購買新機床往往是為了履行某（mǒu）種（zhǒng）特定（dìng）工件的合同。但是，除了滿足（zú）這個目標外，通常還可以（yǐ）看到這對公司的運作會帶來額外的好處。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:動力工藝裝備和高壓冷（lěng）卻係統之後，他們所發現的 “增值”之處（chù），包括減少設置，簡化工作流程，提高產能，甚至還有更安全的車間。另外，該廠將通過吸取在使用（yòng）這兩項功能時（shí）所學到的經驗教訓，繼續更有效地（dì）利（lì）用這些機器。

      “盡管我們是為（wéi）了某種特定的（de）任務而（ér）購買這些機器，它們也（yě）確實讓我們重新思（sī）考（kǎo），我們在加工其他工件時可以怎樣改進，才（cái）可以做到更迅速（sù），設置的次數更少，”總經理Chris Haddad稱，“有了這些新功能，我們現（xiàn）在對以前根（gēn）本很難做好的工作也有了報價（jià）能（néng）力。因為能夠在一台機器上做更（gèng）多的工（gōng）作（zuò），材（cái）料搬運量也減少了，降低了我 們每個零（líng）件的製造成本。動力工裝使我們能夠直接加工以前必須搬（bān）到另（lìng）一台機器上加工的工件細節，從而節省了大量時（shí）間和人力;而高壓冷卻係統則提（tí）高了材料去除率，因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（le）。我（wǒ）們十分（fèn）高興這（zhè）兩台（tái）立式轉塔車床表現真（zhēn）不錯，改善了（le）我們的整體運作。”

 

 

 

 

 

      Sterling Engineering坐（zuò）落在（zài）康涅狄格州（zhōu）的Barkhamsted，1941年由工具製（zhì）造商John Lavieri和他的弟弟Daniel成（chéng）立，原（yuán）本是一個小型（xíng）的工具模具廠，就在家的奶製品庫裏，幾乎完全就是與一家從事開（kāi）發海盜式戰機的、當時被（bèi）稱為（wéi） Vought Sikorsky Co. (西科斯基)的公司合（hé）作（zuò）。小廠逐漸發展，其重（chóng）點從工具製造轉向合同加工。它仍然把西（xī）科斯基公司當作大客戶，另外還有普惠、GKN、通用電氣、MB Aerospace以及美國鋁（lǚ）業等。除了主要涉及航空航天之外，Sterling也服務於發電和重工業市場。自3月1日起，該公司是總（zǒng）部設在紐約州灣岸的 Air Industries Group的全資子公（gōng）司。

      2012年投標了新任務後（hòu），Haddad先生和他的同事們仔細研究了設備陣容，認（rèn）為現在（zài）是時候了，應投（tóu）資於新的立式車床。這將提升他們的能力，簡化加工工藝，並幫助他們生產出其航空客戶所（suǒ）需要的更複雜的幾何形狀。他們開始審查機床及（jí）其（qí）目前能適用的相應功能——落實了新合同，工藝便要立即升級。“合（hé）同一（yī）經（jīng）敲 定，便有新的緊迫感，”Haddad回憶說，“特別（bié）是因為它有賴於新機器將提供的新增功能。我們知道應盡快縮小候選機器名（míng）單，作出決定，以便開始加工這種零件。”

      幸運的是（shì），這時正好芝加哥舉辦國際（jì）製造技術展覽會(IMTS)，有很好的機會仔細考察幾（jǐ）十種立式車床，與其原始設備製造商及分銷商當（dāng）麵交流。在（zài）展會期間參 觀了15~20個展位後，Haddad先（xiān）生終於決定將重點放在三種機器，他的研究（jiū）表明，它們能夠滿足Sterling的需求。此時，真正的工作開始了。

 

 

 

      展會配備了幾十台堅固的機床（chuáng），如數控臥式中心、立式加工中和車削（xuē）中心，貼（tiē）著原始（shǐ）設備製造商的標誌，包括吉丁斯—劉（liú）易斯、DMG MORI、馬（mǎ）紮克、普惠、Gray以及辛辛那（nà）提—米拉克龍。Haddad先生發現亞洲來IMTS參展的製（zhì）造商顯著增（zēng）加，而且展覽質量很高，他感到很震驚。 在他的設備搜索入圍名單中，一個是在日本，另一個在（zài）韓國，第三個在台灣。基於在芝（zhī）加哥所看到的介紹，他聯係到這三（sān）種產品在美國的分銷商，並考察它們的性能質量，收集其技（jì）術規（guī）範並詳細詢問具體問題。有一（yī）次他有機會訪問一個技術中（zhōng）心（xīn），看他正在（zài）考慮的（de）機器實際運行的演示，在另一處，他還訪問了一家最終用戶，得到了該（gāi）機器真實運行的反饋。所有這些他都是被（bèi）引薦後通過（guò）電話聯係辦理的。

