瑞士的极限
该精密组件供应商在购买设备时具有很高的期望。客户要求正在加强,其新技术必须保持步伐。
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当一个商店随着业务的增长而增长时,新设备往往是处理大工作量的唯一解决方案。有些商店购买机器来处理特定的、长期的合同,机器的必要功能是很明显的。在其他情况下,目标可能是获得一台能够处理各种工作的机器,为当前的工作和未来的工作提供灵活性。但无论商店有多大,事先考虑是购买过程的重要组成部分,确保投资资本最大化。
和经济增长的关系
NN公司旗下的Autocam集团在北美、南美、欧洲和亚洲拥有15个精益生产基地,拥有2000名员工,为主要的工业原始设备制造商和一级汽车供应商制造精密部件,最近年销售额超过3亿美元。但该集团在25年前开始时只有一个客户和几台机器。现在,大约有200个TornosAutoCam Group在整个全球运营过程中,都考虑了Tornos一个重要的合作伙伴。
在密歇根州肯特伍德总部,Autocam集团使用这些机器制造超精密不锈钢、合金和工具钢组件,用于跨越多个行业的各种高精度应用。这些部件包括燃油系统、多速变速器、暖通空调压缩机和电动工具。产品主要用于GDI(汽油直喷)、高压柴油等先进燃油系统,公差要求在±10微米以下。其中许多部件具有复杂的几何形状和材料,对加工具有挑战性。
公司依靠其机床供应商不仅为精密,刚性的机器,而且帮助确保生产过程的顺利运行。“我们知道处理。我们知道模具、材料、零件功能,以及什么是关键,”技术和质量总监Mike Clay说。“我们认为我们也很擅长理解机器,但建造者比我们更了解机器。我们依靠我们的机床合作伙伴在成功的工艺开发和优化中发挥关键作用。”
平衡的要求
当Autocam寻求增加直接喷射汽油发动机泵组件的产量时,制造质量工程师Frank Zacsek和高级技术人员Matt Tufer说服他们的同事考虑Tornos MultiSwiss机器。这部分的数量不需要一个完全装备的多轴数控机床,所以公司决定转而比较多瑞士与银行的竞争模式数控双轴机床。如果在一台多轴机床上以与几台单轴机床大致相同的制造成本生产该部件,那么这一过程将使Autocam和它的客户都受益。一台MultiSwiss的购买价格高于两台双轴机床,但投资回报看起来很有希望,所以决定建立周期时间,工作的工艺参数,并证明使用多轴的可制造性。
经过彻底的验证,MultiSwiss显示它可以处理零件的需求,公司决定推进其实施。“有了MultiSwiss,我们能够开发完成关键尺寸的工艺,特别是表面光洁度或平整度,”Clay先生说。“我们能够在机器中完成,而其他很多公司需要做面磨操作。都灵的设备让我们得以改进这个过程。”
采用高精度直喷元件时,必须避免零件表面光洁度损坏。在后续操作中,零件从一台机器移动到另一台机器时处理得越多,损坏的机会就越多。的事实部分不需要从机器到机器完成所有必要的行动,相反,呆在一个机器车削、钻孔和铣削完成六个连续的主轴站3个工具/位置意味着一个精简的过程,减少部分损失的机会。
总规划
这是一个具有挑战性的零件,公差紧,材料难。它需要对直径7.3 mm、长度24 mm的440C材料进行车削、钻孔和铣削操作。该零件的长度公差为±30微米,od值公差为±20微米。不是所有Autocam公司的人都相信机器能处理好。但是Tornos的产品工程师做了很多工作来开发零件,编写程序,开发操作的顺序,并与进料和速度一起工作来优化切割操作。最后,每个人都一个接一个地接受了这个想法:用机器来生产燃油喷射部分。
扎克塞克先生说,与Tornos工程师密切合作,对项目工作至关重要。“我们在瑞士有两个人大约三个星期或更长时间。我认为随着这个特殊的过程,这两个组织都真的合作,使其成功,“他说。当问题出现时,两家公司都没有放弃,但相反,他们共同努力解决并制定强大的过程。一旦被证明是可行的,该过程被转移到美国,并已成功成功。虽然专门用于证明这款特定组件的机器很多时间和精力,但AutoCam不购买制造特定部件的机器。他们看看机器如何在未来使用。
对于未来的产品,机器主轴可以进行优化,允许机械师在必要时保持更接近的公差。每个主轴独立运行,因此操作者可以在必要时增加或减少每个位置的速度。扎克还喜欢这款机器的人体工程学。“大多数工具都比标准的多轴工具略高,所以你不会弯得太厉害。当你打开门,一切都在你面前。这对机械师来说更好。”
仅肯特伍德就有150名Tornos操作人员,易用性对Autocam也很重要。据克莱说,多轴机器的机械师学习曲线通常要陡得多,但他觉得MultiSwiss减少了很多复杂的情况。他说:“因为它的布局方式,你可以在头脑中很快地分解它,让你的头脑围绕着它的处理和管理。”“我们没有只检查零件的操作员。他们是真正的机械师,了解机器。这台机器有助于快速培养机械师。”
机器设计的另一个优点是集成的冷却液管线。随着AutoCAM的零件产生,材料难以分解成小芯片。芯片流是部分处理中的重大考虑因素。通过没有捕获芯片的油线消除了相当大的停机时间。
保持领先
近年来,对Autocam业务影响最大的是汽油直接喷射技术的发展。这种技术的转变需要一个大的学习曲线的工业有关这些组件的制造,因为材料是更困难的大批量加工与极端接近的公差。由于喷油器是直接进入气缸的,因此表面条件更为关键。
在泵侧,间隙更小,部件的配合更紧密。任何磨损或缺陷都对泵有害。最近的技术转变推动了Autocam所有机器的工艺发展。
克莱先生表示,他预计未来多次浪线的结果相同,为下一代组成部分。“我们知道技术发展将继续,”他说。“为更好的排放,更好的燃料经济性和减少制造成本而言,驱动器总是会在那里。我们需要保持领先于曲线。“他和其他公司人员总是在看下一代产品,当他们评估机器时,重要的考虑因素是如何帮助促进下一个技术的飞跃。他们觉得MultiSwiss对未来的产品定位得很好。