鉆削加工解決方案哑立，提高了一種對糾正脊椎不正常現(xiàn)象的關鍵元件的生產效率。

對于Alphatec Spine公司來說叉谜，只要在多軸型骨釘螺絲上增加一個鉆孔，就可使該公司每天的生產工藝成本降低1000美元以上镰饶。坦率地說缆乐，這是一個特別具有挑戰(zhàn)性的小孔。

Alphatec Spine公司生產高價值零件烧骗。其零件的珍貴禽糊，不僅體現(xiàn)在其工程設計和生產投資上，而且也體現(xiàn)在其對最終用戶的影響上铜诽。Alphatec Spine公司的產品系列包括脊柱植入件和外科手術器械阔萧，其目的是為了提高脊椎疾病患者的生活質量。

制造技術是完成該公司使命的核心力量懂棘。只有擁有和理解關鍵的生產工藝男梆，該公司才能使其產品精益求精，只有這樣先赛，才能提高他們產品的技術水平和性能贸卦。2011年，該公司在加利福尼亞州的Carlsbad工廠帶來了一項與全部生產息息相關的重要工藝——一項人才開發(fā)計劃∨踩罚現(xiàn)在诊胞，一新的實習培訓計劃已經(jīng)出爐，準備將很有前途的高中畢業(yè)生招錄到這個工廠锹杈，培養(yǎng)他們參加現(xiàn)由120個生產工人組成的制造業(yè)隊伍撵孤。

在今天的員工中，Hector Acosta先生是CNC編程員竭望，F(xiàn)rank Phan先生是機械師邪码，他們努力工作寥假，證明了新的骨釘螺絲鉆孔工藝可節(jié)約大量的生產成本。這種骨釘螺絲用于骨盆上的脊柱矯正系統(tǒng)霞扬，是其一個特殊微創(chuàng)型產品系列的其中一個部分糕韧。在外科手術過程中，使用一條導向線通過這個螺釘喻圃，盡可能使切口減少到最低限度萤彩。通過螺釘長度的通孔直徑為1/16in（1in=25.4mm），該螺釘?shù)拈L度可達2.686in斧拍。由此產生的長度與直徑之比超過40雀扶。因此，在柔軟的金屬上有效地加工這一小孔可能具有一定的挑戰(zhàn)性肆汹，更何況該螺釘是由鈦金屬制成的夏握。

鉆削加工的缺點

在骨釘螺絲上加工如此長度的小孔，最理想的選擇往往是采用鉆削加工衫半，并用同樣的CNC加工設備骑琳，加工該零件的其余部分。Alphatec公司采用Tornos公司和Tsugami公司的瑞士式CNC車床來加工這些骨釘螺絲洋虫，對于直徑較大的大型螺絲蜀短，通常采用深孔鉆的加工方式來加工。實踐證明权疾，試圖對較小孔徑采用深孔鉆的加工方法加工是會出問題的趋奸，這至少有兩個原因：一個是速度問題。細長的鉆頭不得不小心翼翼地向鈦金屬零件的內部推進满律，會導致整個零件的加工周期時間很長群鞭；另一個因素是刀具的使用壽命。其使用壽命不但很短咖迄，而且也不可預測刃纽。像牛皮糖那樣的鈦金屬切屑會突然卡在小孔內，夾住鉆頭梧却。 “總有一天奇颠，會燒毀整個深孔鉆頭，”Acosta先生說放航。

考慮到鉆頭和加工周期的費用問題烈拒，Alphatec Spine公司確定其最符合成本效益的選擇是：購買中空的備料或帶有現(xiàn)成通孔的棒料。這種備料要比實心的鈦金屬棒料費用高10倍左右广鳍。盡管如此荆几，在缺少更有效的孔徑加工工藝情況下，這一費用似乎也算合理。然而吨铸，生產人員還在繼續(xù)尋找一種可供替代中空備料的更好方法行拢，在2010年舉辦的芝加哥國際制造技術博覽會上，他們終于找到了這種替代材料诞吱。

