图1  虽然Shelby工业公司的新型三星SL25ASY型机床目前仍孤零零地矗立在车间之中，但不久可能会有两台VMC与其作伴，因为公司一直着眼于进一步提高其精密加工生产能力

三星公司的一台SL25ASY型车铣机床是Shelby工业公司最近做出的一项投资，它为该厂带来了更多的核心加工业务，同时也丰富了其客户群体。

大约在7年前，Vivek Sarin先生走到了一个十字路口：关闭其在美国的工厂，将加工业务迁移到中国，似乎才可确保其继续盈利的能力，但他不愿放弃这个团体，这个国家和核心客户，他们曾经为他的业务取得成功奠定了基础。

回首往事，Shelby工业公司的总裁兼首席执行官说，他确信他当初作出的决策是正确的。在过去的5年中，总部设立在肯塔基州Shelby镇的工厂继续打开大门，通过丰富其多元化的生产能力，保持其一定的利润率，Sarin先生说。最新的一个例子是，他最近从Dynamic公司购置了一台三星SL25ASY车铣机床，这一投资标志着该公司首次涉足到先进的数控加工领域。自从该机床安装以来，它不但帮助了该公司在生产其核心产品系列方面变得更加自给自足，而且还帮助促进其扩展新的市场。

新的竞争

自从21世纪中期以来，两大目标——为工厂带来更多的核心业务和丰富客户群体，已成为该公司战略的核心，Sarin先生说。对于Shelby工业公司而言，那段时期标志着许多工厂所熟悉的一个故事的开始。他所推崇的所谓中国经济自由化的“完美风暴”、美国政策的决定以及其他诸多因素，导致了该公司的主要业务发生了商业化的转变：其中包括拖车连接器、机械式卷扬机、拖车千斤顶及其他拖车组件。突然间，中国制造商可以以比Shelby公司材料成本低25%~30%的水平为美国市场生产同样的产品。“这越来越明显地表明：我们的业务面临着我们从未经历过的空前竞争威胁，”Sarin先生说。

图2  除了12个刀位的转塔之外，该机床还配有三工位刀具组导轨，该公司通常将其用于钻孔和攻螺纹操作。从图中也可以看到副轴的Hainbuch弹簧夹头，它可提高重复精度，其切换速度也高于标准的三爪卡盘，Shelby公司的Bill先生说

从2008年开始，公司开始给自己重新定位。在后来的几年中，它将业务转移到外包生产、定制生产、材料搬运产品的生产、精密加工和提供物流服务。不过在这一点上，Sarin先生仍然看到了近25年来可补充该公司大部分业务的发展空间。

建立起自给自足的信心

Shelby品牌的拖车组件，其历史根源可追溯到20世纪80年代初，当时Sarin先生的父亲购买了这一业务。从印度移民至美国，除了“一个手提箱和接受教育的机会”之外，一无所有，在这家公司，他的父亲始终抱着一个自给自足的文化理念，一直坚持到今天，Marin先生说。Shelby公司对其产品系列的设计和市场营销，以及对其大部分的生产制造业，始终采取全面负责的态度。

然而，使零件的生产成本降低到具有足够的竞争力，将要求其生产能力达到更高的水平。虽然，Shelby公司110000ft2（1ft2=0.093m2）的生产面积早就能够满足各种生产设备的安家落户，包括喷涂和组装工艺，但该公司的很多加工业务仍然需要依靠外部的供应商。在大部分情况下，这涉及到其核心产品系列中使用的大量轴类零件。事实上，根据其工具和生产业务部主任Randall Soudom先生估计，该公司约80%以上的轴类产品一直由外协工厂生产。“其中有些轴类产品相当复杂，除了车削加工外，还需要铣削加工，”他说，“我们希望找到一种在我们自己工厂内生产这些零件的方法，这样就不会有很多二次加工操作了”。

Soudom先生来到了Meredith机械公司，这是一家值得信赖的本地供应商，在Louis镇附近。他和Meredith公司的销售代表Ken Hoefflin先生共同研究各种类型的机床，并进行试切削加工。最终，两人决定采用三星SL25ASY型机床。随同机床一起，该公司还从Iemca公司购置了一台Master 865型棒料进给机和一套零件抓取装置，可以使该公司实现无人化作业。

图3  图中所示为一系列Shelby公司核心产品线生产所使用的轴类零件。请注意，这里的平面铣削加工、螺纹加工和孔径攻螺纹。所有这些普通的加工业务，促使该公司寻求一台车铣机床，以便在其自己的工厂内完成这些加工业务

柔性一体化生产

SL25ASY型车削加工中心配有一个±2in（1in=25.4mm）行程的Y轴转塔，它具有偏心铣削、钻削和攻螺纹的加工能力。该机床的副轴由一台10HP的电机驱动，具有C轴全分度功能。这些特点，实际上使该公司能够通过一次性调试装卡，生产各种各样的轴类零件，Soudom先生说。