 

 

      “我們當然要考慮價格和適用性（xìng），但（dàn）畢竟（jìng）我們做完這些（xiē）研究後，真正做決定就很簡單了。”Haddad說，“這就是人（rén）機工程（chéng）學。我們發現，榮田精機機器除了強大和精確外，其設計對操作工十分方便，操縱工件時不會造成腰背拉傷或一些其他傷害（hài）。”

      榮田（tián）精機有限公司是東台精機集團的（de）成（chéng）員，總部（bù）設在（zài）台灣高雄市。在美國，其產品由緬因州肯納邦（bāng）克的CNC Systems Inc.經銷（xiāo）。雖然榮田（tián）精機主要（yào）生產數控立式車床，它也為航空航天（tiān）和地麵（miàn）運輸等市場生產立（lì）式車削中（zhōng）心、高速鑽削（xuē）中心、立式磨削中心和完整（zhěng）的生產線（xiàn），包括機器人（rén）。

      CNC Systems的總裁Stephen Arcari協助Sterling作（zuò）出決定。“我了解了（le）他們想做的事，最（zuì）後建議他們考慮VL-160CM重型立式車削中心，”他說。

      Arcari先生說，三（sān）軸立式轉塔車床的技術規範，包括78.7in的最（zuì）大擺動和最大切削直徑，49.2in的（de）最大切削（xuē）高度。該機可處理的工件重達 17600lb，並有一16單（dān）元的換刀裝置。“機（jī）器整體剛性有（yǒu）賴於其米（mǐ）漢納鑄鐵基座。”他說，“VL-160CM有結實的（de）肋構，在重型加工（gōng）過程中能減少振 動（dòng）和熱變形。”

      作出決定，交付機器，售後選（xuǎn）項如安裝高壓冷卻係統（tǒng）和初步的培訓於2013年（nián）完成，公司準備開始為新（xīn）訂單加工零件。然後，出於完全超出Sterling控製範（fàn）圍的（de）原因，合同告吹。

 

     還有一個例子也說明提前進行研究是十分值得的。Haddad先生在投資這些機（jī）器之前也曾考慮過有可能會失去訂單，思考怎樣用兩（liǎng）台立式轉塔車床更高效地完成現（xiàn）有的工作，甚至尋求新的（de）業務。由於（yú）有先見之明，機器並沒有閑置。

     在第一台榮田精（jīng）機立式轉（zhuǎn）塔車（chē）床安裝了（le）大約半（bàn）年後，在普惠的前承包（bāo）商Brian Bidwel加盟Sterling，擔任負責數控編（biān）程的製造工程師。事實上，新機（jī）器是他吸引到（dào）這（zhè）個位置的原因（yīn）之一（yī）。 “任（rèn）何機器操作工都想了解最（zuì）新的技術，我還從來沒幹過動（dòng）力工裝和高壓冷卻這類工作（zuò），”他說，“這工作對我非常有吸（xī）引力。”

     Bidwell先生到廠時（shí），公司已經開始分配新的工作給這些機器，所以他給自己定下的工作，是（shì）盡力學（xué）習關於此車床的一（yī）切，尤其是這兩個（gè）功能怎麽樣才（cái）能夠得到充（chōng）分發揮（huī）。這兩者的好處是顯而易見的。

     我們很容易想象，立式（shì）轉塔車床的主軸允許在（zài）進行車（chē）削（xuē）作業的同一台機（jī）器（qì）上（shàng）執行如銑削這樣的程序。“例如，我們有一（yī）個排氣罩，需（xū）要加工一個鍵槽。”他說，“如果沒（méi）有動力刀具，就（jiù）必須把工件搬到另一台機器上，並做一係列裝夾，其實就為了這一刀，非常耗時。現在，隻是多了一個操作，可以在同一（yī）台機器上進行，不必再做設置。”

     他還指（zhǐ）出，加工不規則形狀（zhuàng），例（lì）如公（gōng）司生產的另一種具有卵形內徑零（líng）件，用動力工裝可以比用現有可能的方法更快、更容易、更準確。另外還有些意想不到的好處， 包括工（gōng）人的安全。 “我們正在（zài）考慮加工一種大而重的零件，需要在其周圍以一定的角度鑽一係列的孔，” Haddad先生說。 “在我（wǒ）們擁有帶動力（lì）工裝的立式轉塔車床之前，我（wǒ）們曾（céng）想過把工件（jiàn）懸（xuán）在工作台上，在臥式鏜銑（xǐ）床上鑽它們。我們將不得不用套筒主軸，所以刀具的下垂是一個（gè）主 要問題。操作工將必（bì）須（xū）用升降機移動工件以（yǐ）獲取鑽孔（kǒng）的合適位置。而這（zhè），僅僅是從安全（quán）角（jiǎo）度考慮的一大問題。現在，我們（men）能夠把工件安（ān）在立式（shì）轉塔車床上，非常穩定，我們可以在一台機器上把所有需要做的事做完。大工件（jiàn）重新定位的次數越少，在該地區的（de）每個人就越安全。”

