在一個加工車間里，共有6臺30號錐度機床，它們不只是用于鉆孔加工，而且還應用于二次加工操作。這種占地面積較小的設(shè)備也用于加工全部由鈦合金制成的零件和其他具有挑戰(zhàn)性的材料。
有些設(shè)備的加工方法是您意想不到的，我喜歡參觀訪問使用這類設(shè)備的加工車間。fairview machine公司就是其中之一（圖1）。這個坐落在massachusetts州topfield市的加工車間擁有很多臺經(jīng)久耐用的3軸、4軸和5軸matsuura公司加工中心。能夠看到這類設(shè)備用于鈦合金、不銹鋼和其他這類特殊材料的強力銑削加工，然而，其中6臺小巧玲瓏的fanuc robodrills機床更為引人注目，他們正在全面地加工由同類合金工件中挑選出來的一部分工件。
圖1 fairview machine機械公司的實踐證明，現(xiàn)代的30號錐度加
工中心能夠加工通常被認為更適合于在40號錐度機床上加工的零件
當然，對這類材料的加工，matsuura公司的30號錐度機床并沒有采用強力切削的方法。該公司的副總裁兼總david snow指出，如果適當?shù)貞茫@類占地面積較小的機床（許多車間只將其應用于鉆削、攻螺紋或二次加工操作）*有能力全面地加工具有挑戰(zhàn)性的工件材料。
當難以銑削的材料在其robodrill機床上加工時，snow始終對該車間應用的某些技術(shù)守口如瓶。然而在zui近的一次訪問中，他介紹了該車間在過去幾年中使用其30號錐度機床的發(fā)展情況，并重點介紹了在其結(jié)構(gòu)小巧的機床上，如何有效地生產(chǎn)加工這類選擇性零件的方法。
30號錐度機床的應用
fairview公司創(chuàng)建于1962年，為政府部門和各工業(yè)界的客戶們提供精密的生產(chǎn)服務。如今，該企業(yè)的業(yè)務基本上可劃分為國防和醫(yī)藥工作兩大部分，其各自所占的比例為60%和40%。snow說，在車間中流動加工的鈦合金和鋁合金材料占90%。其余加工的材料主要是塑料和不銹鋼。雖然該公司的56名員工主要從事銑削加工的業(yè)務，但該公司除了其他各種輔助加工設(shè)備以外，還擁有7臺nakamura-tome數(shù)控車床和幾臺fanuc公司的edm線切割機床，從而進一步完善它的生產(chǎn)制造能力。
該車間的*臺robodrill機床是一臺5軸聯(lián)動機床，購置于2001年，其主要的機床供貨商是methods機床公司。引進robodrill機床的主要目的是對該車間承攬的醫(yī)療器械零件進行二次雕刻和攻螺紋加工。在當時，這一加工車間還沒有一臺小型數(shù)控機床可為其大型加工設(shè)備提供具有支持功能一類的服務。不久之后，fairview機械公司為30號錐度機床找到了二次加工業(yè)務，例如一些相對較小的鑄件，需要在該車間的一臺大型5軸機床上加工。snow說，每個鑄件都需要進行一些鉆削加工和輕度的銑削加工操作，在大型機床上完成這一鑄件的加工約耗時14min，而采用robodrill機床可以在6min之內(nèi)完成，這主要是因為該機床的工作范圍較小，橫向進給的速度較快和刀具的更換時間較短。這一機床的使用解放了大型機床，使它們能夠應用于更適合其加工能力的工作。
現(xiàn)在，該車間共有6臺robodrill機床，其中包括4軸、5軸和托盤交換式機床。然而，目前這些機床的適用范圍不只是局限于二次加工操作。
全面加工
