盡管這條格言看似與直覺(jué)相悖泽中，但卻是提高鈦金屬切除率的成功方法丙号。鈦芝囤，和鉻鎳鐵合金以及其它一些特殊材料一樣，被廣泛用于航空和軍事領(lǐng)域关贵。Michael Allawos遇骑，加州圣地馬斯市Mikana 制造公司總裁，對(duì)此非常了解：“我們公司1985 年創(chuàng)立揖曾，主要服務(wù)于航空工業(yè)領(lǐng)域落萎，”他解釋道√考簦“我們竭力搜尋一種獨(dú)一無(wú)二的材料练链，使得那些難以加工的零件從那些難以加工的材料中加工出來(lái)∨梗”
　　
　　在過(guò)去的幾年里颖倾，航空金屬材料的價(jià)格飛漲，使得材料成本在利—損方程式中占有越來(lái)越大的比重天库。為降低成本并保持競(jìng)爭(zhēng)力才褂，Allawos 發(fā)現(xiàn)，Mikana 必須加快生產(chǎn)速度都泥。他必須更快速地切削鈦和鉻鎳鐵合金详贿，這就意味著必須進(jìn)行改革活益。
　　
　　Allawos 知道，機(jī)床和加工工藝是唯一的解決方案权惊，他開(kāi)始尋找一家刀具公司漫窑，希望他們能幫助他開(kāi)創(chuàng)一套新的切削鈦金屬的方法。最終他找到了一家完美的合作伙伴：Hanita 切削刀具的經(jīng)銷(xiāo)商抹播，加州Thousand Oaks 的JonathanSaada 和他的伙伴們榴栏。
　　
　　“ 這是一個(gè)三方的合作！”Jonathan Saada 大聲說(shuō)道坚浩，他指的三方即他的公司赋遇，Mikana 和哈斯自動(dòng)化公司。Saada 提供創(chuàng)新性的刀具绵估，Mikana 則提供測(cè)試這些新想法的平臺(tái)和專(zhuān)業(yè)技術(shù)炎疆。由于哈斯機(jī)床本身的穩(wěn)定性，以及哈斯維修工程師和哈斯工廠從始至終提供支持国裳，一臺(tái)帶有高拉緊力拉桿的哈斯VF-2 成為了測(cè)試機(jī)床形入。他們合作創(chuàng)新的結(jié)果顛覆了許多難加工材料的切削理論。
　　
　　Mikana 生產(chǎn)的大部分工件都由硬質(zhì)鉻鎳鐵合金或鈦制成缝左，傳統(tǒng)方法都采用較低的進(jìn)給速率加工這些材料亿遂。“加工材料的切除率都是以立方英寸每分來(lái)測(cè)量的渺杉，”Allawos解釋道蛇数。“這也經(jīng)常被當(dāng)成盈利或是虧損的量度是越。更快的切除速率和更長(zhǎng)的刀具壽命意味著更高的產(chǎn)能耳舅，況且我們生產(chǎn)的一些工件需要切除大量材料。這些都與減少循環(huán)時(shí)間有關(guān)倚评∑只玻”

　　這些為F-22A 戰(zhàn)斗機(jī)生產(chǎn)的鏤空結(jié)構(gòu)零件，在Mikana 的哈斯立式加工中心上經(jīng)兩步操作洲猿，由鈦金屬加工而來(lái)获隆。圖片從左起分別顯示了操作的第一步，第二步以及原始鈦材料

　　那么有多少材料被切除呢村会？Allawos 舉起了一大塊鈦6-2-2-2-2 和一個(gè)當(dāng)中鏤空的鈦金屬盒涌遏。“看到了嗎特干？”他問(wèn)道早知，“這個(gè)薄薄的工件就是從這個(gè)大家伙加工出來(lái)的。正如你所見(jiàn)，這個(gè)大家伙的90% 都被切掉了南砰，而且鈦6-2-2-2-2 比其它類(lèi)型的材料都要堅(jiān)硬敲骏。”但令人難以置信的是切除材料的進(jìn)給速率是絕大多數(shù)機(jī)械師無(wú)法想象的涨拣。大部分的切削都是在每分鐘80 到90 英寸的進(jìn)給速率下進(jìn)行的蝇降！

　　用于Boeing 787 的鋁材零件正等待著他們的第三步以及最后一步加工操作。工件頂部的曲面需使用大量的仿形銑3D 加工它褪。 Mikana 并沒(méi)有采用小型球面端銑刀和緊密的步距饵骨，因?yàn)檫@樣需要大量的加工時(shí)間。Mikana 選用了規(guī)格稍大的球面端銑刀以及較小的加工步距茫打，然后對(duì)零件手工修整居触，這樣是最有效的做法。

