購買新機床往往是為了履行某種特（tè）定（dìng）工件的合同。但是，除了滿（mǎn）足這（zhè）個目標外，通常還（hái）可以看（kàn）到這（zhè）對公司的運作會（huì）帶來額外的好處。這就是（shì）Sterling Engineering在投資了兩台強有力的立式轉塔車床(VTL)，並帶有兩個對他們來說是很新的選項:動力工藝（yì）裝備和高壓冷卻係統之後，他們所發現的 “增值（zhí）”之處，包括減少設（shè）置，簡化工作流程，提高產能，甚至還有更安全的（de）車間。另外，該廠將通過吸（xī）取在使用（yòng）這兩項功（gōng）能時所學到的經驗教（jiāo）訓，繼續更有效地利用這些機器。

      “盡管我們是（shì）為了某種特定的任務而購買這（zhè）些機器，它們（men）也確（què）實讓我（wǒ）們（men）重新思考，我們（men）在加工其他工件時可以（yǐ）怎樣改進，才可以做到更迅速，設置的次數更少，”總經理（lǐ）Chris Haddad稱，“有了這些新功能，我們現在對以前根本很難做好的工作也（yě）有了報價（jià）能力（lì）。因為能夠在一台機器上做更多的（de）工作（zuò），材料（liào）搬運（yùn）量也減少了，降低（dī）了我 們每個零件的製造成本。動力工裝（zhuāng）使我們（men）能夠直（zhí）接（jiē）加工以前必須搬到另一台機器上加工的工（gōng）件細節，從而節省（shěng）了大量時間和人（rén）力;而高壓冷卻係統則提高了（le）材料去除率，因（yīn）為刀具可以在刀口上逗留時間更長，刀片損壞的概率也降低了。我們十分高興這兩台立式轉塔車床表現真不錯，改善了我們的整體運作。”

 

 

 

 

 

      Sterling Engineering坐落在康涅狄格州的Barkhamsted，1941年（nián）由工（gōng）具（jù）製造商John Lavieri和他的弟（dì）弟Daniel成立，原本是一個小型的工具模具（jù）廠，就在家的奶製品庫裏，幾乎完全就是與一家從事開發海盜式（shì）戰機（jī）的、當時（shí）被稱為 Vought Sikorsky Co. (西科斯基)的公司合作。小廠逐（zhú）漸發展，其重點從工具製造（zào）轉向合同加工。它仍然把西科斯基公（gōng）司當作大客戶，另外（wài）還有普惠、GKN、通用電（diàn）氣、MB Aerospace以及美國鋁業等。除了主要涉及（jí）航空航天之外，Sterling也服務於發電和重工業市場。自3月1日起，該公司是總部設在紐約州灣岸（àn）的 Air Industries Group的全資子公（gōng）司。

      2012年投標了新任務（wù）後，Haddad先生和他的同事們仔細研究了設備陣容，認為（wéi）現在是時候（hòu）了，應投資（zī）於（yú）新的立式車床。這將提升（shēng）他們的能力，簡化加工工藝，並幫助他們生（shēng）產出其航空客（kè）戶所需要的更複雜的幾何（hé）形（xíng）狀。他們開始審查機床及其目前能適用的（de）相應功能——落實了（le）新合同，工藝便要立即升級。“合（hé）同一（yī）經敲 定，便有新的緊迫感，”Haddad回憶說，“特別是因為它有賴於新（xīn）機器將提供的新增功能。我們知道（dào）應盡快縮小候選機器名單，作出決定，以便開始加工這種零件（jiàn）。”

      幸運的是（shì），這（zhè）時正好芝加哥舉辦國際製造技術展覽會(IMTS)，有很好的機會仔細考察（chá）幾十種立式車床，與其原始設備製（zhì）造（zào）商及分銷商當麵（miàn）交流。在展會期間參 觀了15~20個展位後，Haddad先生終於決定將重點放在三（sān）種機（jī）器，他的研究表明，它們能夠滿（mǎn）足Sterling的（de）需求。此時，真正的工作開始了。

 

 

 

      展會配備了幾十台堅固（gù）的機床，如數控臥（wò）式中心、立式加工中和車削中心，貼著（zhe）原始設備製造商的標誌，包括吉丁斯—劉易斯、DMG MORI、馬紮克、普惠（huì）、Gray以及辛辛那提—米拉克龍（lóng）。Haddad先生發現亞洲（zhōu）來IMTS參展的製造商顯著（zhe）增加，而且展覽質量很高，他感到很震驚。 在他的設（shè）備搜索入圍名單中，一個是在日本，另一個在（zài）韓國，第三個在台灣。基於在芝加哥所看到的介紹，他聯係到這三種產品（pǐn）在美（měi）國的（de）分銷商，並考察它們的性能質量，收集其技術規範並詳細詢（xún）問具體問題。有一次他有機會訪問一個技術中心，看他正在考慮的機器實際運行的演示，在另一處，他（tā）還訪問了一家最終用戶，得到了該（gāi）機器真實（shí）運行的反饋（kuì）。所有這些他都是被引薦後通過電話聯係辦理的。