      這裏的高壓冷卻係統是ChipBlaster JV-40，它提供的最大壓力為（wéi）1500 psi。Bidwell先生說，它的主要優點包括排屑。“我們生產的某（mǒu）些零件（jiàn）家族是有深槽的，其工藝（yì）要產生鳥巢型切屑，會（huì）很快破壞刀具路徑，”他說。“冷卻係統（tǒng）有助於打散切屑，清理路徑，使我們（men）能（néng）夠繼續加工細節。”

      其他優點包括能穿透可能（néng）出現在低或中等壓力冷卻液噴霧和（hé）工（gōng）件表（biǎo）麵之間的（de）空氣（qì）阻隔，這有助於散（sàn）熱，防止工件和（hé）刀具的變形，保（bǎo）持精密的公差，並帶來高質量的表 麵粗糙度。冷（lěng）卻液噴射有助於創建低而穩的溫度環（huán）境，有利於刀具留在刀口較長時間並以更快的切削速（sù）度作業，刀片出現（xiàn）故障的機（jī）會較（jiào）少（shǎo）。“這確實有助於加工我們 這種大型工件，”他說，“這時（shí）計算的是‘每個工件幾個刀（dāo）片’，而（ér）不是如加工小工件時（shí）所計算（suàn）的‘每個刀（dāo）片幾個工件’。更（gèng）換它們是昂貴的，所以這些刀片應盡（jìn）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（néng）提（tí）供的（de）額外（wài）能力，不斷想辦（bàn）法更高效地加（jiā）工現有零件，同時也借助這些機器提供（gòng）的擴展功能及其（qí）高科技選項，吸引新（xīn）的客戶。

      經驗教訓

      當談到動力工裝的特點時，Bidwell先（xiān）生指出，重要的經驗（yàn）教訓主要在（zài）三（sān）個方麵:

      用極坐標插補模式(G112)還是用點對點模（mó）式進行編程。“我最初嚐試不用極坐標（biāo）插補編程（chéng）所有的切削，但發現很難說明清楚發生什麽事，”他說。“極坐標插補則容許用較簡單（dān）的代碼，更（gèng）類似於普通三軸銑床編程，這樣我就可以依靠機器控（kòng）製係統做大部分的工作。我們仍然使（shǐ）用點對點做鑽孔類（lèi）的作業。”

      如何充分利用有限的刀具能力。“對於孔的去毛刺操作，我把用來加工頂部和底部圓角半徑（jìng）的兩（liǎng）把刀具改成用一把Heule COFA刀具，”Bidwell先（xiān）生說。“這可以讓一把刀具精加（jiā）工該孔的兩側，並節（jiē）省了轉盤裏的（de）空間，”。

      把進料率和速度調回來，因為銑削主軸的轉速低（dī）。

      在高壓冷卻劑係（xì）統方麵:

      它（tā）使得陶（táo）瓷刀具有（yǒu）較穩定的切削。“定量的冷卻液使在如鉻鎳鐵合金718或（huò）海恩斯188這類超級合金裏的陶瓷刀片有長一些（xiē）的刀具壽命，”他說。“我們能夠（gòu）在旋轉之（zhī）前在刀口推刀具1~2min。在重載粗加工作業時，這確實是用（yòng）陶瓷提高了生產力。”

      深槽排屑大（dà）大改善（shàn）。“在（zài）某個應（yīng）用場合，即使刀（dāo）具是在3in深的溝裏時，我也能把切屑搞出來”他解釋說。

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

      Bidwell先生對榮田精機專（zhuān）有的剛性刀具夾（jiá）緊係（xì）統也很喜歡（huān），它有超大的Z軸鑄鋼“撞（zhuàng）頭”，裝有騰躍耦合器和T型拉杆，實現了安全可靠、可編程的刀具固定。“我們發現，我們能夠複製老式立式轉塔車床用“固鎖”夾緊刀具所做的重型切（qiē）削。”他說，“這是非常穩定的。更高的剛性使得振動小，並最終實現較好的表麵粗糙度和較長的（de）刀具壽命。”