了解瑞士式加工
曾经被视为专业机床,数控瑞士型正在越来越多地用于商店,充满了更传统的数控机床。对于瑞士型机械加工的新手来说,学习曲线是这样的。
谁在使用CNC瑞士型车床?答案可能会改变。在2013年资本支出调查在美国,机床购买的一个明显变化与那些希望购买数控瑞士型机床的公司有关。在过去的几年里,这项调查例行地显示,医疗和电子应用占这类机器预期支出的很大份额。今年,预计的支出将更均匀地分布在各个行业应用程序中。如果这种变化表明了一种趋势,它表明许多商店正在发现CNC瑞士型的价值,许多商店正在安装这种类型的机器的第一次。
Groth制造业是一个例子。该合同制造商位于伊利诺伊州的卡朋特斯维尔,拥有35台数控机床,包括卧式和立式加工中心以及数控车床。其最近购买的机器是Tsugami的B0124数控瑞士型。
本例中的应用程序与防御相关。瑞士式加工为生产军用步枪用的防尘销和撞针提供了一种经济有效的方法。这些长,细长的部件具有0.0005英寸的零件直径公差带。
公司总裁约翰·格罗斯表示,这些部件过去是在更传统的数控车削中心上加工的。一种盒式工具能精确地旋转直径。然而,当客户要求能够订购较少数量和缩短交货时间的零件时,商店不得不开始库存以满足这一要求。增加库存增加了额外的开支,因此格罗斯必须找到一种抵消成本降低的方法。在CNC瑞士型上更快地转动引脚带来的效率增益实现了所需的节省。
瑞士式车床是一种通过导套给料的车削机器。这意味着外径车削刀具总是可以切割衬套附近的零件,因此在支承点附近,无论工件有多长。机器把工件送出主轴,然后经过刀具。这使得CNC瑞士型特别有效的长和细长的转弯零件。
在某种程度上,格罗斯购买数控瑞士型意味着又回到了原点。他的公司原来是一家螺丝制造厂。当他从它的前任主人那里买下它时,它附带的机床是凸轮驱动的自动车床,用于精确生产小的旋转零件。身为工具制造商的格罗斯此前没有使用这类机器的经验,所以他自学了使用它们。他用自己的时间和双手学习如何安装这些机器并有效地使用它们,甚至是高效地。在这些机器带来收入的基础上,他逐渐扩大了车间(从当时的7000平方英尺增加到现在的22000平方英尺),并增加了一台又一台数控机床。现在,这些机器中最新的是瑞士型。
他说,与其他数控机床相比,这台机床最大的调整可能是编程。与其他数控车床相比,这台机器的运动方式是陌生的。一些M代码和等待命令也有所不同。为了学习这台机器并熟练使用它,格罗斯暂时放弃了CAM软件,以便在控制时手动编程。
他说:“我想知道我能在这台机器上做什么,我能逃避什么。”寻找和证明节省时间的动作将使他在未来更有效地使用机器。至少,这是他的经验,当他开始了解那些凸轮驱动的机器,当他的店是新的。再一次使用瑞士型,格罗斯正在自学如何有效地使用这台机器。
不同的思维
道格拉斯·保莱塔对学习曲线有所了解。他是一名瑞士CNC类型的程序员,认识到这些机器越来越受欢迎,他创立了一家企业,旨在帮助加工设备熟练使用它们。位于俄亥俄州里士满高地的Encompass瑞士咨询公司提供与这些机器相关的合同编程和教学服务。
他说,与传统数控车削相比,数控瑞士型车削是一种不同的体验。机械师和程序员从一种工作转向另一种工作,必须以不同的方式调整他们对加工周期的思考。他列举了以下不同之处:
1.负的变成正的
在数控瑞士型,z轴运动来自于运动的股票而不是工具。此更改影响编程偏移量的性质。
他说:“在传统车床上,枪托从卡盘伸出一定长度。这部分的正面是z0,而这部分的所有东西都是Z负的"相比之下,在瑞士机床上,车刀是静止的,零件前进。z0是零件的表面,就像在传统的车床上一样,但表面以外的一切都是Z正的。
当涉及到z轴偏移量时,记住这种差异是至关重要的。在传统车床上,使转动长度更长或钻通更深需要“负”偏移量,但在瑞士型车床上需要“正”偏移量。
2.分段机器
周期中切割的顺序也随着瑞士类型的变化而变化。在传统的车床上,它是典型的粗加工和精加工的工作,然后加工功能,如外径槽或螺纹完成零件。瑞士人就不是这样了。
他说:“由于导套的长度,我们必须将部分分割成几段,否则当我们收回导套时,杆件会从导套中脱落。”这种分段通常意味着在0.750英寸的截面上加工零件,这是标准导套占地面积的长度。因此,加工顺序可能是这样的:外径车削到一个槽的位置,加工那个槽,带回之前的刀具恢复外径车削,等等。
3.导套是关键
导向衬套是瑞士式机器的心脏。大小是必不可少的。使用尺寸不合适的导套会导致同心度误差。
此外,导向衬套采用各种材料,如硬质合金套筒、米哈尼特合金、钢,因为与工件材料相互作用的可能性是另一个需要考虑的关键因素。
4.用油代替水
大多数瑞士型机器使用油而不是水作为切削液。润滑性更大。这样做的好处包括,不会产生异味的细菌滋生,也不会因为整天暴露在水基冷却剂中而变得像修剪过的手。然而,主要的缺点就在于“冷却剂”这个词。与水相比,油的散热效果较差。保利塔说,一台瑞士机器切割速度很快,因此在工作区域内可能会变得很热,以至于在更换工具时可能需要戴上手套或毛巾。给机器配备灭火系统是谨慎的。
5.惊人的加工周期
保莱塔说,他很高兴看到瑞士型新用户在一个周期内完成一个以前需要多次操作甚至多台机器的零件时发生的思维转变。传统的数控车床通常有三轴或四轴。瑞士型可能有7到13个轴。看到在机器的小工作区中可以快速执行多少工作,会让第一次开始使用这种类型机器的车间人员感到惊讶。
双生产力
格罗斯先生很惊讶,他的机器甚至没有那么多的斧头。他在一台只能转动的瑞士式机器上运行步枪销钉。然而,他已经习惯了在更传统的车床上小心翼翼地加工零件。如果他切得太猛,细长的零件就会偏转,在加工表面留下刀痕。相比之下,瑞士型的理发带来了更大的稳定性,这意味着他不必再精致了。因此,步枪销钉的生产率提高了一倍多。
但与此同时,批量大小并不大。虽然他的螺旋机不是直接可比的瑞士型,他们也生产精密加工的小转弯零件。事实上,他仍在为他们提供新的工作机会。然而,这些机器对于他的客户日益增长的小批量生产并不有效,因为它们的安装时间太长了。因此,数控瑞士型机器可能是唯一适合小和精致的零件,既紧密的公差和小的生产数量。
他说,他的工厂将购买另一种CNC瑞士型,因为他看到符合这种描述的零部件有相当大的机会。然而,他购买的下一个瑞士型将有所不同。当前的一个是为一个特定的部件家族选择的;它容纳的最大酒吧尺寸为12毫米。他接下来会选择20毫米的Barstock。此外,他说他的下一个CNC瑞士型将以现场加工为特色,以充分实现这样一台机器可以生产的零件范围。