在過去幾年中，30號錐度的機床制造商增加了機床的設(shè)計剛性，從而使其生產(chǎn)的加工設(shè)備不僅于鉆削和攻螺紋的加工操作。snow說，當robodrill機床使用剛性*的刀具和夾具進行輕度走刀切削時，其加工平臺具有足夠的剛性，甚至可加工一些鈦合金和不銹鋼合金。從某種意義上來說，這一車間在銑削加工大型鋁合金元件時，他們應用了航空航天工業(yè)加工車間通常使用的高速加工原則。在高速進給的鈦合金和不銹鋼零件加工中，他們一般使用短粗的圓頭槽銑刀，盡可能減少刀具的長度，可zui大程度地幫助提高刀具的剛性。按照snow的說法，采用輕度切削加工，也可以減少導入材料中的內(nèi)應力，這樣加工以后的薄壁零件不會扭曲變形。他說，車間在采用robodrill機床加工時，通常可以將公差尺寸保持在0.0005in（1in=25.4mm）的精度。
snow將所有機床的主軸轉(zhuǎn)速上限定為12000r/min，即使某些robodrill機床的轉(zhuǎn)速可高達15000r/min。他之所以這樣做，主要有兩個原因。*個原因是，他不想冒主軸過早磨損的風險。第二個原因是，將主軸的轉(zhuǎn)速限制到12000r/min以后，就不必使用平衡刀柄了。
除了機床的設(shè)計及其所使用的刀具之外，對整個系統(tǒng)的剛性而言，夾具是第三個關(guān)鍵因素。該加工車間創(chuàng)建的大部分夾具設(shè)備都應用于它的所有機床之中。snow說，使所有零件的座表面保持*的平整是非常重要的，只有這樣才能讓卡具*卡緊零件，使它們在加工過程中沒有機會扭曲或移動（圖2）。
圖2 該車間正在一臺30號錐度的機
床上全面加工這些瞄準器元件
卡具的結(jié)構(gòu)如圖3所示，這是該加工車間設(shè)計的一個很好實例，適合于一個典型鈦金屬零件在robodrill機床上的加工。該卡具可固定卡緊12個步槍瞄準器的小型元件—每個卡具面可卡緊三個元件—適合于長期的無人化加工作業(yè)（圖3）。每次調(diào)試裝卡后，其5軸定位系統(tǒng)也可以讓該機床銑削加工更多的零件。snow解釋說，當工件的調(diào)試設(shè)置和零件的搬運次數(shù)降低到zui低限度時，就可進一步提高機床的加工精度。
圖3 該車間設(shè)計了這一卡具，利用其5軸定位的功能，并通過分
度器，盡可能減少調(diào)試設(shè)置的次數(shù)，延長無人化加工操作時間
新增機遇
加工車間可以多種方式從30號錐度的機床中獲得好處。與較大型的機床相比，這些機床往往具有更高的節(jié)能效益，其所使用的刀具費用較低，更易于維護。這些機床的整體結(jié)構(gòu)緊湊，這是fairview公司所特別贊賞的另一優(yōu)點，因為該車間能夠擴展其廠房的潛力非常有限。無論如何，該車間加工的許多零件比一個面包盒還要小，因此，當一臺小型機床的加工精度足以生產(chǎn)這些零件的時候，就沒有理由為這樣的應用目的而浪費車間內(nèi)的生產(chǎn)空間。低成本的機床也使得fairview機械公司能夠更積極地開展原型生產(chǎn)工作，因為它不再需要為一次性的項目配置一臺大型機床（圖4）。
圖4 采用30號錐度機床平臺的一個明顯優(yōu)勢是其占地
面積較小。fairview公司的廠房擴展?jié)摿κ钟邢蓿?br>因此其必須盡zui大努力發(fā)揮其現(xiàn)有車間面積的利用率
snow建議，加工車間是否可以考慮將他們目前在大型設(shè)備上加工的某些較小工件放到一臺低成本的30號錐度的機床上加工，這樣其效率可能會更高一些。采用這種措施不但能夠提高加工車間的利潤，而且還可以讓大型機床解放出來，物盡其用。（文章來源：弗戈在線）