　　Saada 和Allawos 決定要用實(shí)踐的方法來(lái)解決進(jìn)給速率慢的問(wèn)題老赤÷盅螅“在我們最開(kāi)始啟動(dòng)這個(gè)項(xiàng)目的時(shí)候，”Saada 說(shuō)道抬旺，“我就向Michael 保證過(guò)弊予，在這些刀具證明自身價(jià)值之前，他不需要支付任何刀具費(fèi)用开财。但我們想知道新刀具的極限所在汉柒，所以，我們把它帶給Mikana 的生產(chǎn)經(jīng)理责鳍，然后讓他來(lái)弄壞它碾褂。每一個(gè)試過(guò)的新刀具我們都是這樣做的，記錄下結(jié)果历葛，然后達(dá)到某個(gè)更高的進(jìn)給速率祠劣。”

　　“我鼓勵(lì)我的員工們來(lái)想出新辦法和新實(shí)驗(yàn)挺皆，”Allawos繼續(xù)解釋道，“如果我們發(fā)現(xiàn)一個(gè)好結(jié)果世荐，那么節(jié)約的成本就能彌補(bǔ)整個(gè)過(guò)程的花費(fèi)否因。我們記錄下所有的事情，而且得到了令人驚奇的結(jié)果介腻。我們現(xiàn)在掌握了這項(xiàng)技術(shù)榔晃，它使得我們使用大大超過(guò)切削刀具制造商推薦的切削速度和進(jìn)給速率來(lái)獲得優(yōu)異的成果，特別是在切削鉻鎳鐵合金和鈦金屬方面酱滞≌惺猓”

