圖1 這臺(tái)車床用于加工該公司較大的鉆巖機(jī)鉆頭却紧，包括一些發(fā)送到智利拯救礦工生命的鉆機(jī)

2010年酥盼，曾使用鉆巖機(jī)拯救解放了智利礦工生命的那家公司写雾，正在探索研究多功能加工機(jī)床應(yīng)達(dá)到的正確水平。

沒有多少公司可以在國(guó)情咨文講話中宣稱自己已受到嘉獎(jiǎng)睦忘。2011年1月26日焦厘，奧巴馬總統(tǒng)在國(guó)會(huì)上的講話中，提到了美國(guó)賓夕法尼亞州柏林市的Center Rock公司服筋，他用了將近200個(gè)文字表彰他們跌褂。該鉆巖機(jī)工具制造商生產(chǎn)的專用鉆巖機(jī)被用于拯救解放33名被困在地下的智利礦工，2010年10月午磁，全世界的人們目睹了這些礦工被營(yíng)救和歡慶的場(chǎng)面尝抖。

對(duì)于Center Rock公司的團(tuán)隊(duì)而言，這場(chǎng)戲劇性的戰(zhàn)斗實(shí)際上從智利接受該公司提供緊急救助的那一天起迅皇，就已經(jīng)開始在他們的機(jī)加工車間上演昧辽。當(dāng)該緊急救助的消息明朗化之后， Fisher先生就動(dòng)員該公司盡快在物質(zhì)可能允許的情況下登颓，生產(chǎn)該救助項(xiàng)目所需要的鉆巖機(jī)搅荞，不惜一切代價(jià)，暫時(shí)將其他手頭上的工作放在一邊框咙。由于這些鉆巖機(jī)使用的鍛鋼鉆頭必須按照智利巖石的成分需求專門制作咕痛，因此該鉆頭的生產(chǎn)可以說(shuō)是從零開始的。有人可能會(huì)認(rèn)為喇嘱，一種涉及到7種不同機(jī)床調(diào)試設(shè)置的工藝茉贡，是不可能作出迅速響應(yīng)的，更不用說(shuō)者铜，還要在加工過程中腔丧，到各個(gè)分包廠出差解決一些具體問題，但Center Rock公司卻以不同的方式證實(shí)了它的實(shí)力绵颅。

圖2 有時(shí)候一臺(tái)鉆巖機(jī)還包括許多切割巖石用的鉆頭曹胚，例如圖中所示的這一個(gè)鉆頭，將要在該公司的金屬結(jié)構(gòu)件加工區(qū)進(jìn)行焊接

對(duì)于金屬加工專業(yè)人士來(lái)說(shuō)忙体，Center Rock公司加工工藝的具有有非常多的借鑒之處济谢，但是這與技術(shù)的復(fù)雜程度有關(guān)。具體地說(shuō)挚粱，該公司擁有一臺(tái)“萬(wàn)能型”機(jī)床吴爵，一臺(tái)斗山彪馬Doosan Puma系列MX 2500 ST型車削加工中心，配有副軸和活動(dòng)的刀具惊柱。在這臺(tái)機(jī)床上错猬，一個(gè)像鉆頭那樣的零件加工，可以令人信服地在單一的加工周期中樱凄，完成從原材料鍛件加工到熱處理階段的全部工作任務(wù)标炭，而不是像生產(chǎn)發(fā)往智利的大型鉆頭那樣，需要一系列的調(diào)試設(shè)置過程戈弧。然而斑卤，生產(chǎn)車間不一定要選用一步到位的調(diào)試設(shè)置方法。

這臺(tái)機(jī)床是該車間車削加工設(shè)備系列中的其中一個(gè)部分潭千，隨著多功能加工能力的水平不斷提高谱姓，零件的尺寸逐步下降。車間中最新的那臺(tái)機(jī)床只用于車削加工刨晴，那是一臺(tái)斗山Doosan CNC數(shù)控車床屉来，其最大車削直徑為22in。由同一家制造商提供的一臺(tái)中型機(jī)床配有活動(dòng)刀具狈癞，但不帶副軸茄靠。

圖3 單一的一個(gè)鉆頭是一個(gè)從鍛件開始加工的零件

有了這些機(jī)械設(shè)備，Center Rock公司正在為其零件的加工蝶桶，探索正確的多功能加工水平慨绳。Center Rock公司獲得其中一個(gè)教訓(xùn)是：正因?yàn)樵摴灸軌蛞院苌俚恼{(diào)試設(shè)置步驟生產(chǎn)其一些鉆頭，但這并不一定意味著它就應(yīng)該這樣做真竖。

在智利人接受Center Rock公司提供的幫助之后脐雪，員工們開始調(diào)試設(shè)置和加工工作。這項(xiàng)工作一直持續(xù)到晚上恢共。負(fù)責(zé)熱處理和噴丸處理的供應(yīng)商們被通知參與這項(xiàng)急需完成的任務(wù)战秋。當(dāng)零件由那些供應(yīng)商檢索后，鉆頭的最后加工開始了沛野，當(dāng)這些鉆頭的加工得到允許以后莱腾，全套鉆機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)件生產(chǎn)和最后組裝也開始了。兩天后含话，全套鉆機(jī)開始發(fā)運(yùn)途陵。最后，從白手起家開始生產(chǎn)的鉆機(jī)很快運(yùn)到了智利茂钠，其所花費(fèi)的時(shí)間要少于鉆機(jī)從智利機(jī)場(chǎng)運(yùn)送到坍塌礦井遙遠(yuǎn)工作現(xiàn)場(chǎng)所需的時(shí)間脚们。

