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在切削之外考虑
原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-06-28 原文发表:2007-06-28 人气:1
本文章共3479字，分3页，当前第1页，快速翻页：
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曾经堆满了工作任务的制造厂家们如今却开始努力，并且这种努力随着大量制造业作业转向国外比较廉价的资源而变得愈发困难。
这种对美国制造商们的总体论断对与硅谷相关的半导体行业甚至更加突出。位于加利福尼亚州Fremont的FM Industries-NGK的一家子公司-正是从事这种行业。
David Miller是FM Industries的总裁。他说，他发现那些国外制造商们一直在填补技术方面的缺口。他说：“唯一的防御措施是提高效率和生产力。”对他的公司而言，这一点意味着不仅是加速，同时还要集成。
该公司主要为半导体生产中所用的处理腔体制造水蒸汽小管。组装是在Fremont工厂中心的一间净化间完成的。
为了对其产品需求下降这种情况作出响应，公司探索了增加客户业务份额的途径。公司自问：如果FM Industries不仅生产内部组件，同时生产成套腔体模块会是什么样的情景？
这种变化将简化客户供应链。还将扩充FM Industries作为重要技术技能资源的作用。而公司意识到这方面的主要挑战，不仅存在于洁净间，同时存在于CNC机加工车间。
该工厂认为接触式测头是刀库中最重要的工具。采用测头进行测量，
可以少用限制性的工夹，从而可以进行金属去除率较高的铣削而不至于使零件变形
本体零件
工厂必须着手加工这些成套腔体的本体。
这些零件，由实心铝材弯曲而成，不仅制作精巧，同时还规格较大。典型的腔体本体尺寸为30英寸见方，14英寸厚。它具有大量复杂的细节，从一个腔体到另一个腔体存在很大差别。为了成为一个外协式腔体制造商，FM Industries要求自己的工厂不仅要在经济实惠的情况下加工这些具有挑战意味的零件，同时还要将生产时间控制在很短的范围内-这是半导体供应链中一种典型的现象。
第一步是获得正确的设备。该公司内部没有足够大的机床可以加工这些零件。它购买了一个马扎克（Mazak）Palletech单元，包括10个托盘和两台CAT-50#锥度、50马力、主轴转速为15,000 rpm的加工中心。
第二步比较困难。工厂必须开发一种可以高效使用该设备的工艺。
在第一个加工腔体本体的机会到来时，该工厂从其功率较低的机床上借用了高速加工技术。工程主任Mark Filice说，结果没有发挥新设备的潜力。尽管满足了客户的最后交货日期连同其它要求，但Filice先生和其他人都明白如果公司要成功成为腔体供应商，则必须将腔体本体加工的时间减少到这次加工时间的几分之一。
该工厂意识到，50#锥度机床可以调用它自己的所有高速加工工艺。这种发现使得公司大大更改了工艺以获得更加高效的生产。公司最近借调的Kurt Sanfilippo先生在切割加工时间降低到一半之后也投入了这种努力过程。现任马扎克中心经理的Sanfilippo先生正用他自己在50#锥度方面所拥有的一些经验来进一步促进工艺改善，从而将剩余的加工时间再降低2/3。
他指出，该工艺工程很多都是在切削以外发生的。
他说，在切削内，优化加工很可能发生在最高主轴转速以下。这是高功率和低功率机床之间最大的一个差异。
转速与金属去除率的对比
比切削速度更重要的是金属去除率。这也正是Sanfilippo先生关注的方面。
他说，在40#锥度机床上，生产率最高的切削很可能发生在最高转速上。但是在50#锥度机床上，特别是在功率为50马力的机床上，最高金属去除率可能发生在功率曲线上功率保持较高的某个点上。尽管该工厂一般确实采用最高转速用1英寸刀具进行精加工，但在粗加工或采用较大刀具时，该工厂更有可能采用10,000 r/min的速度。低速使得该车间可以更多地利用主轴功率。通过对刀具和高速切削过程中的刀具路径进行战略性的选择，该工厂可以实现较高的进给速度，对每单元主轴功率，实现6立方英寸/分钟的金属去除率。
但是用如此之快的速度去除如此多的材料存在工件表面质量差的风险。随着材料的内部应力释放，存在变形的危险。因此，在高功率切削过程中，该工厂没有将太多的加工集中在一个部位，而是小心让刀具频繁离开工件，让它在零件上距离远的特征之间跳动。通常刀具在两个对立面之间前后移动。
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