镗铣机床缩短工件调试装夹时间

    凡是准备开始致力于微调操作的生产加工厂应该好好地倾听一下这家位于南加利福尼亚州的加工车间的建议——更多地征询客户的反馈意见。不论这些客户的公司规模多大，或从事什么样的专业，都应该向他们征求意见，以便寻找正确的解决办法，更好的改进目前从事的工作，这也是任何车间加工制定策略中不可或缺的一个重要部分。

图1 一个储罐的零件正在Femco BMC-110R2型机床的旋转工作台上加工。
从图中可以看到机床正在对储罐上的焊接件进行钻孔

    正如这家加利福尼亚州Torrance加工车间最近发现的一样，客户的反馈意见可能是非常惊人的，常常能达到人们意想不到的潜在效果。
    最近的一项调查表明，Ace Clearwater Enterprises公司在其拥有的一台镗铣床上采用了一种新的MRP系统，从而提高了公司加工车间内的工艺水平，这不仅加速了加工车间的生产周期，同时也为客户提供了更好的服务。这些客户包括Honeywell公司、通用电气公司、波音公司、洛克希德-马丁公司、Textron公司、Cessna公司和Pratt Whitney公司等。

    Ace公司设立在南加利福尼亚州，在10mile2（1 mile2=2.59×106m2）之内拥有3个工厂，共有雇员200人。仅是在其中的一个加工车间内，公司就拥有8台立式铣床、1台卧式加工中心、1台CNC双立柱加工中心、6台CNC车床和2台水喷射切割机。公司自1949年至今一直为航空航天业和电力行业提供加工服务。公司在创建初期，主要承包来自航空公司的焊接工程。在焊接工程方面获得良好的声誉以后，公司开始逐渐扩大其业务范围，其中包括各工程领域、金属成形工艺、弯管、机加工、水喷射切割以及钛、因康镍合金、铝材和不锈钢结构材料的组装等业务。

     公司副总裁Johnson先生进行了深入而细致的调研，千方百计提高服务质量，以便更好地满足客户的要求。调研的结果表明，客户对产品的质量虽然基本满意，但他们对产品的实际交货期还不太满意。为解决这个问题，Ace公司制定了一套计划，其核心是缩短加工车间产品的交货期，同时尽可能扩大生产能力。

    Johnson先生解释说：“从逻辑上来说，我们下一步的工作首先是澄清问题，然后制定最佳解决方案。我们需要了解工件已经到达加工过程中的哪一步，关键的瓶颈问题究竟发生在哪个环节。”

    在过去的12年中，King Lum先生一直是负责该公司工作进度的车间主任，在他的帮助下，公司决定采用一种新的MRP系统，以加强一切费用的可视性，千方百计提高加工车间的工艺水平。

图2 经过加长延伸后的主轴正在储罐的焊接件上钻孔

     Johnson先生进一步解释说：“我们将对每件事情追根究底：从采购、条形码的编制……包括您命名的一切东西。这一切使得我们考虑采用一种称为Symix的系统，它包罗万象，包括时间卡、采购、收货、估价和会计记账。”

    一旦当King Lum先生的数字化环境系统全面运行的时候，任何人都可以到终端处拿到一份可以直观的打印件和调取图纸。这一系统运行时可以了解正在车间中生产的高达40 000个的零件。但Ace公司目前还未启用这一系统。

    该公司所做的第二步工作是检查车间内的全部设备，是否有机会对它们的生产顺序进行微调。此后，Ace公司发现，所有的设备都没有能力加工大型焊接件。车间内的卧式加工中心太小了，工件需要夹持在不同的夹具上才能完成全部加工。车间内的几台立式加工中心，在加工零件时也需采用多次夹紧的方式。

Johnson先生说：“我们加工的一些模具，有的重量可以达到15lb（1lb=0.4536kg）、18lb、20 000lb，加工过的较大模具甚至达到44    000lb。”

由于公司的机床不适于加工重型模具，Ace公司不得不将许多CNC加工业务转让给外包工厂。随着承接业务的不断增加，这种安排似乎使已经非常灵敏的交货期问题更是雪上加霜。

    基于这一点，公司决定购置一些大型设备，这是解决大型工件在公司车间内加工的最好办法。于是该公司购置了4台新的大型机床，其中一台是Femco BMC-110 R2型镗铣床。这台专用机床包括4轴联动控制和Fanuc 18MC控制系统。镗铣床的机身采用铸铁结构，箱体导轨经过热处理淬火和磨削加工。R2型机床的Y轴主轴箱行程增加了一倍，X轴在工作台上的行程提高了50%，其纵向Z轴行程也比该公司以前机床的行程有了很大的增加。其X、Y、Z轴行程分别为：跨越工作台行程78.74 in（1in=25.4mm），主轴箱行程70.87 in，纵向行程66.93 in。

    现在，这台机床的大小和空间都足以满足加工现今车间内生产的各种工件。该机床在采用加长延伸的主轴和旋转工作台以后，可以一次性装夹完成大型工件的各种加工任务。现在，工件可装卡在一个万能夹具内，因此在加工时，不需要采用多种不同复合角度的折衷方法去接近工件。
    生产工程经理Dick Larry先生介绍说：“这种经过扩大的生产能力使我们的工作效率进一步提高。工件根本不需要移动，因此很少需要人工干预，但加工质量毫不含糊。这一切使我们的生产周期缩短了50%。以前加工这样一个零件可能需要花费我们4h的时间，而现在只需花费2h或更短的时间。”

    这台镗铣床也可为Ace公司制造焊接件锻模的其他机床准备模具基座。该公司声称，这台机床还具有很多其他功能，可帮助支持整个生产过程。BMC- 110 R2型机床一般用于铣削和钻削在其他机床上难以加工的大型工件。该机床还曾用于维修其他比较陈旧设备。正如Larry先生所介绍的那样，公司将这台新型铣床看作是该车间接受外包加工业务的一种工具和一项资产。

    Larry先生说：“最近，我们正在加工一批不锈钢储罐，准备发往巴西的客户。镗铣床在加工这些工件时，使工件调试和装卡时间减少了75%，而且再也不需要像以前那样找外包工厂加工了。”

    最后他总结说：“现在，一切工作均在厂内完成，并根据我们自己的工程设计加工生产，命运完全掌握在我们自己的手中，从而可以有效地应用我们自己的机床，缩短了产品的交货期，削减了整体成本。”