发现30-Taper机器

有很多好理由去在芝加哥去年9月的巨大贸易剧院等主要贸易展。节目是寻找下一台机床的好地方，您的商店需要购买或找到切割工具和配件，使您当前的机器更加富有成效。表演也是一个很好的地方，了解领先的趋势以及了解可能给智能商店竞争优势的新思维。

在这次IMTS 2002会议上，对我来说最有趣和意想不到的发现之一发生在yamamazen的展台上，在那里我有机会近距离观察一类加工中心，这是我以前没有密切关注过的。山amazen是Brother生产的30锥机器生产线的进口商，Brother是一家总部位于日本的全球性公司，以自动化办公设备、缝纫机、标签系统和其他家用和工业产品而闻名。兄弟公司40年前开始制造机床，以满足自身生产设备的需求。16年前，该公司推出了首款30度锥度机。

在我了解到的时候，这些机器多年来已经进化了。如今，这些机器更大，更刚性，更强大，比以前更快。事实上，由于这些和其他进步，今天的30次锥度加工中心能够加工许多工件，通常认为更适合40锥形机器。然而，30逐渐变锥形机器具有更紧凑，更节能，工具成本更低的优点，更容易维持和更长时间。

30锥度加工中心现在非常适合汽车和其他行业生产的越来越多的近净形零件。这些零件通常具有许多钻孔和攻丝孔，但也要求面铣削，镗孔和仿形。随着近净形零件的激增，30锥度机床代表了这类零件最有效的加工资源。

领导流行的人

Bob Nedler是Yamazen兄弟30逐步机器的销售经理。尼德勒先生，他与这些机器合作了16年，他们认为这类机床最热情的倡导者之一。他在IMTS出现的热情和能量肯定会使这是一个非常可靠的索赔。

Nedler先生承认Brother并没有发明30锥度的机器，但他表示，该公司在将其带到目前的发展状态并将其推广到更广泛的应用领域方面一直处于领先地位。他指出，提供30度锥度机床的机床制造商越来越多，包括豪和(Howa)、宫野(Miyano)、北村(Kitamura)、奇龙(Chiron)和其他知名机床制造商，这证明了这一趋势正在形成势头。在此次IMTS上，首次推出30个锥度模型的建筑商们也出席了会议。

奈德勒先生解释说，兄弟于1985年介绍了其第一台CNC 30锥机，开发了这些机器，以便在其自己的工厂中使用。当时，压铸工艺的进步使得可以生产更接近其最终尺寸和形状的铸件。这些“近净形状”铸件具有吸引力，因为它们大大降低了完成部分所需的加工量，从而降低了生产成本。该公司开始转向近净形零件，为许多自己的办公用品和家用电器。然而，汽车行业迅速抓住了这种节省成本的机会。

在那些日子里，大多数30遍的机器仅限于轻型加工和次要操作，尤其是钻孔和挖掘孔。由于近净形零件没有呼叫重金属去除操作，因此它们容易借给30锥机的能力。这些大批量应用在20世纪80年代和20世纪90年代中期代表了大多数30分锥度的应用。

到那时，机床技术的进步开始改变这一局面。虽然这些发展也有利于40- 50锥度的机床，但它们对30锥度加工中心的处理能力的影响尤为显著。

30度锥度机成长

由内部永磁体供电的主轴的外观是其中一个开发。这些主轴电机可以为其尺寸提供比他们所更换的电动机更多的扭矩。它们也较冷，消耗较少的能量。

这种主轴电机适用于30遍机器，让它们处理较重的机械加工负载，以前将被限制在更大的锥形机器上。然而，由于30锥机具有固有的质量和较低的惯性，因此与较大的机器相比，30锥机可以更响应，加速和减速率较高。

然而，为了利用更多的扭矩和更快的移动，奈德勒先生表示，机床必须对刚性进行相应的改进。为此，他说，兄弟从40次锥形机器的总理建造者课程，并应用了计算机化的设计技术，开发了新一代的30锥机，具有更加僵硬的结构。例如，使用有限元分析，该公司设计了单件铸件，以更换桌子，柱和床中的焊接。这些铸件是在铸铁中产生的，具有优异的振动阻尼特性。

这些机器的其他特征也在演变。在某些型号上，工作台已被扩大以容纳30乘16英寸的X-Y旅行，这是一种接近许多40锥机的工作区。为了保持非切割时间最小，最终已保留原始的鼓式自动换刀器，尽管已添加额外的口袋（从10到14）。然而，有一个挥杆臂式更换器，具有支撑型工具盒，可容纳多达26个工具。这是40个锥形机器中常见的工具更换器类型。

刀具也会变得更好

削减工具和刀架的最新进展也有利于尼德勒先生的30传锥机的升级。改进的钻头几何形状，水龙头和端铣刀使它们能够更积极地切割并利用更高的主轴速度。最新的顶级高质量的刀架更加僵硬，比以前的型号更少。简而言之，30个锥形工具用40个锥形工具关闭间隙。

