从多轴到多任务处理:生产力之旅

当面临为多轴机床寻找熟练工人的困难挑战，以及日益缩小的批量正在削减就业岗位的盈利能力时，必须做出改变来克服这些障碍。

位于宾夕法尼亚州布拉诺克斯(匹兹堡)的克拉克精密机械部件公司的管理层，被迫做出一些决定，以改善商店的动态。在将其过时的多轴机床转换为多任务车铣中心后，该公司立即开始收获生产率和吞吐量增加以及成本降低的回报。

1949年，Clark作为一家家族企业开始经营多轴机床，目前仍主要专注于多轴机床。它运行着29台多轴机床(主要是Acmes机床，还有几台New britain机床)，两台数控铣床(为其多轴机床进行二次操作)，三台数控车床，以及最新增加的三台数控螺杆机床。该公司还拥有一个冷拔棒材部门，生产5/8英寸到3.5英寸的棒材，供自己使用(10%的业务)和商业市场(90%)。

当螺杆机车间意识到其过时的多轴机床的效率不足以跟上生产率时，其管理团队就开始研究各种选择。团队成员知道他们需要更换或修复几个较旧的Acme多轴。

研究包括瑞士数控机床，这最终被淘汰，因为克拉克的目标生产要求。由于其在多轴工作的专业知识，数控多轴是一个自然的选择。然而，在费用和小批量之间，这些都被排除了。增加更多的数控车床并不能满足公司所需的周期时间。

该团队最终审查了Lico数控车铣中心生产线的能力和价格，并确信这台机器符合要求。

该公司购买了一种型号的LNT 42S-S4-T2，其标准配置有三个十字滑台(两轴)、一个带有拾取主轴的活刀八工位转塔、一个四刀后加工平台、双高压泵(每台1000psi)和一个部件输送机。它选择了第四个横向滑道，一个八个工具的后加工炮塔，一个芯片输送机和一个油雾收集器。为了处理四个交叉幻灯片，机器配备了西门子840d控制器。

有了这台新机器，公司不仅可以从其多轴设备中减少较短时间的生产，Lico机器还可以完成一些汽车作业，从多轴设备中消除了两次二次作业。自公司能够为客户完成一些紧急的工作和开始按时交付率成为乐器组的问题,管理另一个Lico使用购买的市场,然后另一个在pmt 2015(精密机械加工技术显示),给该公司三个Lico machines-one 42毫米和两个65毫米。

自从实现了这些机器，Clark发现零件成本下降了。例如，一个直径为1.5英寸的钢部件(1018)(基本上就是一个外径步骤的轴套)每小时只比Lico机器高几个部件。批量大小为8,000件，多轴机床的设置时间为每件0.08美元，而单轴机床的设置时间为每件0.015美元。另外，在multi上加工的零件必须经过Lico上不需要的去毛刺过程，这就增加了0.028美元的零件成本。由于每小时的零件生产差异可以忽略不计，每个零件的成本在多主轴上比在Lico机器上高0.093美元。

为了寻找类似的节省，该公司发现了一个316不锈钢工作，有6250件，这是它以前没有运行过的。该零件要求表面光洁度，这对成型工具来说是一个挑战，即使在最好的条件下。与Lico相比，多轴生产具有15 pph的优势。然而，安装成本(每个零件0.12美元)、二次操作(每个零件0.06美元)和表面光洁度风险的差异，使多任务机器上的过程具有优势。

克拉克团队自从其多任务机器转移了更多的工作岗位。以前在其多主轴操作之后需要多次辅助操作。“初始过程将在Multis上更快，”制造工程师经理汤姆约翰逊说。“但是当您加入多次二级操作的成本时，加上较短运行的好处，Lico机器获胜。”

尽管新机器有很多好处，但它们也带来了挑战。先进机械解决方案公司(AMS)， Lico的北美进口商，为克拉克的程序员提供培训。医学辅助AMS的应用工程师托比·斯托巴特(Toby Stobart)帮助这位克拉克大学的年轻程序员适应了这些机器。然而，不久之后，这位程序员离开了这家公司去找另一份工作。因此，克拉克雇用了一个有经验的数控车床程序员，但他没有西门子控制器的经验。此外，他所有的经验是在单或双主轴车床，几乎没有重叠的工具经验。Lico机器可以同时操作所有滑块切割。

通常情况下，在切割过程中需要同时使用两到四种工具。这对于单轴车床程序员来说是一个重大的范式转变。螺丝机操作人员习惯于重叠滑轨，但他们对单轴数控车床编程人员是陌生的。

今天，克拉克的新程序员Ken Czarnicki正在熟练地编写重叠幻灯片。改变控制系统并采用并行处理与串行处理的新范式是一件很困难的事情，但它被许多减少周期时间的机会所抵消。他现在做的第一件事就是寻找重叠的过程来节省周期时间。

最近，扎尔尼奇想在一个零件上磨出两个扳手。AMS建议他用多边形磨代替。他编写了程序，并在不到2小时内运行了初始样本。“这比在零件上磨平要容易得多，”他说。“我们的机器没有y轴选项，所以我需要使用C轴和x轴插补来磨平这些平面。随着多边形转弯，我编程转弯，同步主轴速度，并转动零件上的平面。”

总裁兼首席执行官Tony Kurley说:“总的来说，我们很高兴能够通过Lico机器增加我们的产品组合。”“与我们的多轴机床相比，我们可以保持更严格的公差，实现更好的光洁度，消除二次加工，并以更低的批量生产。这提高了生产率，提高了产量，降低了成本。”

此外，Kurley先生相信公司已经在ams中找到了一个优秀的、响应迅速的业务伙伴，他可以依靠这个伙伴来提供Clark所要求的客户支持。

有关来自Clark精密加工组件的更多信息，请致电412-828-1210或访问clarkprecision.com。