Center Rock公司的較大型鉆機(jī)鉆頭見證了大部分調(diào)試設(shè)置過程。其中的一個(gè)部件径塔，需要車削工件的兩端鳖路，并需準(zhǔn)備其隨后的孔徑加工操作，該孔徑的精加工需要在車床上進(jìn)行四次調(diào)試裝卡凰番。然后盏萝，工件被送往一臺(tái)Mazak公司的HMC臥式加工中心寂贱，銑削加工花鍵、銑削巖石切割面和鉆削加工用于夾持硬質(zhì)合金切削元件的隱窩澡呼。這臺(tái)加工中心的操作需要三次調(diào)試裝卡滋饲，二次在熱處理前，一次在熱處理后喊巍。

圖4 這臺(tái)車削加工中心具有安裝活動(dòng)刀具的功能屠缭。另一臺(tái)用于加工更小鉆頭的車削加工中心則配有活動(dòng)刀具和一根副軸

加工任何的鉆頭鍛件都是很困難的。這是因?yàn)檫@些零件將用于執(zhí)行困難的工作崭参。不難想象呵曹，當(dāng)這些鉆頭被用于鉆探幾千英尺深的巖層時(shí)，將會(huì)看到它們需要承受多大的壓力何暮。能夠承受這些應(yīng)力的鍛鋼奄喂，也同樣能夠抵御加工時(shí)的應(yīng)力。被加工的物體面臨一個(gè)特別的挑戰(zhàn)郭卫，這就是鉆桿中一個(gè)孔徑的加工砍聊，這個(gè)孔徑的深度幾乎相當(dāng)于整個(gè)鉆頭的長(zhǎng)度。這個(gè)孔徑與較小的孔徑相配合贰军，形成一個(gè)高壓氣流的通道玻蝌，將碎石屑從鉆頭表面上吹走。加工這個(gè)孔徑曾經(jīng)是一場(chǎng)艱苦的斗爭(zhēng)词疼，所使用的刀具經(jīng)常折斷摇致，而且還需要很長(zhǎng)的加工周期時(shí)間，但現(xiàn)在這樣的情況再也不會(huì)出現(xiàn)了秫丐。

大約在5年前肯仍，Center Rock公司的工作人員專門設(shè)計(jì)了一個(gè)加工工藝，現(xiàn)在采用這一工藝竹俱，機(jī)床可以快速而可靠地加工這個(gè)深孔景捅。這一工藝建筑在一臺(tái)老式而結(jié)實(shí)的手工車床基礎(chǔ)之上。這一工藝的一個(gè)重要因素是采用了該車間為這一機(jī)床配備的高壓冷卻液系統(tǒng)摊房。但是赚懊，這一工藝的核心技術(shù)是來(lái)自Sandvik Coromant公司的鉆頭設(shè)計(jì)，這是一個(gè)Corodrill 800型鉆頭昨哑，其中心有一個(gè)很大的空心區(qū)域你朝。

圖5 該公司為了在每一個(gè)鉆頭上鉆削加工很深的盲孔，專門開發(fā)了其自己使用的工藝域毡。該工藝的關(guān)鍵是采用了Sandvik Coromant Corodrill公司的空心鉆切削工具爪只，其中冷卻液和切屑可允許通過刀具和孔徑往外抽吸出來(lái)

Center Rock公司將這個(gè)鉆頭，沿著車床主軸的中心線考余，安裝到一根很長(zhǎng)的氣缸內(nèi)圓柱形軸上先嬉。冷卻液通過汽缸之間的環(huán)形空間沖擊力來(lái)切削金屬轧苫。然后，由于Corodrill鉆頭的特殊設(shè)計(jì)坝初，使冷卻液和金屬切屑通過內(nèi)部的真空壓力經(jīng)由圓筒吸出浸剩。Bungard先生說(shuō)钾军，在采用這一深孔鉆削工藝后鳄袍，該車間的生產(chǎn)加工經(jīng)常達(dá)到0.012ipr的進(jìn)給速度，鉆頭的使用壽命延長(zhǎng)吏恭，ID內(nèi)徑的表面光潔度提高拗小。

較小的鉆巖機(jī)鉆頭，其調(diào)試設(shè)置的次數(shù)比上面描述的步驟要少一些樱哼。這是因?yàn)樵撥囬g配置的較小車削加工中心具有車削和銑削兩者兼顧的組合功能哀九，這使得該公司最普遍流行的鉆頭尺寸具有更高的運(yùn)行效率。最小直徑的鉆頭可在一次調(diào)試設(shè)置過程中完成加工（達(dá)到熱處理點(diǎn)）搅幅。鑒于一臺(tái)鉆機(jī)需要20個(gè)以下的鉆頭（通常少于10個(gè)）阅束，那么這看起來(lái)似乎是最好的方法。然而茄唐，該車間經(jīng)常通過一系列的調(diào)試設(shè)置來(lái)加工其較小的鉆頭伴严，有時(shí)候整個(gè)車間所進(jìn)行的工作以100個(gè)或更多的數(shù)量進(jìn)行批量生產(chǎn)。從Center Rock公司的前景來(lái)看辐芍，為什么批量生產(chǎn)采用一系列調(diào)試設(shè)置贡垃，反而成為更好的方法呢？這個(gè)問題的答案掷戚，對(duì)任何正在評(píng)估多功能加工能力的車間來(lái)說(shuō)令久，將是非常有用的。

正如Center Rock公司所展示的那樣猫郎，這種能力是很有價(jià)值的沧唧，其原因是，它超越了單一調(diào)試設(shè)置的加工矩修。在一個(gè)地方進(jìn)行更多加工的自由叫砚，提高了Center Rock公司的生產(chǎn)能力，即使這種自由并沒有使用于加工一個(gè)零件憎抡，直至其完成端杂。

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