 

 

      “我們當然（rán）要考慮價格和適用性，但畢竟我們做完這（zhè）些研究後（hòu），真正做決（jué）定（dìng）就很簡單了。”Haddad說，“這就（jiù）是人機工程學。我們（men）發現，榮田精（jīng）機（jī）機器除了強大和精（jīng）確外，其設計對操作工（gōng）十分方便，操縱工件時不（bú）會造（zào）成腰背拉傷或（huò）一些其他傷害。”

      榮田精機有限公司是東（dōng）台（tái）精機集團的成（chéng）員，總部設在（zài）台灣高雄（xióng）市。在（zài）美國，其（qí）產品由緬因州肯納邦克的CNC Systems Inc.經銷。雖然榮田精機主要生產數控立式車床，它也為航空航天和地麵運輸等市場生產立式車削中心、高（gāo）速鑽削（xuē）中心（xīn）、立（lì）式磨削中心和完整的生產線（xiàn），包括（kuò）機器人。

      CNC Systems的總裁Stephen Arcari協助Sterling作出（chū）決定。“我（wǒ）了解了他們想（xiǎng）做的事，最後建議他們（men）考慮VL-160CM重型立式車削（xuē）中（zhōng）心，”他說。

      Arcari先生說，三軸立式轉塔車床的技術規範，包括78.7in的最大擺動和最大切削直（zhí）徑，49.2in的最大切削（xuē）高度。該機可處理的工件重達 17600lb，並有一16單元的換刀裝置。“機器整（zhěng）體剛性有賴於其米漢納鑄（zhù）鐵（tiě）基座。”他說，“VL-160CM有結實的肋構，在重型加工（gōng）過程（chéng）中能（néng）減少振 動和熱變形（xíng）。”

      作出決定，交付機器，售後選項如（rú）安裝高壓（yā）冷卻係統和初步的培訓於2013年完成，公（gōng）司準備開始為新訂單加工零件。然後，出於完全超出Sterling控製範圍的原因，合同告吹。

 

     還有一個例子也說明提前進（jìn）行研究是十分值得的。Haddad先生在（zài）投資這些機器之前也曾考慮過（guò）有可能會失去訂單，思考怎樣用兩台立式轉塔（tǎ）車床（chuáng）更高效地完成現有的工作，甚（shèn）至尋求新的業務（wù）。由於有先見之明，機器並沒有閑（xián）置。

     在第（dì）一台榮田精機立式轉塔車床安裝了（le）大約半年後，在普惠的前（qián）承（chéng）包（bāo）商Brian Bidwel加盟Sterling，擔任負責數（shù）控編程的製造（zào）工程師。事實上，新機器是他吸引到這個位置的原因之一。 “任何機器（qì）操作工（gōng）都想了解最新的技術（shù），我還從來沒幹過動力工（gōng）裝和高壓冷（lěng）卻這類工作，”他說，“這工作對我非常有吸（xī）引力。”

     Bidwell先生到廠時，公司已經開始分配新的工作給這（zhè）些機器，所以他給自己定（dìng）下的工作，是盡力（lì）學習關於此車床的一切（qiē），尤其是這兩個功能怎（zěn）麽樣才能夠得到充分發揮。這（zhè）兩者的好處是顯而易見的。

     我（wǒ）們很容（róng）易想象，立式轉塔車床的主軸（zhóu）允許在（zài）進行車削作業的同一（yī）台機（jī）器上（shàng）執行（háng）如銑削這樣的程（chéng）序。“例如，我們有一個排氣罩，需要加工一個鍵槽。”他說，“如果沒有動力刀具，就必（bì）須把（bǎ）工件搬到另（lìng）一台機器上，並做一係列裝夾，其實就為了這一刀，非常耗時。現在，隻（zhī）是多了（le）一個操作，可（kě）以在同一台機器上進行，不必（bì）再做設置。”

     他（tā）還指出，加工不規則形狀，例如公（gōng）司生產的另一（yī）種具有卵（luǎn）形內徑零件，用動力（lì）工裝可以比（bǐ）用現有（yǒu）可能的方（fāng）法更快、更（gèng）容易、更準確。另外還有（yǒu）些意想不到的好處， 包括工人的（de）安全。 “我們正在（zài）考慮加工一種大而重的（de）零件，需要在（zài）其周圍以（yǐ）一（yī）定的角度鑽一係列的孔，” Haddad先生說。 “在我們擁有帶動力工（gōng）裝的立式（shì）轉塔車床之前，我們曾想過把（bǎ）工件懸在工作台上，在臥式鏜銑床上鑽它們。我們將不得（dé）不用套筒主軸，所以刀具的下垂是一個主 要（yào）問題。操作工將必須用升降機移動（dòng）工件以獲取鑽孔的合適位（wèi）置。而這（zhè），僅僅是從安全角度考（kǎo）慮的一（yī）大問題（tí）。現在，我們能（néng）夠把工件安在立式轉塔車床上，非常穩定，我們可以在一台（tái）機器（qì）上把所（suǒ）有需（xū）要做的事做完。大工（gōng）件（jiàn）重新（xīn）定位的次數越少，在該地區的每個人就（jiù）越安（ān）全。”

