Batesville Tooling & Design是一家生产复杂注塑模具的家族公司。该公司在2012年采用了牧野F5立式加工中心,迈出了高效加工的第一步。
Batesville Tooling & Design公司是一家为航空航天、汽车、化工、国防、医疗、石油、电力和交通运输等行业制造复杂注塑模具的家族企业,其投资理念是将每台新设备作为提高未来业绩的基础。经过几十年的努力,公司的生产设备实现了从手动到数控机床的转变。在2012年采用牧野F5立式加工中心,迈出了其高效加工的第一步。
Batesville公司意识到,实现技术提升所需要的技能类型与操作工们所熟悉的不同,因此公司邀请了牧野公司在其位于密歇根州Auburn Hills的工厂举办培训班。“没有培训,我们便不懂得如何正确使用F5及其所有的技术。”Batesville公司创始人兼总裁Gary Blair先生解释说。
“培训并非如我所期待的。”Batesville公司制造工程师Dan Blair先生说,“我走进课堂,以为把机床的各种功能运用一遍就可以结束。实际上,我们学习了牧野的整套加工方法,从机床的结构一直到工艺装备决策。这是我最用心的一次经历,令我大开眼界。”
精简工艺
Batesville公司用F5产出的首批工件之一是邮票大小的医疗模具镶件。在购置此机床之前,公司为了确保工件的细节公差和侧壁粗糙度,不得不采用耗时的电火花加工工艺。由于F5具有高刚性、高精度和高主轴转速的特点,公司决定在该机床上做一项试验。首先用一个4mm的端铣刀在工件上进行粗加工和半精加工,然后用直径0.4mm的端铣刀进行精加工。原本需要机加工和手工抛光耗时8h的工序,现在该公司在F5上只需要短短1h就可完成,能够在满足±0.0005in(1in=25.4mm)公差的同时得到镜面般的表面质量(图1)。
图1 Batesville公司使用F5生产医疗模具镶件后,省去了所有电火花加工工艺,使工件侧壁上的表面处理效果如镜面般光洁
“在完成机加工后,我检查了型腔,能清晰地看到沿着侧壁的各种细节状况。”Dan Blair先生说,“我以前从来没有见过机床能直接加工出这样光洁的表面。从机床上取出完成的工件,需要二次加工和人工抛光的数量很少。但最令人振奋的结果是:客户告诉我们,他们用我们的模具生产出来的工件堪称完美。”
Batesville公司从牧野培训课学到的最有价值的技巧,是热装工艺装备的正确应用。公司找到Single Source Technologies(SST)公司在当地的经销商,经过咨询选择了翰默(Haimer)公司的热缩机和刀柄。之后,Batesville公司把这些与F5的刚性和速度相结合,不仅工件的质量得到了提高,而且刀具寿命也延长了25%~50%。为了确保无人值守时的加工精度,公司还采用了波龙(Blum)公司的激光刀具长度测量系统和远程计算机监控系统。
“F5上的核心冷却主轴在消除热膨胀方面确实非常出色,延长了运行时间,并保持了切削的高精度(图2)。”Dan Blair说,“无论是过程持续1h或10h,我们每次都能满足严格的公差要求。我们可以看到高度的可重复性以及完美的混搭和匹配。即使在某些细节上,我们也能比过去用电火花加工技术时做得更好。”
图2 F5机床的核心冷却主轴有助于消除热膨胀,延长了运行时间,还能保持切削的高精度
简化设置
Batesville公司在F5上提高了工件的精度和质量后,已经能够在其众多的应用中大幅度减少电火花加工工艺,仅需一次装卡设置便可进行多种操作。“以前的工艺是我们必须设计电极,在石墨加工机床上设置,切削电极,从粗加工到近净成形。然后再在电火花机床上设置,烧蚀出细节。最后进行抛光。”Dan Blair解释说,“而在F5上加工,我们只需要一次设置便能完成全部加工,避免了操作错误,并大大降低了加工时间。完成工件所需要的时间仅为原来的1/10。”
Gary Blair先生称,公司用此种单一设置的方法,不仅能以更高效的方式为客户服务,还能够提高30%~50%的整体盈利能力(图3)。“我们很重视客户如何评价我们所提供的服务,但更重视快速运转订单的能力。”他说,“现在如果客户有一个镶件损坏,我们能在一天时间内加工一个新的零件并发货给他们,这样他们便能以最快的速度重新投入生产。”
图3 Batesville公司一次装卡设置便能生产出工件,可以更高效地为客户提供服务,整体盈利能力提升了50%
用技术满足客户需求
“尽我们所能来满足客户的需求,这就是我们将重点放在技术和培训上的原因。”Gary Blair先生表示,他很高兴牧野与Batesville有相似的目标:靠提供最佳的产品和为客户服务去赢得成功,“我参观了牧野在日本和新加坡的工厂,从中学到了很多东西,包括办企业的原则和价值观。他们所努力生产的就是客户所急需的产品。”
据Dan Blair先生称,Batesville公司的员工将其培训内容应用于车间的铣削工艺,所有设备在精度、质量和刀具寿命方面都有了不同程度的提高。“投资F5不仅是投资一种新工具,它是变革我们传统作业的催化剂。”Gary Blair先生说,“今天,当我迎接一个挑战时,我会认为这是成长和学习的机会。我考虑的是我们会做什么,而不是我们不会做什么。”
“公司的发展已经进入了新的阶段。”Dan Blair先生解释说,“在精度和交付时间方面,有了F5和技术培训,我们正在超越客户的预期。在投标新项目时,我们比以往任何时候都更有竞争力。”
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