该公司认为，三星机床之所以与众不同的一个主要因素在于其良好的刚性，Soudom先生说。按照制造商的说法，该机床的铸铁结构件具有抗振和防止热位移的特点，同时采用一种单管型、30°倾斜的床身设计，确保其在强力切削和高速车削加工操作条件最小的弯曲度和扭曲度。Soudom先生还补充说，与线性导轨相反，将转塔和副轴安装在齿轮箱导轨上，也对提高机床的刚性起到了很好的作用。

棒料进给式车铣机床的另一大优点是：切换时间达到了最低水平，Soudom先生说。其部分原因是由于该车间属于轴类零件加工性质，大部分轴类零件由直径0.75in的棒料加工而成。正因为这样，操作员只需要花费少量的时间来切换棒料进给机中的棒料直径，当他们这样做的时候，这些切换工作只需几分钟的时间，Soudom先生说。这也就延长了无人化作业的时间。

图4  Shelby公司的核心产品线由拖车连接器、机械式卷扬机、拖车千斤顶和其他拖车元件组成

如果不是因为机床刀具转塔和刀具组导轨所提供的灵活性，其切换速度并不会这样快，精密加工业务部主任Bill Crabtree先生说。事实上，在24个刀位的转塔（12个刀位用于主轴上加工，其余12个刀位用于副轴上加工）和三工位导轨之间，在操作员还没有接到切换或接触刀具命令的那一刻，机床的配置就能够加工30多个不同的零件。该公司在某些刀位安装了同样的刀具，以防当一把刀具断裂时，尤其在无人化作业期间，可以避免生产中断。在这种情况下，机床将会自动地检测到那把断裂的刀具，并选用一把备用刀具。Crabtree先生指出，此时，转塔也将很快地转换到下一把刀具。在不停止运行和采用双向分度的情况下，转塔只需0.2s的时间就可转换到下一个工位。

该公司还很欣赏这样一个事实：该机床除了拥有标准的三爪卡盘外，还提供有主轴夹头。该夹头由Hainbuch公司生产，具有快速更换的能力，必要时，它能够进行比较快速的切换，Crabtree先生说。更重要的是：事实证明，该夹头具有比三爪卡盘更高的重复精度。采用夹头还可以使加工更进一步靠近主轴头。

还有其他一些因素促使该公司决定订购这一特殊的机型。其中一个因素是，副轴可以使其转速与主轴保持同步，以免在零件传输过程中停止运行。除节约时间外，它还可减少机床的磨损，Soudom先生解释说。他认为，该机床的运行也要比其他的机型更为安静。最后，与购买其他任何设备相比，其最重要的一个考虑因素是，本地供应商的能力可满足该公司的需要。我们考虑到该机床几乎可以马上到货，其价格只有其他机型的2/3，交货期只需6个月，”他回忆说。“而且，在接到电话通知后1h内，Meredith机械公司还将立即派出技术人员上门服务或提供技术培训。”

图5  这个带有螺纹盲孔的零件是：该公司自购置这台SL25ASY型机床以来所承接的一个汽车工件的加工实例

多样化支持

自从安装SL25ASY型机床之后，Shelby工业公司已经将以前45%的外协轴类加工件交给其自己的工厂加工生产，Sarin先生说。然而，该公司对其车铣机床的考虑，不仅是局限于降低拖车组件的生产成本。“通过对精密加工技术的投资，我们不但从纵向整合来支持我们核心产品系列的生产，而且我们还将加强我们的市场营销能力，将销路扩展到新的行业，”他说。

该地区的最大产业之一是汽车工业，Shelby公司很快地将其新加工能力打入到当地两个福特工厂的市场之中，而且还包括他们在该地区的众多的一级供应商和二级供应商。该公司还从军工企业承接了不少加工业务，例如海军舰艇的天线和安全栏杆等硬件加工。该公司还计划在医疗行业中寻求机会，Crabtree先生说。

该新机床还以更多的间接方式支持Shelby公司的多元化生产业务。特别是来自该公司新专用制造车间的新业务，导致其对工装夹具、冲压模具及类似的产品有更大的需求。

虽然该公司始终保留着一些工具车间使用的小型铣床、车床和平面磨床，但从历史记录来看，其大部分工作一直由外协工厂承包。引进了SL25ASY型机床以后，该公司就能够以极好的成本效益，在其自己的车间内生产所有这些零件。此外，它已经开始为其他的本地制造商提供这样的模具，Sarin先生说。

将来，Shelby工业公司很可能为提高精密加工能力而进一步投资，这标志着“将为我们的团队建立一个全新的合资公司，”Sarin先生总结说。“我们期待着我们的公司能更加自给自足，并吸引更多的业务，我们感到高兴的是，我们有足够经济实力来达到这一目的”。