其原因在于偶爾會碰到采用“瘋狂工裝和其他獨特的夾具”來夾持非圓形或難于夾住的零件傅瞻。Labrie說:“公差要求嚴密刺勇,你就會避免從圓形零件中硬擠出一個薄壁零件,給流程施加過多的壓力迟摹,或者在磨削期間增加壓力觅氢。一旦完成磨削,則夾緊往往是確定零件是否可以接受的決定性因素跋章∩奈觯”
萬能磨床已經(jīng)提升了機加工車間保持最高水平零件質(zhì)量的能力。以前考皂,一些零件都在車削中心進行粗磨和磨光。如今曼中,可在磨削中心對許多同樣的零件進行粗磨遗酷,并且在磨床上完成磨光。除了能夠改進零件質(zhì)量肯绅,公司的零件加工生產(chǎn)時間也有所改善笛驴。此外,用磨削來替代車削減輕了車削中心的工作負荷芽接,使其能夠用于處理其他零件饵逐。
Studer磨床的另一個好處是J&E公司重新掌握了對其磨削流程的控制。公司現(xiàn)在可以承攬以往辭掉的一些加工項目彪标。此外倍权,Labrie現(xiàn)在覺得開啟兩班制,使機床在周末也投入運轉(zhuǎn)捞烟,可以確保按時交貨薄声。
在公司內(nèi)部進行磨削零件作業(yè),而不是將加工項目轉(zhuǎn)包給他人也會對報價產(chǎn)生積極的影響题画。在以往報價時會考慮分包商的磨削費用默辨,包括分包商的管理費用和利潤德频。如今,這些額外成本都被消除缩幸,公司可以向客戶提供更有競爭力的價格壹置。
添加柔性數(shù)控磨削技術幾乎影響到了J&E公司生產(chǎn)流程的方方面面。磨削能力和流程控制有利于增加新的市場和客戶表谊、使零件質(zhì)量更高钞护、交貨時間更可靠、成本更低铃肯。Labrie在預計未來的進度時講道:“我們從未停止向前看独溯。”
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