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品模具的高精度生產(chǎn)、設(shè)計和制造，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（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、EDM線切割機床和數(shù)控EDM放電加工機床。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日精臥式壓力機和80tNissei日精立式壓力機中的模具取樣能力。我們的質(zhì)檢部門負責對第一個模具和零件的檢驗和驗證。”這個繁忙的加工車間需要進一步提高生產(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?！痹谠S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，使用冷縮式夾緊刀具是絕對必要的

4、。這種刀具的徑向跳動誤差極低，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到輪廓表面，并且適用于工件側(cè)壁的銑削加工。機床的重型鑄鐵基座及鑄鐵橫梁也增加了機床的剛性，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)可以保證機床切削加工精度和重復(fù)精度，由于機床沒有采用滾珠絲杠，因此我們始終可以測量機床的真實位置，不用擔心因讀數(shù)不精確而造成磨損。”線性驅(qū)動馬達與機床的加工能力組合成一個整體，可以保持機床的加

5、工精度和重復(fù)精度。因為不是用運動部件來驅(qū)動機床的工作臺，這也有助于降低機床的振動，并允許機床作更快和更精確的編程運動和響應(yīng)時間。Novel先生說：“線性驅(qū)動馬達的另一優(yōu)點是由于沒有運動部件，因此也不存在滾珠絲杠的磨損和更換問題。線性馬達的精度是始終保持不變的。在工作臺之下唯一運動的部件是滾柱軸承的線性導(dǎo)軌。機床中的工作區(qū)域采用適當?shù)拿芊夥绞脚c機床其他的運動部件相隔離，因此鋼鐵切屑或石墨顆粒不會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，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床的重復(fù)加工精度?！薄皬呐嘤?xùn)的觀點來看，以Windows為基礎(chǔ)的操作控制系統(tǒng)使其向Sodick銑床的過渡幾乎達到了無縫連接的水平?！盢ovel先生這樣說，“在向新機床過渡時，往往存在著一條學(xué)習曲線，開始生產(chǎn)零件的時間是很短的。我們感到足夠幸運的是，公司有一位在硬態(tài)銑削加工方面很有經(jīng)驗的操作工，他幫助我們大幅度削減了學(xué)習時間，從機床正式起動之日算起的兩個至三個星期內(nèi)，我們就使

7、其效率達到了80~85%。對于一名精于CNC銑削加工和具有豐富編程經(jīng)驗的機床操作員而言，雖然他沒有高速加工方面的背景，但是我認為花費大約二個月的時間就可以達到同樣的水平。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床。在機床發(fā)運到我們公司之前，Sodick公司會安排我們的操作員到他們的工廠進行了一個星期的強化培訓(xùn)。機床在車間安裝以后，他們的技術(shù)人員還會在我們公司多待兩天，以確保操