然而，奈德勒先生很快就指出，这些工具预付了30个锥形机器的固有值，其中大部分是围绕具有比较大版​​本较低的块的切割器和支架组件的优点。以下是他提出了关于工具问题的积分的摘要。

更少的质量。30度的刀架和刀具通常重2到4磅，而40度的刀架重8磅或更多。这种差异极大地影响了轴的移动和加速度和减速率所涉及的力。
降低成本。高质量的30锥刀柄通常比同等质量的40锥刀柄便宜得多。第一次进入30°锥度加工的车间预计在初始工装包上投资约2,000美元。
较高的主轴速度。由于质量较低，优质30 - 锥形工具可以在10,000至16,000转的范围内运行，而无需额外平衡。相反，40递增的工具通常需要平衡以高于10,000rpm的操作。但即使是30遍的工具也必须适用于兄弟的30,000 rpm型号。
更加僵硬。对于具有额外刚性的应用(例如大直径镗削)，Brother提供HSK a40刀柄的主轴接口，对应于BT-30锥形刀柄。其他专有接口，如Nikken NC5和Big Plus也可用。所有这些特殊持有人的特点是充分接触的锥度和主轴面更大的阻力偏转。

攻丝的顶部

所有30锥度加工中心的制造商都很可能同意，打孔是这些机器的主要优势。这是他们最擅长的。最重要的是，钻孔和攻丝能力使30锥机成为加工汽车、小型电机、发电机、电子外壳等许多压铸铝和轻合金部件的理想机器。

能够产生高度效率和可靠性的高质量螺纹孔可以代表30逐步机器的实力的顶峰。哥哥说，奈德勒先生，早期认识到这一事实，重点关注精确的攻丝行动所带来的独特挑战。其响应是开发对同步攻丝的专利方法。在这种方法中，CNC软件监控Z轴馈送，并自动调整，以精确地将主轴与线程的间距同步。结果，他说，它是95％或更好的线程质量，而浮动龙头架通常获得70％。奈德勒先生还指出，兄弟的方法应与基于监测主轴速度的其他刚性攻丝系统区别。他说，监视进给者的进给者具有优势，因为它利用了轴驱动反馈系统中可用的更高分辨率，在关键的线程应用中提供了一个边缘。

Nedler先生说，有效的同步攻丝和其他特殊功能取决于CNC的能力，但这些不是通用CNC系统所能解决的。出于这个原因，Brother开发了自己的控制单元，具有专门设计用于处理同步攻丝、高加速和减速、高快速穿越速度和其他专门功能的架构。这种架构使用了三个并行运行的中央处理器，与高速加工模具所需的数控系统的数字处理能力形成对比，在高速加工模具时，轮廓刀具路径上紧密间隔的点必须以高速率进行处理。

在讨论30锥度机床上的造孔时，不可忽视的是通过主轴输送的高压冷却剂。由于钻孔和攻丝操作通常涉及小直径(1/2英寸或以下)的钻头和丝锥，深达直径的10倍或更多，1000 psi的冷却剂压力在清除碎屑和控制热量方面非常有效。高压冷却剂使peck钻削不必要，显著减少循环时间。高压冷却剂对于高速面铣削和其他非造孔作业也是必不可少的。

工作店机会

那么谁应该考虑30次锥度？

尼德勒先生看到了想要从40分锥形心态分支的工作商店的机会。这是他对为什么这是一个诱惑的评估：

• 良好使用地面空间。一台30锥机的占地面积约为40锥机的三分之一。高价值。典型的30锥机器具有较小的价格标签，因为它们更经济地构建。模块化设计还允许建造者实现生产经济。
• 较低的加工成本。用于30锥度工件的工装包将比用于40锥度工件的工装包低25%到50%。
• 低所有权和维护成本。大多数30次锥度的机器比较大的机器更复杂，更容易维护。能量消耗较低。在工具和机器部件中块的质量较少，力量较低，转化为较少的磨损和撕裂，滚珠轴，轴承等。
• 选择供应商。尽管他的部门，尼德勒先生认为健康的竞争作为这项技术增长的积极因素。
• 战略多样性。外包的趋势将中小型零件的中大批量生产分散在传统供应商基础之外，尤其是在汽车行业。现在，高速数控加工中心的效率与高度工程化的、专用的设备相竞争，许多工作车间都处于竞争这一工作的位置，因为数控设备更灵活，更便宜。长时间运行的工作有助于平衡其他工作车间活动的起伏。

虽然30次锥度的机器可能会对一些工作进行更合适，直到最近仅在40锥机上生产，但大多数新的30次锥度应用都不会以现有的机床基础为代价。相反，这些应用程序将代表在近净形配置附近产生的部件的持续趋势的新增长。

在内德勒看来，30台锥度机的辉煌时代即将到来。