众所周知，加利福尼亚有一片种植了各种葡萄的谷地，在那里，艺术就是生活的一部分，艺术家和工作室比比皆是。然而，虽然被众多酒厂所形成的文化氛围包围，加利福尼亚州Sonoma镇唯一的机加工车间Ansonia Manufacturing仍然没有受到艺术产业的影响，直到最近……

这家只有4名员工的车间由Andrew和Jamie Storck夫妇开办，主要为航空航天、医疗、军事、机器人、食品和葡萄酒等多种行业提供铣削、车削、拉床和滚丝等服务。几年前，Storck女士的父母无意间得知著名艺术家Gordon Huether正在寻找厂家生产复杂的不锈钢五金件，为犹他州盐湖城国际机场的新航站楼创作一座四层“旋转”玻璃雕塑。于是便毛遂自荐，向Gordon Huether先生推荐了女儿女婿经营的这家车间。

第一次跟这位著名的艺术家见面时，Storck夫妇发现他们的可视化机加工硬件终于有了用武之地。根据Gordon Huether先生最早的设计样稿，需要通过焊接方式将不同部件拼凑在一起，形成硬件组件。“怎么会想到找人将这些部件焊接起来?” Storck女士提出了这个问题，“我们可以分开加工每个组件，然后在表面上添加些曲线，提高表面效果，让这些组件看起来更加美观。”这项工作需要用到之前为某客户项目所购买的Okuma LB 3000 MWY副主轴式车削中心。原本还以为这台精密机器再无用武之地，没想到现在可以用来加工雕塑硬件。

但是，7个部件中有一个部件确实给夫妇二人带来了不小的挑战。这个形似棒棒糖，由304不锈钢制成的7 in组件有一根直径为7/16 in(1 in≈0.025 m)的轴承。轴承一端是一个直径7/8 in的球体，球体上有一个通孔和一个更小的攻丝跨孔，用于固定穿过通孔的旋转组件(图1)。

图1 除了在形似棒棒糖的部件上进行车削和跨孔钻孔外，Ansonia还可以钻出1032跨孔并进行攻丝，将所有穿过该孔的组件固定。图中所示为一种复制工具，带有一个25°的金刚石镶块，以270°的弧度，沿着部件的 716 直径处进行切割，以获得 78 直径的“棒棒糖型”镗头

车间面临两个选择：选择一，在机床上进行车削，然后将部件送到铣床上进行通孔和跨孔加工;选择二，在LB300上安装一个镗头，创建宏指令，使得机器在车削相对又细又长的部件时，部件在“三重拉力”作用下旋转，提高硬度。深思熟虑后，他们选择了第二套方案。

融为一体

加工棒棒糖型部件用到的毛坯长8 in，但是Okuma不支持一次进给8 in的棒材，所以车间采用了三重拉力法，解决了这个问题同时也保持了棒材的硬度。毛坯推入LB 3000的主轴后，被棒料进给器的卡盘卡紧(图2)。然后机器的副主轴充当回转顶尖，提供支撑力，同时将棒料往前拉。主轴上的车削操作分3个阶段进行，保证作业期间材料的硬度。车削几英寸后，副主轴夹住部件，主轴卡盘打开，副主轴将部件拉到工作区域再次进行车削。整个过程重复3次，直至轮轴和半个球体的车削作业结束。卡盘前后打开了3次，机器的计算机数控系统将判定部件加工已完成。此时，需要创建一个宏指令，表明一个完整的部件需经过3次卡盘开合。

图2 这根由304不锈钢制成的7 in“棒棒糖型”组件有一根716in的轴承和一个78 in的球头，球头上有一个通孔。此次任务中，最短的毛坯都有8 in长，所以需要在卡盘进料车削方面进行创新

之后，副主轴夹住工件，将工件从剩余的毛坯上分离出来。剩余半个球体将进行进一步的车削和辅助操作，形成通孔和跨孔。棒料进给器将另一块毛坯部分推入工作区域内，进行下一个部件的车削，然后喷出上一根棒料的剩余部分。

Storck夫妇明白，要想在球体上形成通孔，还需要一个镗头。他们之前在铣床上装过镗孔，但是从未在旋转工具机床上加过。实际操作期间，他们采用一个ER夹头将机床的镗头固定在旋转工具站上。但是，镗头与转塔站的表面过远，导致材料硬度下降和机器打颤。经过研究和规划，Storck夫妇决定前往2016年的国际机械制造技术展览会(IMTS)，看看能否有新的发现。在国际机械制造技术展览会上，他们发现Big Kaiser公司生产的EWN2-32E可以直接附接到LB 3000的旋转工具站上，不需要夹头或夹头螺栓。这种附接方式缩短了镗头嵌入件与转塔站表面之间的距离，提高了硬度。他们终于找到了问题的解决之法。

为按照本次作业要求设置镗头直径，他们将镗头安装在了车间的一台铣床上，使用接触触发式探头测量镗头直径，确保不超过规定范围。然后将镗头附接到了LB3000的旋转工具站上，按照规定直径进行试切割。

“安装镗头，开始车削部件后，我们一次完成了1200个部件的加工，期间从未调整过镗头的直径或更换过嵌入件。” Storck女士说道，“这点足以证明这个镗头的质量。”

图3 使用Ansonia硬件形成的雕塑总成中，雕塑沿着各个轴线旋转，达到流光溢彩的效果，雕塑内的所有部件都在可视范围内

项目结束后，Ansonia Manufacturing将镗头和LB 3000用于了其他操作。镗头形成的孔径在2～32 mm之间，对于Ansonia这样的车间而言极为有用，让车间可以自如地应对各种项目的镗孔作业。Gordon Huether先生成为了Ansonia Manufacturing车间的常客。没想到一个小小的旋转雕塑硬件重新设计项目为这个车间打开了一个全新的世界，一个值得探索的新行业(图3)。