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当不断改进切削质量布赫艾姆哈特公司克服了切

发布时间:2021-09-11 06:59:54 阅读: 来源:石英厂家

不断改进切削质量 布赫艾姆哈特公司克服了切断领域的瓶颈

他们经过检验且可靠的切断刀具。但是,一款可将生产率增至三倍的新产品终于使他们下定了决心。

David Turk,Jim Pappas (山特维克可乐满销售工程师) 和Tom Waite跟踪并检验了由CoroCut QD完成的零件质量。

玻璃容器和玻璃瓶无处不在,大多数人都用过布赫艾姆哈特公司生产的玻璃容器。供应优质玻璃容器长达一个多世纪的布赫艾姆哈特公司开发出了工业标准行列 (IS) 机床 - 目前使用最广泛且全世界的玻璃制造商都会优先选择的玻璃容器成形设备。该机床有5至20个完全相同的行列,每项都包含用于制造不同规格的成形玻璃容器的一整套机构,这些容器大多数用于医疗、科学或食品饮料行业。

在玻璃制造中,检验和缺陷分析是一个关键步骤。为了确保布赫艾姆哈特公司继续提供优质玻璃容器,他们于1982年收购了位于纽约埃尔迈拉的一家名为Powers 的制造厂。Powers 制造厂曾因提供优质的冷端检验设备而享誉国际。

布赫艾姆哈特公司的纽约埃尔迈拉基地至今仍在设计、制造、组装和装运复杂的检验设备。埃尔迈拉工厂约有140名员工,机床车间和组装车间,全部位于同一间厂房中。工厂的机床车间部分占地面积约为12,000平方英尺,25名员工按照两班制工作。

车间配有7台立式机床、两台卧式机床、3台三轴车床和一台7轴车床。品牌组合包括一台Mazak车铣复合机床、3台Hardinge车床、两台Haas机床、一台Komo和一台Bridgeport立式机床。主要材料包括更软和更易加工的易切削钢Leadloy 12L14,以CFRTP的市场需求将会有所提高及韧性更高的铝青铜和不锈钢。

在布赫艾姆哈特公司机床车间的工作流程分为多项短期作业工序。为了减少停机时间,让机床和刀具尽快的运行起来,该时间表要求操作人员具有非常高的灵活性以适应频繁更换刀具的需求,但这样的压力也非常大。为了使车间保持高生产率,这些短期作业需要最佳切削速度和长刀具寿命。

“自20世纪90年代以来,我们就一直使用山特维克可乐满刀具,主要用于铣削和车削,”布赫艾姆哈特公司MFG/CNC工程师David Turk说到。“山特维克可乐满是我们刀片和刀柄的主要供应商。我们也有其它几家供应商,但山特维克可乐满可能占有我们可转位硬质合金80%至85%的份额。我们与我们当地的刀具供应商One Time Tool有着良好的合作关系,是他们建议我们试试山特维克可乐满的产品 - 我们试了,并从那时一直用到现在。”

尽管Turk已经将山特维克可乐满刀具用1、夹具的特点于其它工序,但他并未被说服改变车床上现有的零件切断工序。在坚持自己使用多年的工艺和产品的同时,他也在密切注意能够实现显著改进的产品,只是他试验过的产品都没有更好的。对布赫艾姆哈特公司而言,切断并非一道很少使用的工序。实际上,多种零件都需要这道工序。

“切断通常是加工过程的最终阶段,因此是至关重要的一步。”

切断通常是加工过程的最终阶段,因此是至关重要的一步。到考虑切断时,操作人员和机床已经为零件加工投入了相当多的时间,包括机床装夹、编程以及为排屑花费的时间。在切断之前,零件已经经过了车削、攻丝、钻削、切槽和精加工。此时,报废一件投入如此多时间和机床能力的零件绝对不是明智的选择。因此,除非有刀具能够显著改变其生产率水平,否则,坚持被Turk和布赫艾姆哈特公司的其他员工视为最安全选择的工艺便是他们要做的事情。

