高速銑削加工顛覆了這家汽車零件鍛造公司的十幾年舊加工習慣,重新使模具制造返回到室內(nèi)生產(chǎn)秆牍。

一位潛在的客戶在Trenton鍛造公司的參觀訪問中,看到了一個鍛造的零件,非常像他要求該公司報價生產(chǎn)的零件淹仑。

位于密西根州的Trenton鍛造公司就是在參觀的前一星期收到了由這一客戶郵寄來的報價材料绢记。然而,該客戶得知這并不是類似的零件,正是他所需要的那個零件薪鹦。在收到客戶打印資料的一星期內(nèi),Trenton鍛造公司模仿這一工件,加工制造了一套模具,而且試制了一批很好的鍛件掌敬。

Trenton公司展示了他們的實力。同時,也展示了他們在重點工作方面所具備的新能力池磁。由于在如何加工模具和誰能加工這一模具方面的情況發(fā)生了變化,現(xiàn)在這家汽車鍛模供貨商就能夠向客戶保證,在非常緊迫的時間內(nèi)交貨犀刀。原因是適于這一工作的模具在一星期之內(nèi)就完工了；Trenton公司可以承諾在兩星期之內(nèi)交付任何模具。然而在一年前的這個時候,該公司根本不敢做出這樣的承諾饮茬。

2000年10月,Trenton公司安裝了兩臺轉(zhuǎn)速高達18000r/min的模具銑削加工中心努示。2000年9月,該公司完成了安裝這兩臺機床的廠房建設。建成新的車間和雇傭適當?shù)墓ぷ魅藛T以后,該鍛模供應商就能發(fā)揮自己加工模具的潛力,使公司能承包十幾年來未曾想像的加工任務拉狸。只通過銑削加工制造模具的能力就足以說明為什么這一工作現(xiàn)在可以在室內(nèi)完成的原因盾峭。

銑削加工的優(yōu)缺點

Trenton鍛造公司的模具制造主要依靠EDM放電加工機床。為什么Trenton公司的老板DavidMoxiow先生決定要購置兩臺加工中心,來替代EDM放電加工機床呢荸刁？快速而精確的加工中心,可以通過快速而輕巧的切削,直接在鋼塊上銑削加工出復雜的模具,而且成本效益很好帅忌。因此,Trenton公司現(xiàn)在可以通過一次調(diào)試裝卡,就能從硬度42RC的鋼塊上加工完成一個模具。

項目工程師JasonVanBuren先生解釋了為什么在室內(nèi)加工制造模具能如此吸引人的原因态措。采用EDM機床加工模具需要很多加工工序和步驟,其所需的工作量一般要比鍛模供貨商制作模具所花費的工時更大此幕。其加工工序一般包括模型的制作、電極銑削加工桑抱、通過人工加工準備制作模具的鋼塊以及EDM機床本身的放電加工签缸。除了只有一個工序以外,其他全部離不開手工作業(yè)。也就是說在執(zhí)行放電加工時,只有一個工序不需要人工參與左腔。正因為有如此多的原因,所以Trenton公司以前一直需要有較長時間的交貨期唧垦。

采用高速銑削加工的方法,模具的加工速度較快,而且易于得到技術支持。以前這么多的加工工序,現(xiàn)在只保留了模型的制作液样。由于采用了新的工藝,因此大部分加工工作不需人工參與振亮。如果需要加工的是一個老的準備翻新的模具,那么就完全不需人工參與,因為在翻新加工一個磨損的模具時,只需采用一個經(jīng)過多次實踐驗證的程序,就能自動完成再次銑削的加工任務。

VanBuren先生說,采用銑削加工的精度較高鞭莽。而采用EDM加工,經(jīng)過多次處理會導致累積誤差坊秸。Trenton公司過去的加工公差高達0.13mm,但在采用一次性裝卡銑削加工方法以后,該公司生產(chǎn)同樣特點的模具,其公差可以縮減到0.03mm以下。

所有這些優(yōu)點可以將銑削加工所存在的一大缺點平衡抵消:即其初期投資費用較高澎怒。只將前期的投資償還以后才能顯示出銑削加工的優(yōu)越性褒搔。

沉模加工的費用以及二次沉模加工

新模具加工車間所需的主要費用包括購置加工中心、刀具喷面、CAD和CAM星瘾、計算機和車間本身的建設費用。

其他的初始起動費用與上述特定的價格清單無關惧辈。例如公司要物色CAD/CAM工段所需的人才非常困難,而且也很費時間琳状。Trenton公司目前在這一領域聘用了3名技術人員,加上VanBuren先生,共4人。在該公司工作的5年中,VanBuren先生一直是模具車間的高級人才,但并非是一名最有經(jīng)驗的技術人員承蠕。編程員WaltSchultz先生已在鍛造行業(yè)有25年的工作經(jīng)驗,過去也曾經(jīng)擁有過自己的模具車間菜册。CAD設計員RandyKruse先生和JeffPaton先生已分別在汽車設計行業(yè)工作了13年和5年。模具車間的另一關鍵人物是其經(jīng)理SteveThornsbury先生,他已經(jīng)在Trenton公司工作了10年時間坷字。

為支持加工中心而從事計算機操作的共有4人,看起來人數(shù)似乎有點過量,但對于Trenton鍛造公司來說,這一人員的配置比例非常合適许辖。因為大多數(shù)工作都采用二維圖紙的形式,而零件必須刮研成型疲些。花費在CAD和CAM工作上的時間很多,其中大部分花費在CAD上,往往很容易超過銑削加工時間贮猛。事實上,銑削加工使模型成型時間增加眷抠。電極是鍛造零件的一個“正極”,因此,一個電極銑削程序可能會忽視模型表面內(nèi)發(fā)生的非連續(xù)性。模具加工可以將這一模型從里面翻到外面闺蜈。因此VanBuren先生說:“模型必須密封防水漏踊。”在模型成型加工過程中,更需要密切關注的是找到更有效的方法,使銑削加工的費用完全符合前期費用的要求昵人。

但對于鍛模銑削加工而言,來自模型的NC數(shù)控程序可以多次使用娱畔。制造鍛模不同于生產(chǎn)其他類型的模具,一般來說,同樣的模具需要分幾次加工。Trenton鍛模公司生產(chǎn)的模具可鍛壓10000～100000個零件(取決于零件的復雜程度),但這之后并不意味著它已失去有效的使用壽命誊酌。模具車間可對這一模具塊的模腔同一幾何形狀再次加工,加工深度為1.59～6.35mm,這樣,這一模具又獲得了新的生命部凑。這種模具的翻新就稱為“二次沉模加工”,這是EDM加工工藝中的一個術語。現(xiàn)在該公司采用銑削加工的方法,可以使加工速度大大提高碧浊。Trenton公司還沒有足夠長的加工中心,可以通過銑削加工來制造模具,使其返回到車間進行二次沉模加工涂邀。然而,當發(fā)生這種情況時,該工藝將成為真正的“按電鈕”加工方式。模具使用的材料特性沒有發(fā)生根本的變化,因此經(jīng)過實踐驗證而開發(fā)的銑削加工程序?qū)⒖梢酝瑯佑行У剡M行再次使用箱锐。二次沉模加工就是將模具放到加工中心上進行重新車削加工,然后就可以用于循環(huán)起動(CycleStart)鍛壓比勉。

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