Mikana 的品質(zhì)經(jīng)理（左）和產(chǎn)品經(jīng)理正在檢查零件成品，其他員工正關(guān)注于其他哈斯機(jī)床上的加工

　　“進(jìn)行一個(gè)優(yōu)異的鈦金屬切削，共有三個(gè)因素發(fā)生作用秆候，”Saada 表示浦堪。“第一是刀具刺洒。為消除噪聲鳖宾，我們使用一種被稱(chēng)為Varimill 的變螺旋角刀具，從而打破諧振逆航。它具有氮化鋁鈦涂層鼎文，可以分散熱量∫蚶”
　　
　　“第二個(gè)因素是仿形銑的使用拇惋，”Saada 繼續(xù)道，“利用球面端銑刀的尖端對(duì)半徑進(jìn)行加工抹剩。第三撑帖，我們采用薄化切屑效應(yīng)“赏茫” 薄化切屑意味著它大部分的切削刃與工件產(chǎn)生較輕地接觸以獲得大的切削深度磷仰。
　　
　　“通過(guò)使用帶有涂層的刀具，我們能夠?qū)︹?-2-2-2-2進(jìn)行每分鐘80 到90 英寸的切割境蔼，” Saada 的同伴灶平，David Buchberger 解釋道」客粒“當(dāng)你對(duì)那些習(xí)慣于用每分鐘4 英寸的速度加工鈦金屬的人說(shuō)帆伯，他們的加工速度完全可以達(dá)到每分鐘80 英寸，他一定會(huì)向后倒退并連連擺手表示不可置信逸讹。然后你向他展示代投，事實(shí)上完全可以做到這樣，他一定會(huì)深受震撼禾计≡帜”
　　
　　Saada 通過(guò)實(shí)踐解決加工硬化而造成的工件脆化∮钬玻“大多數(shù)情況下是由于刀具的停頓造成了加工硬化”烛辜，他說(shuō)道，“人們害怕加工鈦楔撩，所以他們一次只切削0.01 英尺臂葫，當(dāng)加工到轉(zhuǎn)角的時(shí)候，他們就慢下來(lái)焙番。那么熱量到哪里去了豆蚀？到零件里去了媚曾！加工硬化變得局部化，所以你必須不停歇地移動(dòng)刀具抬闷，保持切削妇蛀。我們采用薄化切屑的方法，所以熱量都傳到切屑而不是零件里饶氏〖ズ模”
　　
　　鈦6-2-2-2-2 非常堅(jiān)硬，難以切削疹启。635 鉻鎳鐵合金也是一樣古程。它是最難以加工的金屬，刀具損壞非澈把拢快挣磨。Saada 取出一個(gè)盤(pán)旋形的盤(pán)子和一塊鉻鎳鐵合金放在桌上』缍“你可以看到我們是怎樣從這塊合金加工出這個(gè)零件的茁裙，”他指出，“大約95% 的合金都變成了切屑节仿。我們?cè)囘^(guò)硬質(zhì)合金銑刀晤锥，陶瓷刀片以及含鈷刀具。它們磨損得非痴痔快——基本沒(méi)有壽命鬼浮。我們最終嘗試粉末高速鋼刀具，它含12% 鈷孝生，6% 釩全头，帶有氮化鋁鈦涂層，這樣才是最佳組合据将⊙事叮”“其它所有的端銑刀都極易磨損，而硬質(zhì)合金太脆弱易碎婉孙，以至于刀刃碎裂者只，”Buchberger 說(shuō)道，“它們加工635 鉻鎳鐵合金只能堅(jiān)持約20 分鐘∽バ恚現(xiàn)在我們每把刀具能使用超過(guò)一個(gè)小時(shí)贱钩，而且刀具重磨后無(wú)需重涂層。在Mikana谷芬，我們用同樣的1 英寸刀具對(duì)鉻鎳鐵合金進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)3 小時(shí)的切割，其中大部分時(shí)間是滿(mǎn)刀切削模聋〖缑瘢”
　　
　　刀具和進(jìn)給倍率的單獨(dú)使用并不能獲得高效的性能。“最重要的因素之一在于哈斯VF-2 的高拉緊力拉桿持痰，” Mikana產(chǎn)品經(jīng)理灶搜，Ed Lujan 解釋道」で希“拉桿的張力將所有震顫作響的可能性都清除掉了割卖。材料切削時(shí)震顫聲是機(jī)械師們最頭疼的問(wèn)題，它并不是機(jī)器本身的故障患雏。如果你準(zhǔn)備對(duì)多種金屬進(jìn)行切割鹏溯，那么你最好擁有一臺(tái)多樣化的機(jī)床，正如我們一樣淹仑，可以讓哈斯機(jī)床加工任何種類(lèi)的金屬丙挽。”
　　
　　能夠加工多種金屬的能力對(duì)Mikana 的生產(chǎn)和未來(lái)都至關(guān)重要匀借⊙詹“盡管我們?yōu)镕-18，F(xiàn)-22 和Joint Strike Fighter生產(chǎn)零件裤泄，但事情已變得越來(lái)越商業(yè)化攘霞，”Allawos 指出，“我們和Lockheed几崔，Boeing 和JPL 一類(lèi)的商業(yè)客戶(hù)合作虽捺。我們大概有108 個(gè)Rover 零件現(xiàn)在還在火星上遨游。它們中的大多數(shù)都產(chǎn)自我們的哈斯機(jī)床悉宿∑克洌”
　　
　　Mikana50% 的產(chǎn)品是鈦和鉻鎳鐵合金制成，他們也加工塑料涝睁，泡沫和鋁材珍诡。“正是這些刀具對(duì)鋁材進(jìn)行切削示祭，”Buchberger 舉著一只大直徑3 齒波刃銑刀說(shuō)道尼袁。“次微晶粒硬質(zhì)合金咽蚣。有些人覺(jué)得沒(méi)有必要對(duì)鋁材切削化焕，但是它的刀具壽命和切割速度會(huì)十倍地返還它的成本×逄蓿”
　　
　　“我們甚至用這種刀具來(lái)切削地板撒桨，”Lujan 補(bǔ)充道〖担“我們能切割面積達(dá)6 英寸見(jiàn)方的地板凤类，厚達(dá)0.045 英寸——誤差控制在0.005 英寸以?xún)?nèi)穗泵。一些刀具會(huì)在地板上造成裂紋。這是我獨(dú)有的每分鐘90 英寸的刀具谜疤〉柩樱”
　　
　　Mikana 車(chē)間幾乎一半的加工量都在于鋁材∫目模“我們想用我們的哈斯機(jī)床來(lái)做這些工作履肃，因?yàn)樵诠箼C(jī)床上加工效果很好，”Allawos 評(píng)論說(shuō)坐桩，“它是臺(tái)堅(jiān)固的機(jī)器尺棋，更適合用于加工硬質(zhì)材料∑渖瘢”
　　
　　Lujan 說(shuō)殴衡，哈斯機(jī)床最大的優(yōu)點(diǎn)之一在于“哈斯機(jī)床的操作都一樣。如果你會(huì)操作VF-2垄窃，那么你就可以操作VF-4 或者VF-8蟀腌。它們的控制器都是一樣的。會(huì)對(duì)加工產(chǎn)生不同影響的因素在于進(jìn)給倍率和預(yù)讀吐莲。哈斯控制器使困難的工作變得簡(jiǎn)單抠偏。”
　　
　　“我們?cè)谶@里測(cè)試極限陪瘟，然后就可以知道我們到底能達(dá)到多快的切削速度鞋剔，這些刀具，機(jī)床以及工藝的極限在哪里阐逗，”Saada 說(shuō)道池躁，“我們彼此扶持，然后從對(duì)方的想法和創(chuàng)新中獲益韵谋“。”
　　
　　Allawos 贊同道≌裎埽“我們的創(chuàng)新精神為三家公司都帶來(lái)了利益——最終蹭睡，是為整個(gè)行業(yè)帶來(lái)了利益「厦矗”

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