調制加工

Tsugami公司在這屆展會上展出的部分內容是一種在瑞士式CNC機床上舟奠，采用深孔鉆進行啄木鳥式鉆削加工的技術。啄木鳥式鉆削加工技術的本身沒有什么特別房维。Alphatec Spine公司曾試圖將啄木鳥式加工技術加入到其自己的深孔鉆加工周期之中沼瘫，但這種做法只會增加鉆削加工時間，無法避免鈦金屬切屑出現(xiàn)粘連的問題疑惨。與這一技術不同的是在于它所可能達到的加工速度房包。這里有一套系統(tǒng)，其啄木鳥式鉆削加工的頻率為1000次/s估掐。

“調制-輔助加工”（簡稱MAM）是一項技術的名稱他案，由印第安納州M4 Sciences of West Lafayette公司開發(fā)。該公司的“TriboMAM”產品船酗，是一種采用內置電動機的刀架质驻，以微增量級振蕩加工的原理和每秒數(shù)百次的用戶可控頻率，鉆削加工切削件的內外泰四。該系統(tǒng)在瑞士式和其他緊湊型CNC車床上使用的刀具直徑在5mm以下零硫，采用安置在機床附近的簡單控制系統(tǒng)盯窜。通過其調制兔页，TriboMAM產品的啄木鳥式鉆削加工要比典型的編程式啄木鳥加工周期有效得多。此外领靖，這樣做不會增加加工周期俄洞。其啄木加工速度如此迅速，其延時是無法檢測的槐秧。事實上啄踊，采用這一系統(tǒng)的進給速度始終在增加之中，因為MAM工藝將切屑粉碎成了碎末刁标，因此再也不會出現(xiàn)切屑粘連的危險颠通。

在與廠內生產工程隊的合作之中，Acosta先生和Phan先生對該工藝進行了微調膀懈，從而通過TriboMAM鉆削加工達到了最大的效益顿锰。在該車間選用中空備料之前，零件所需的總體加工周期為11.9min启搂，而現(xiàn)在加工骨釘螺絲的時間則保持在6.9min硼控。刀具的使用壽命不但成倍提高，而且加工更加可靠胳赌。這些改進使該車間打破了供應商的價格壟斷和依賴于供應商提供中空備料的格局牢撼。采用TriboMAM加工匙隔，甚至提高了元件本身的性能，因為現(xiàn)在的通孔光潔度熏版，既優(yōu)于以前的深孔鉆加工纷责，也優(yōu)于不得不由供應商提供的中空備料。更加光滑的表面質量意味著外科醫(yī)生在應用這一螺絲進行手術的關鍵時刻系亭，絲線更易于穿過這一小孔甜芭。

Alphatec Spine公司的生產工程經(jīng)理St. Martin先生可能比任何人更了解這一新型鉆削加工工藝的精確成本效益。在每天節(jié)約1000美元以上的情況下凑篇，他說霸臂，這一工藝在其第一年的使用過程中，已完全收回了相當于其本身兩倍的成本托蜡。此后辈拔，該公司又為其另一臺瑞士式機床購置了第二套TrioMAM單元。

Kermit Stott先生是Alphatec公司的運營副總裁谢燎。他說匙典，是技術力量使該公司實現(xiàn)了這一解決方案，但也有不容忽視這一成功的另一個方面钧椿。如果沒有人能夠認識到該公司在工藝改進方面所具有的潛力宜箩，并朝著發(fā)揮這種潛力的方向應用技術，那么該公司將不可能創(chuàng)造出這種創(chuàng)新的方法盹屠。隨著有經(jīng)驗的题禀、年歲高的生產專業(yè)人員的離職，只有很少的年輕人會尋求與制造業(yè)相關的培訓膀捷，制造業(yè)的人才儲備正在逐漸消失迈嘹。這種新鮮血液的長期缺失，對Alphatec Spine公司的成功而言全庸，其障礙可能要比任何的鉆孔加工難度大得多秀仲。為了解決這個問題，并確保今后幾十年制造業(yè)的創(chuàng)新壶笼，Alphatec公司決定迎接這一挑戰(zhàn)神僵，培養(yǎng)其自己的工作人才。

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