Fontal Controls控制系統公司就是將上述因素很好結合的一個實例,為了在激烈的市場中保持其競爭優勢,Fontal在不斷地尋求新的方法。在目標確定以后,該車間制定了一項提高其生產能力的計劃,準備更快速、有效地切削加工硬度高達47/48 RC的硬質鋼材。此外,公司表示,在刀具不減速的情況下,他們想要在快速粗加工鋁材的基礎上,對工件的外形進行精加工。而且,在不使刀具斷裂的較高進給速度情況下,可以減少走刀次數,從而可以進一步降低零件的加工成本。除此之外,Fontal公司還有很多目標,比如提高表面光潔度、減少刀具更換次數和消除清潔操作等等,這些都要求機床保持較低的振動。一臺新的機床需具有足夠的剛性以降低機床的振動,并應具有足夠的成本效益以快速收回車間的投資。 在確定這些目標以后,Fontal公司訂購了一臺VMC立式加工中心,這一機床具有很好的剛性結構設計,配有8000 r/min轉速的主軸。這臺機床的型號為VMC 3016FX,由Fadal加工中心制造公司設計和生產。由于這臺機床的加工周期很短,加工速度很快,因此,Fontal公司的營業收入已有了較大增長。 Oscar Fontal先生于20世紀80年代初創建了這家公司,當時只有一臺機床。但公司發展很快,主要采用精密的CNC數控加工中心,集中精力為模具業、機床制造業和航空航天業加工精密零件。除了這些加工以外,車間也從事磨削加工和其他的精加工作業。尺寸檢驗和表面光潔度檢驗也在廠內執行。 1994年,Fontal公司搬遷到了加州的Sylmar地區,該地區在洛杉磯附近,廠房面積14000ft2(1 ft2=0.0929m2)。目前,公司創始人的兒子作為合伙人在管理這家企業。該公司現擁有16臺CNC數控機床,其中7臺為VMC立式加工中心,適合于最大尺寸為24in×48 in(1in=25.4mm)工件的加工。7臺中的6臺VMC立式加工中心由Fadal公司設計和制造。
圖1 ?Fontal Controls控制系統公司的新型Fadal VMC 3016FX立式加工中心正在加工商用飛機上的一個鋁制液壓元件 盡管加工程序和周期時間是可以變化的,但Fontal公司宣稱,與以前的加工機床相比,新的VMC立式加工中心將每小時零件的生產率提高了40%。例如,在加工一個大型、復雜的宇航鋁制工件時,主軸的深度加工速度從5500r/min躍升到了7000r/min。進給率也提高到了100in/min,這一進給率相當于老機床的三倍。 加工宇航鋁制工件,該公司采用了1.26in深度切削走刀量的粗齒刀具,其直徑為1 in。在粗加工和深度切削加工時,其加工周期時間從多于9min下降到了6min左右。總體加工時間從79min下降到了54min。事實上,光是新機床的生產率,每天就提高了46%。 最近,該公司生產加工了147件同類零件,刀具還沒有經過任何補充。Fontal公司的編程員兼機械師Art Martinez先生說,這是對機床剛性的一個考驗,他估計,全年重復批量的生產將會給客戶節約相當龐大的資金。這一生產能力的好處是能夠給公司帶來更大批量的加工任務。 Martinez先生說,Fontal公司在最近承接的適配件加工任務中,鉆削和銑削加工硬度為42 RC的15-5熱處理鋼材時,達到了更快的加工速度。 主軸的速度和剛性是促使Fontal公司購置3016FX型機床的兩個重大決定因素。機床的鑄鐵箱體和導軌結構設計獨特,與火焰淬火的整體導軌接觸面很大,這有利于在重型切削中,幫助機床保持良好的剛性和抗振性能。按照制造商的說法,機床可保持很高的精度,并可達到預期的圓弧特性,實際上,逆向誤差完全消除。 機床的X、Y、Z軸的行程為762mm×407mm×508 mm。VMC立式加工中心是Fadal公司生產的三種型號機床系列中的一部分。這些機床包括2016FX機床,其特點是整體外形較小,還有4020FX型機床,各軸的行程為1106mm×508mm×508 mm。 Fontal公司表示,經過標準的球桿試驗(ASME B5.54)證實,其最大正圓度偏差為0.000232in。由于機床采用了Steinmeyer ETA+雙重安裝的滾珠絲杠,剛性增加,因此加工精度也有了很大提高。Fontal先生說,公司的編程員和機械師也能夠接受Fadal GE Fanuc Oi-MC控制系統,因為他們已經在車間的其他機床上工作過,非常熟悉Fanuc控制系統。該公司還應用了一種比較直觀的接口,并擴充了功能,作為簡化其工件調試的因素。此外,該機床還配有一個21把刀具的ATC自動工具交換裝置,這種裝置十分適合于Fontal公司的工作方式。
圖2 ?在批量加工生產中,新型VMC立式加工中心的速度和剛性使公司獲得了應有的回報 公司的管理合伙人Cristian Fontal先生說:“Fadal機床的剛性對零件的精加工是十分重要的。滾珠絲杠運行速度很快,并提高了機床的加工精度。該機床為我們提供了多樣化操作能力,可快速、精確地切削加工鋼材和鋁材。” |
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