      這裏的高壓冷卻係統是ChipBlaster JV-40，它提供的最大壓力為1500 psi。Bidwell先生說，它的主要優點包括排屑。“我們（men）生產的某些零件家族是有深（shēn）槽的（de），其工（gōng）藝要產生鳥巢型切屑，會很快破壞刀具路徑，”他說。“冷卻係統有助於打散切屑，清理路徑（jìng），使我們能夠（gòu）繼續加工細節。”

      其他優點包括能穿（chuān）透（tòu）可能出（chū）現在低或中等壓力（lì）冷卻液噴霧和工件表麵之間的（de）空氣阻隔，這有助於散熱，防止工件和刀具的變形，保持精（jīng）密的（de）公差，並帶來高（gāo）質量的表 麵粗糙度。冷卻（què）液噴射（shè）有助於創建低而穩的溫度環境，有利於刀具留（liú）在刀口較長時間並以更快的切削速度作業，刀片出現故障的機會較少。“這確實有助於加工我們 這種大型工件，”他說，“這（zhè）時計算的是‘每個工件幾個刀片’，而不是（shì）如加工小工件時所計算的‘每個刀片幾個工件’。更換它（tā）們是昂（áng）貴的，所以這些刀片應盡量長壽。”

      Bidwell先生繼續在新立式轉塔車床上做試驗，尤其是動力工裝和高壓冷卻係統所能提供的額（é）外能力，不斷想辦法更高效（xiào）地加工現有零件，同時也借助這些機器提供的擴展功能及其高科技選項，吸引新的客戶。

      經驗教訓

      當談（tán）到動（dòng）力工裝的特點時，Bidwell先生指（zhǐ）出，重要的經驗教訓主要在三個方麵:

      用極坐標插（chā）補模式(G112)還（hái）是（shì）用點對（duì）點模式進行編程。“我（wǒ）最初（chū）嚐試不用極坐（zuò）標插（chā）補編程所有的切削，但發（fā）現很難說明清（qīng）楚發（fā）生什麽事，”他說。“極（jí）坐標插補則容許用較簡單的代碼，更類似於普通（tōng）三軸（zhóu）銑床編（biān）程，這樣我就可以依靠機器控製係統（tǒng）做大部分的工作。我們仍然使用點對點做鑽孔類的作業。”

      如何充分利用有限（xiàn）的刀（dāo）具能力。“對於孔的去毛刺（cì）操作，我把用來加工頂部和底部圓角半徑的兩把刀具改成用一把Heule COFA刀具，”Bidwell先生說。“這可以讓一（yī）把刀具精加工該孔（kǒng）的兩（liǎng）側，並節省了轉（zhuǎn）盤裏的空間，”。

      把進料率和速度調回來，因為銑（xǐ）削主軸（zhóu）的轉速低。

      在高壓冷卻劑係統方麵:

      它使得陶（táo）瓷刀具（jù）有較穩定的切削。“定量的冷（lěng）卻液使（shǐ）在如鉻鎳鐵合金（jīn）718或（huò）海恩斯188這（zhè）類超級（jí）合金裏的陶瓷刀片有長（zhǎng）一些的（de）刀具壽（shòu）命（mìng），”他說。“我們能（néng）夠在旋轉之前在刀口推刀具1~2min。在重載粗加工作（zuò）業時（shí），這確實是用陶瓷提高了生產力。”

      深槽排屑大大改（gǎi）善。“在某個應用場合，即使刀具是在3in深的溝裏時，我也能把切屑搞出來”他解釋說（shuō）。

      正確調整噴嘴使冷卻液噴在刀刃上十分重要。“否則你隻會把它噴得到處都（dōu）是，”他說。

      Bidwell先生對榮田精機專有的（de）剛性（xìng）刀具夾緊係統也很喜（xǐ）歡，它有超大（dà）的Z軸（zhóu）鑄鋼“撞頭”，裝有騰躍耦合器和T型拉杆，實現了安全可（kě）靠、可編（biān）程的刀具固定。“我們發現，我們能夠複製老（lǎo）式立式轉塔車床用“固鎖”夾（jiá）緊刀具所做的重型切削。”他說，“這是非常穩（wěn）定的。更高（gāo）的剛性使（shǐ）得振動小，並最終（zhōng）實現較好的表麵粗糙度和較長的刀具壽（shòu）命。”