在瑞士人身上磨削

这是佛罗里达州那不勒斯的一家小店。，但MicroSwiss并不缺乏大创意。店主杰夫·邦纳说，他从父亲那里学会了永远寻找更好的做事方式。在他的工程学位的帮助下，他想出了一些聪明的方法来解决常见的工厂问题。因此，与以前的工艺相比，这样的一种产品开发帮助他实现了双零件生产，表面光洁度更高。这个想法甚至可能会让其他店主说:“为什么我没有想到呢?”

MicroSwiss专注于医疗设备制造。邦纳先生以前在一个主要的医疗供应商工作，当他的一些同事搬到另一家公司时，他开设了合同店以符合他们的要求。本店最初成立于孟菲斯，此后搬到了那不勒斯，目前运行了一个公民A20和三个L20 CNC瑞士车床。

和大多数工场一样，MicroSwiss的生死取决于它能否提供更多质量和效率更高的零部件。因此，邦纳先生认为，他的技巧具有巨大的价值，可以为具有挑战性的部分提供独特的想法。

看到一个需要

几年前，一位客户带着一个新零件找邦纳报价。该公司一直在内部加工该零件，但取得的成功有限，需要找到一个更有效的解决方案，提供必要的完成。

该零件是一根直径约0.100英寸的不锈钢丝，在外径上加工有几个平面。每只平底鞋都有1英寸长。它们相互交叉，以及部分上的其他特征。该方法正在被用来生产的部分使用立铣刀和一个支持，以保持的部分，而它是被加工。

客户对该零件的要求有明确的规定:“该零件的加工表面必须有很好的光洁度，必须保持所有特征的紧密公差，并且完成的零件必须没有毛刺。”

邦纳先生的直接反应是考虑在MicroSwiss的瑞士型螺丝机之一中使用砂轮。“部分的形状和尺寸非常适合于这种机器运行，”他说。“并且该过程需要非常高效，客户在很短的时间内需要数万个零件。”

但螺丝机不设计用于处理研磨操作。驾驶磨轮所需的马力远高于大多数瑞士螺杆机上可用的马力。因此，该过程将在使用小直径的储备和较大的库存上，使用较大的坯料。切割和进料速率的深度是直播工具上可用的马力的功能，从一台机器变化到另一台机器。典型瑞士操作的另一个变化是磨削操作会产生伤员而不是芯片。如果没有去除锻炼，它可以随时间堵塞冷却剂系统并对部件完成产生不利影响。冷却剂过滤系统是有助于最小化这些问题的重要组成部分。（许多高压冷却剂系统已经内置过滤器。）

产品开发

尽管存在潜在的缺陷，邦纳先生仍然认为研磨是满足客户需求的最佳解决方案。但他还没有解决最棘手的问题，即满足磨削作业对表面速度的要求。可用的实时工具转速在瑞士螺杆机通常是在5000 rpm的范围。他的螺旋机床可以处理最大直径为30毫米(1.181英寸)的刀具。在最大转速下旋转30毫米的工具只能产生大约1550 sfpm，而传统观点认为，大多数研磨作业至少需要3000 sfpm。

邦纳先生没有放弃，他设计了一个10毫米刀柄和30毫米直径的砂轮，以提供最大的刀具速度。它包括一个救济在车轮底部和一个最小半径在前缘(角)。他联系了一家专业工具公司来生产原型砂轮，并被告知，即使在机器的最高转速下，砂轮可能也不会持续很长时间。不顾制造商的建议，他还是试了试，在轮子坏掉之前，他制造了160个好零件。然后他修改了车轮的设计，并在工作角上制造了一个更大的半径。它现在可以生产6000个零件——相当大的进步，但邦纳先生仍然不满意。

随后，他又增加了半径，还在活刀柄中加入了一个精密夹头，并在活刀柄中添加了新的轴承。有了这些变化，一个砂轮现在可以生产3万个零件。光洁度很好，尺寸在公差范围内，零件没有毛刺。邦纳先生说:“对于一个本不应该起作用的过程来说，这还不错。”“重要的是，活工具轴承没有磨损，0.020英寸(0.5 mm)半径造成了很大的差异。现在这个部件一天24小时运转，一周6天半。”邦纳已经为这项技术申请了专利，目前正在等待批准，可能会在2013年春天发表。

应用

切削工具被设计成可以安装在OEM的活刀架上，并以最大转速运行。邦纳先生解释说，这种方法在合金钢上效果最好，他不建议在黄铜和铝等软金属上使用这种方法，因为它们会增加车轮的重量。目前，他正在测试钛等奇异材料，并希望在未来能制造出一种能与此类材料一起工作的砂轮。

在瑞士面上磨削比铣削有几个优点。

• 研磨是一种连续切割工艺，可以提供比铣削的中断切割过程更好的表面，这会诱导振动进入零件。
• 研磨工艺的sfpm比铣削高得多。这种更高的sfpm允许以更高的进给速率进行连续切割动作，同时仍然产生精细的光洁度。更高的进料速率等于更短的生产周期和更高的生产率。
• 铣刀在距导向衬套的面部的可能不希望的距离处运行。砂轮在导向衬套的面上操作，该前转动工具通常距导向衬套面部约为约1mm。操作靠近导向衬套，消除了某些铣削操作中共同的支持的需求。该方法产生具有最小锥度和优异尺寸控制的零件。
• 该工具永远不需要修饰，直到出现故障时才会运行，此时只需简单地更换工具。因为砂轮在工具使用时不会磨损，所以没有研磨剂进入冷却系统。
• 这种磨削过程不会在零件上产生不良的毛刺，这对有重叠特征的零件尤其重要。一个典型的例子是在螺纹顶部加工一个平面的外径螺纹。如果用铣刀铣削平面，毛刺将进入螺纹，需要去毛刺操作。磨削作业产生的平面特征，没有毛刺推入螺纹。该零件的生产时间较短，无需进行二次操作以去除毛刺。

这种瑞士研磨技术也可用于某些应用，以取代车削操作。有些材料由于其硬度或韧性很难加工。在生产环境中，硬质合金车削刀片在切削这些材料时寿命很短。然而，这些研磨工具中使用的磨料颗粒不受这些硬/韧材料的影响。

研磨/加工过程是以最大RPM旋转砂轮，对应旋转以在高压下加工的材料，并将研磨车沿着转动工具所采取的相同路径移动。除了使用砂轮代替铣刀之外，该过程类似于转动铣削。研磨过程也更快。

在地平线上

由于邦纳先生在瑞士研磨工艺方面的成功经验，他正在把这种工具提供给其他商店。这个过程已经发展到可以工作了
适用于不锈钢等合金钢材料。对钛等奇异材料的测试正在进行中，邦纳预计这些材料也将很快面世。

不同砂轮轮廓的清单也在增加。将提供一个具有极端底部浮雕的车轮，以允许客户研磨型材，如球式六角驱动器和不同寻常的型材。

邦纳先生说：“可能最令人兴奋的新产品将允许客户磨练骨螺钉轮廓作为螺纹旋转的替代方案。”目标是开发一个带有轮子中的螺纹轮廓的砂轮，可以安装到标准展台钻井直播刀架中。

该技术并不意味着更换所有铣削操作;使用工具的方式不允许此操作。某些功能，如口袋，不能用这种刀具加工，并且仍然需要铣削。“这项技术是另一个工具，即机械师在他的工具箱中提高了部件质量并减少了零件形状允许其使用的循环时间，”博纳先生说。

-Marubeni Citizen-Cincom Inc.