为改变提供保证

“我们曾经试过不同供应商提供的不同刀片,甚至包括山特维克可乐满的一些刀片,但还是没找到为改变提供保证的充将其示值调制零点或作为零点的起始位置分理由,”Turk说到。“因为我们要执行大量的短期作业,并且已经做出了装夹和编程方面的大量改变,因此,我们希望看到在做出改变时能为我们带来巨大益处的产品。多年以来,其它刀片和刀具为我们实现了速度和效率的小幅提高,但并不足以令我们着手改变。”

但是,虽然市面上的其它所有切断刀具都不足以使Turk为之惊叹,2013秋天,操作人员Tom Waite还是再次请他密切关注用于切断工序的新刀具。同时,山特维克可乐满销售工程师Jim Pappas刚好完成了有关其公司新型CoroCut QD切断和切槽刀具的培训。Pappas发现致电Turk的时机到了。

“我们正在讨论新产品发布并说到了切断和切槽刀具,我提到了Tom希望使用这类新刀具的请求,于是双方一拍即合,”Turk说道。“Jim带着CoroCut QD来到机床车间,为我们提供了参数,拿了一块坯料便开始测试。确实非常棒,切屑的排出方式为我们留下了深刻的印象 - 令人惊讶。”

立竿见影的改进

从第一天起,Turk便获得了他在切断应用领域一直寻找的结果。CoroCut QD将每转切屑量和表面进给都增至以前的三倍。材料的移动速度如此之快,以至于在实际操作中必须通过降低主轴转速来略微减速以优化刀具寿命,Turk说这一点也同样引人注目。

“以前,我们每周可能要用掉大约5个刀片;现在已经减少至每周一个左右,”Turk说到。“至于速度,我们原来的表面切削速度为220英尺/分钟,进给率为0.002英寸/转;现在则分别为600英尺/分钟和0.007英寸/转,因此有了显著提高。”

移动更多的材料直接转化为完成更多的零件。时间始终取决于被车削零件的直径,但对于一块3英寸大小的坯料而言,Waite和Turk见证了切断时间从20秒缩短为约6至8秒的过程。按照每个零件缩短10秒 (由于直径的变化) 的保守估计,Turk用速算得出CoroCut QD可为每个班次节约15分钟的时间,这相当于每天节约半小时。将这一数字推算至全年,便可节约125通常是将螺丝用设定的扭矩锁紧小时。

但是,没有精度保证的一切速度都是没有意义的。保证可重复直线切削同样重要。

“切削质量显而易见,又漂亮又直。”

“切削质量显而易见,又漂亮又直。进行切断时,有时会出现凹坑或凸锥;内凹或外凸,”Turk说到。“我们用一个指示器,即一个设计用于检查锥度的测量仪表来确保刀板垂直于零件表面运行。经过校准后,便可从中获益。”

所有重要的试验都表明该刀具能够在保持最高精度的同时实现生产率的显著改进,Turk对此印象深刻。但是,身为机床操作人员的Waite也需要一些证据来说服。此处面临的严酷考验是一道车床的刀塔配置要求正面朝上,而不是上面朝下地运行CoroCut QD的工序。

“有关车床的常规做法是使切削刀具表面朝下,这样,重力可以帮助排屑。没有重力的帮助,在相对较窄的切断和切槽应用中,切屑可能堵塞,比如宽度为3/16英寸 (或5 mm);这是一条我们要将切屑从其中排出的窄槽,”Turk说到。“Tom很快提到了即使在正面朝上切削时,冷却液将切屑从槽中冲出的方式仍然令他印象深刻。”

在Turk看来,流经刀具并恰好在切削刃处输送稳定的内冷却液可为刀具寿命和排屑效果提供帮助。之前的切断刀具依赖外冷却液管路,不能提供同样精确的冷却液输送。

坚持使用行之有效的系统的本能通常是好的,特别是在当前工艺未被超越的情况下。但是有时,坚持经过检验且可靠的工艺会阻碍车间了解可为其带来巨大技术飞跃的全新解决方案。Turk和Waite是工程师和操作人员中最好的例子,他们有足够的耐心在适当的时间等待适当的产品,并且具备丰富的经验,能够在发现切断工序领域的下一款重要刀具后做出改变。

“从第一天起,Turk便获得了他在切断应用领域一直寻找的结果。”

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